1.三峡大坝工程本身的可行性问题 Yc.
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所谓的工程本身(Infrastructure)包括大坝的全部工程,以及对上游库区及下游泄流河槽进行保护的必要工程,而不包括保护上游和下游环境所必须的工程。修建三峡大坝的目的是防洪、水力发电、改善航运、附带供水灌溉,还不可避免地包括治河工程。治河有四大基本方法,即蓄(拦河蓄水)、塞(筑堤防洪)、浚(浚深河槽)、疏(溢洪疏流),修建三峡大坝属第一种方法。 "-~D!{rS
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既然三峡工程是一个多目标治河工程,其设计规划就必须同时考虑到各种目标的综合效果,还应比较上述四大治河方法的效果,然后据以估计工程规模,以便以最小成本产生最大效果。讨论大型水利工程的设计规划,要根据工程的诸多目标,分别分析科技、经济、社会影响和国防这四种可行性。这四种可行性是相互独立的,只有当每种可行性都成立时,才能进而研究如何按最小成本达到最大效果的方案。没有起码的可行性研究,是不应当动工建设的。 1@1+4P0NF[
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那么,三峡工程的这四种可行性究竟如何呢? Ba\wq:
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在科技的可行性方面,三峡地段之所以会被选为建坝地点,主要是考虑到这里的峡谷只有500至1,000米宽,在此修建高坝,可用较短的坝长形成容积极大的水库,再加上长江水流丰富,发电、通航的效益颇大,连建筑工程专家萨凡奇也表示赞同。但是,选择坝址时除了要考虑峡谷宽度外,还必须考虑坝基条件,因为修建高坝必须要有坚固的河床基础。在整个三峡河段中,只有在三斗坪附近(即现在的建坝位置)才找得到适合建坝的火成岩河床基础;可三斗坪河段河道宽度大,在此建坝则坝宽达到1,980米,比在三峡峡谷地段建坝的可能宽度长一倍多,失去了理想的峡谷出大库的优点。 SopNtcu!
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由于受坝基条件的限制,只能在三斗坪建坝,这样工程的经济可行性就很差。由于在三斗坪河段的坝体宽度大,不仅大大增加了混凝土需要量,而且把施工周期拖长到17年之久。据此按复利核算成本的结果是,每七年投资的本利合计就会翻一番,显然这是极不经济的。为了掩盖这一结果,计委等有关部门竟规定,使用静态的不计利息的方法来核算成本,使设计方案中的成本明显减小了。这样做就谈不上可靠的经济可行性分析了。 #XYLVee,
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至于社会影响的可行性分析方面,由于三峡工程要淹没田地百万亩,移民百万之多,对这个大难题,其实有关部门并未找到可行的解决办法。在国防可行性方面,有个明显的防空问题无法解决,以前张爱萍将军曾专门作过分析,向周前总理报告过,请求暂缓考虑筑坝。由此可见,三峡工程的四种可行性分析结论都不过关,因此,国内有许多人提出意见,反对修建三峡高坝。 TnMVHO-
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2.三峡工程对上游河床环境的可能影响 yNb#Ia
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如果说工程本身的可行性问题是众所周知的,很多人都批评工程的可行性不佳,那么三峡工程对上游生态环境的影响,则是一个大家比较生疏、而又至关重要的问题。 w<I5@)i|
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如果建成三峡高坝并蓄水后,长江重庆段水位将变得十分平缓,从上游金沙江和四川巴蜀盆地各江中运移进长江的砾卵石河床料(bed forming materials )将形成水下堆石坝,同时水中悬沙也会更多地沉积下来,结果不仅将堵塞重庆港、断绝航道,而且会在洪水到来时抬高水位,壅及上游合川、江津一带,淹没低洼地区,危及数十万人口的安全,其后果可能十倍于1983年7月底陕西安康汉水泛滥造成的惨绝人寰之灾情。 Z!s>AgH9u
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拦河筑坝是治河规划中的一种措施,坝本身的设计规划必须符合流域治理的全面规划。拦河坝会调节水流、改变自然的河床演变特征,使河中水流率(俗称流量)和沙石的输移率不断改变。河道中运移的沙石又分为漂流水中的悬沙和在河槽里移动的床沙(bed load),床沙包括砾卵石、粗沙等。悬沙输移不直接影响河床的演变,而床沙的输移则会改变河床。 .SRuyioF&
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流域内的治河规划必然受到流域地质地貌条件的制约。长江上游大面积地层的岩基由页岩和沙岩组成,前者风化后成泥、后者风化后成沙,它们在暴雨后被地面迳流冲刷到江中成为悬沙。两亿年前,大片岩基又被砾卵石全面覆盖,砾卵石铺满了山头和大小溪沟。此后,雨水年复一年地陆续把砾卵石冲入江中,成为床沙,即河床料。河床料作为河床演变的主体,是治河的对象。 V5(tf'
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在大江里,悬沙的输移尚可观测到,而床沙厚达30至40米,其输移率是无法实测的;在一二级支流里,床沙仅一两米厚,但当床沙整体同时移动时,其输移率也不易观测;只有在岩基横穿河槽的情形下(即船工所称的“石龙过江”),才可能观测到浅层砾卵石的移动。例如,在岷江上游的都江堰断面上,人们用铁丝网多次兜住卵石而测到砾卵石的输移率。 / ut~jf`
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笔者通过分析流域整体运筹与江河治理的原理,得出了以下结论:若干干流及支流的源头没有大片耕地,造床料又不是卵石而是泥沙,可以在干流上拦河筑坝;凡是江河干流的上游汇水流域属于有大范围耕地的冲刷区,而其支流的造床料为砾卵石者,则不宜在干流上拦河筑坝,长江干流恰好属于这种情况。 #h
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四川盆地和金沙江流域广袤达百万平方公里,人口约一亿,全流域铺满卵石,卵石上的冲积土壤厚不及一米,卵石输移率和输移量都很大,而又难以挖除。1981年7月四川洪水一次冲入长江干流的卵石即达二亿吨。所以,按照水文地貌学的常识判断,即可知道在长江中游断然不可修高坝拦江,此乃定论。 [][:/~q!
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面对这一问题,支持修建三峡工程的人们抱着一个幻想,即三峡高坝蓄水后或许不至于造成堆石坝而酿成灾害。我们可以看一下1983年7月长江的大支流汉水在陕西安康造成的洪灾,这是一个足可警示世人的先例。 l/y
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汉水南岸的安康县地势低洼,其下游约200公里为丹江口水库。1969年丹江口水库完工后,安康以下的河槽就被卵石逐渐淤高。安康下游石梯一带有一峡谷直壁,宽仅150至200米,峡谷既窄,河床又已淤高,则洪水到来时,水位自然会抬高。 ?Uy*6YS
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1983年7月,汉水安康段的洪水量并未达历史最高水平,但汉水的水位涨势却异常凶猛。恰在此时,上游的石泉水库蓄水过量,不得不开闸放水,进一步抬高了汉水安康段的水位。结果,在极短时间内汉水安康段的水位就上涨了19.4米,高出安康城堤约1.5米,从7月31日18时开始,洪水破城而入,2个小时内就淹没全城,许多住在一楼的人爬上三楼、四楼,但仍被没顶淹死。据灾后向当地查询,谓此次洪灾使民众淹死达数千人。 J _[e9
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安康以上的汉水流域面积仅38,700平方公里,已修有四个大坝,似乎可以拦住大部卵石和泥沙,唯因下游丹江口大坝和石梯峡谷之阻,使卵石沉积河槽,从而抬高洪水水位酿成灾害。可以想象得到,长江三峡建坝后,重庆段可能遭到的洪灾将数十倍于安康之灾。 U#~nN+SIt
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笔者提出上述问题之后,长江流域规划办公室(即“长办”)水文局等不少单位的专家对此表示了不同看法,对其中主要的看法有必要加以回答。 kp<}
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首先,关于重庆港淤塞问题,大家都同意,若有大量砾卵石河床料沉积在重庆港,就会造成灾害。争论之处在于,究竟有没有这种可能。主张建设三峡工程的“长办”的人们认为,根据他们的推移质输沙量测验,长江重庆段通过的砾卵石只有每年27.7万吨,宜昌段为每年75.8万吨,数量极少,可以忽略不计,只考虑悬沙的问题就可以了。 ;'WzfJ!q
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但是,这一测验结果似乎不可靠。因为,仅以长江的支流岷江为例,其集水面积仅23,000平方公里,在都江堰地段实测的砾卵石年输移量就有200万吨之多。众所周知,整个四川盆地都是冲刷性、减坡型地形,泥沙和卵石的年输移统计量是从上游向下游沿程递增的,而且宜昌的长江流域面积达一百万平方公里,是岷江流域的40多倍。在上游的一个支流就测到每年200万吨的砾卵石输移量,怎么可能到了干流的下游河段,整个干流的砾卵石年输移量反而减少到几十万吨呢? fjK]m.w
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也有人通过实验证实,卵石在长途推移过程中会磨成细小的沙粒、在河床里悬浮而成为泥沙,因此不足为虑。但笔者在长江沿岸长期实地测量时却发现,在四川盆地的长江上游段,河中运移的卵石如拳头大小,直径约40厘米,而在其下游的合川滩地上,卵石却大得象两只手掌合起来那样(50x100x30立方厘米),为什么下游的卵石反而比上游大呢?其原因在于地质变化,原来,两亿年前长江是由东向西流向地中海的,直到青藏高原被抬高后,长江才反过来成为今日的由西向东出海。这在长江专刊上有详尽的叙述。因此,在重庆至三峡段的河道中,卵石的体积可能比在上游河道还要大很多,其危害也会相当严重。 F~d7;x=g
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当卵石运移的可能危害越来越明显时,有人又提出了妙计,认为可以在各大支流的源头筑坝拦住卵石,不让卵石出谷,这样,重庆段就不会出现水下堆石坝了。孰不知,整个金沙江流域和四川盆地的地表全面地铺满了砾卵石,只要有暴雨,它们就会在河槽里被冲成砾卵石河床料,只在河流的源头筑坝挡石是无效的。另外,页岩、沙岩化成的悬沙也会在重庆港沉积下来,相助堆石坝之堆高。 )2<B$p
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“长办”估计的悬移泥沙输移量年平均达7亿吨,床沙卵石输移量为1亿吨;而笔者运用统计方法所估算的结果,却因人们不承认应用数理统计方法的合理性,而被拒绝接纳。许多人其实不了解,在大江里是无法实测出多层同时移动着的卵石的输移率的,他们采用从每平方公里的卵石量累积起来约略方法,其误差是非常大的。但是,即使长江中的卵石输移量只及“长办”估计的十分之一,那么每年也会有1,000万吨卵石堆在重庆段,如此庞大的卵石堆积量,恐怕很难在枯水期挖净,所以,因卵石不断堆积而造成上游洪水泛滥成灾,就仍然在所难免。