來源:科學(xué)時(shí)報(bào)
編者按:自三峽工程進(jìn)入初期運(yùn)行以來,長江流域發(fā)生了特大地震、干旱、洪澇等一系列自然災(zāi)害,引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注……
要解決長江中游干旱的問題,需要對中下游水庫的水量進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。不能把干旱的問題統(tǒng)統(tǒng)歸到三峽身上,都讓三峽解決。
在三峽的那些事兒中,解決得比較好的是泥沙問題,在國際上也得到了高度評價(jià)。三峽水庫使下游的江湖關(guān)系發(fā)生了變化,作為新的情況,應(yīng)該在后續(xù)規(guī)劃中予以充分考慮。
從地震情況來看,每到汛期末蓄水時(shí),地震活動(dòng)會(huì)有所增加,但是都比前一年要弱,這也是符合規(guī)律的。
通常對水壩提出的“小震不壞、中震可修、大震不倒”的標(biāo)準(zhǔn),對三峽這樣的工程來說,應(yīng)該提高到“中震不壞、大震可修、強(qiáng)震不倒”。
三年實(shí)驗(yàn)性蓄水沒有發(fā)生問題,同時(shí)崩塌數(shù)量逐年在減少。
如果三峽的800多億度電,每度電再增加五分錢,每年就可多收入40億元,把這筆錢返回到資源所在地,很多問題都可以解決了。
公眾對三峽工程產(chǎn)生了質(zhì)疑,事實(shí)上,反對的不僅僅是三峽工程,而是反對水電,反對水壩和水庫。
□本報(bào)記者 洪蔚
“三峽的事情一場風(fēng)波接著一場風(fēng)波,大概每年都會(huì)有一場風(fēng)波。”原長江三峽工程開發(fā)總公司總經(jīng)理、中國工程院院士陸佑楣感嘆說。
自2006年10月三峽工程進(jìn)入初期運(yùn)行以來,長江流域發(fā)生了特大地震、干旱、洪澇等一系列自然災(zāi)害,引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。
今年長江中下游遭遇50年一遇的干旱,使得三峽“風(fēng)波又起”:對這“一會(huì)兒旱一會(huì)兒澇”的年景,一些民眾,甚至學(xué)者,不禁質(zhì)疑:“都是三峽工程惹的禍?”
近日,中國水利水電科學(xué)院舉辦了“科學(xué)引領(lǐng)公眾輿論 技術(shù)支撐可持續(xù)發(fā)展——長江三峽工程綜合效益高層論壇”。在論壇上陸佑楣、鄭守仁、朱伯芳、陳厚群、陳志愷、張楚漢、韓其為、陳祖煜八位院士,以及相關(guān)專家根據(jù)各自擅長的領(lǐng)域,對三峽進(jìn)行了一番“解讀”,并對其未來發(fā)展提出了建議。
抗旱:關(guān)鍵在于水庫調(diào)度
旱了怪三峽,澇了也怪三峽,在陸佑楣、陳志愷兩位院士看來,社會(huì)輿論對水庫的認(rèn)識存在一定的誤區(qū)。
目前,針對下游干旱有一種錯(cuò)誤認(rèn)識:是水庫缺水把水引走了,致使中下游沒有水。陸佑楣認(rèn)為,造成這種錯(cuò)誤認(rèn)識的關(guān)鍵原因在于,社會(huì)輿論并沒有真正了解到三峽水庫是怎么運(yùn)行的。
每年長江通過三峽壩址的水量是4500億立方米,三峽水庫去年蓄水達(dá)到了設(shè)計(jì)的正常蓄水位175米(水庫正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)超過這個(gè)水位),水庫蓄到這個(gè)水位時(shí),庫水也只有393億立方米,而且是在去年的汛期末蓄起來的,本意是要應(yīng)對枯水期。
陸佑楣說:“這393億立方米水,三峽水庫沒有‘吃掉’一立方米。發(fā)電是利用水的勢能,既沒有污染也沒有消耗;三峽水庫沒有引水工程,水庫里的水不可能被引出去另作他用。只會(huì)在滿足發(fā)電要求的同時(shí),在下游需要時(shí)給予一定的補(bǔ)給。”
面對今年的干旱,國家防總、長江委在分析了旱情后,指揮水庫向下游補(bǔ)水大約200億立方米,對緩解下游的旱情起到了積極的作用。
從1998年長江大水以來,長江進(jìn)入枯水期,三峽的徑流量本應(yīng)該接近一萬億立方米,但從2000年開始以后,大概只有7個(gè)年頭水量超過9000億立方米,而最少的年份入海水量少于7000億立方米,正常的年份應(yīng)當(dāng)有8000多億立方米水入海。
“相對來講下游用水就緊張了,所以干旱是比較嚴(yán)重的,甚至影響到全國。”中國工程院院士陳志愷說。
在干旱缺水的情況下,關(guān)鍵問題就是水庫怎么樣調(diào)度。
在原先對三峽工程進(jìn)行論證時(shí),長江干流只有三峽這一個(gè)水庫,“沒有想到三峽水庫修好了以后,上游、中游也跟著修起了水庫。”
目前除了三峽的上游溪洛渡、向家壩,中游洞庭湖、鄱陽湖正紛紛修建較大規(guī)模的水庫外,下游支流上也在修建水庫。
根據(jù)長江的干旱情況,陳志愷進(jìn)行了初步分析,有的年份上游干旱,有的年份中游干旱,有的年份下游干旱,沒有一定的規(guī)律。
因此,他認(rèn)為,要解決長江中游干旱的問題,需要統(tǒng)一調(diào)度。中游水庫的6000多億立方米水怎樣調(diào)度運(yùn)用?下游的水庫又應(yīng)當(dāng)怎樣調(diào)度?
“干旱面積很大,干旱地區(qū)又不一樣。”陳志愷說,“不能把干旱的問題統(tǒng)統(tǒng)歸到三峽身上,都讓三峽解決。它能控制的只有上游水量,不能控制下游水量。”
之所以產(chǎn)生這樣的誤解,陳志愷認(rèn)為,是公眾對這個(gè)問題理解得不夠。
泥沙:世界性成功經(jīng)驗(yàn)
在論壇上,院士們普遍認(rèn)為,在三峽的那些事兒中,解決得比較好的是泥沙問題,在國際上也得到了高度評價(jià)。
“泥沙問題本來是比較復(fù)雜的。”中國工程院院士韓其為說,“在世界上幾乎沒有先例。除了一些小水庫排沙問題容易解決,大水庫到最后都是要淤死的。”
因此,早在1953年,有關(guān)部門就曾組織專家對北方水庫進(jìn)行考察,吸取三門峽水庫的經(jīng)驗(yàn),提出不要修成“泥庫”的目標(biāo)。
目前從水庫淤積情況來看,因?yàn)閬砩沉繙p少,淤積量基本上只有過去的40%左右。“解決了大水庫長期使用的國際難題。”
中國工程院院士鄭守仁說,當(dāng)時(shí)的研究主要集中在三個(gè)部分,一是水庫回水區(qū);二是樞紐建筑物是否會(huì)影響船閘通航,影響電站正常運(yùn)行;三是大壩對下游河道的影響。
現(xiàn)在看來,鄭守仁說,當(dāng)時(shí)泥沙專家組論證的時(shí)候得出的結(jié)論是正確的,泥沙的問題不會(huì)影響到三峽工程的安全運(yùn)行;水庫運(yùn)行不影響上游干支流建庫;三峽水庫運(yùn)行八十至一百年,三峽水庫防洪庫容還會(huì)保留86%以上。
加拿大國際開發(fā)署和我國有一個(gè)聯(lián)合協(xié)議,加拿大曾組織一個(gè)公司進(jìn)行論證,對三峽水庫的長期使用作出了這樣的評價(jià):水庫的平衡坡降和長期使用是處理三峽泥沙問題的基礎(chǔ),世界上沒有一個(gè)國家能夠像中國這樣有這么多的經(jīng)驗(yàn),以至于在設(shè)計(jì)階段就能確定最終的庫容。
三峽水庫的泥沙帶來的長遠(yuǎn)問題,更多地集中在下游,陸佑楣說,有了三峽水庫,枯水位低了,下游的江湖關(guān)系發(fā)生了變化。
以洞庭湖為例,沒有三峽水庫,每年汛期長江大量的泥沙和水一起涌入洞庭湖,到了枯水期,清水流出洞庭湖,泥沙卻留在湖內(nèi)。洞庭湖本是逐步消亡的湖泊,有了三峽水庫減少了大量泥沙,反而可以延長洞庭湖的壽命。
然而,從這點(diǎn)上也可以看出,“三峽水庫使下游的江湖關(guān)系發(fā)生了變化,作為新的情況,應(yīng)該在后續(xù)規(guī)劃中予以充分考慮。”陸佑楣說。
下游的沖刷也有很多積極影響,韓其為說:“沖刷對防洪產(chǎn)生了正面效果。”以荊江為例,由于荊江的沖刷,使流量從過去5萬立方米每秒左右增加到5.8萬立方米每秒,可以增加7000~8000立方米每秒的泄量,增加了防洪的作用。
對于人們關(guān)心的崩岸問題,韓其為指出,修建水庫后的20~40年間,由于河勢有較大的調(diào)整,容易出現(xiàn)崩岸,過了這個(gè)階段就好了。“從目前看,崩岸問題是可以控制的,也有天然的條件進(jìn)行控制。”
三峽對下游的沖刷,還有很多問題需要研究,特別是排沙量的減少對河口的影響。但是,一些學(xué)者認(rèn)為三峽的泥沙淤積七八十年后,可以達(dá)到?jīng)_淤平衡。韓其為說:“我感覺要到120年的時(shí)候,才可以實(shí)現(xiàn)真正的平衡。”
地震:達(dá)摩克利斯之劍
早在三峽工程論證階段,就有人提出,地震將是一柄高懸于頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍。到了汶川地震后,三峽工程受到更多的關(guān)注與質(zhì)疑。
中國工程院院士陳厚群說,在這里我們首先要搞清楚,并不是建了水庫就一定會(huì)有地震。
根據(jù)陳厚群掌握的數(shù)字,目前世界上已經(jīng)有記錄的、因修建大壩和水庫而發(fā)生地震的實(shí)例,大概有一百來個(gè),而且其中有一些地震是否與水庫有關(guān)目前仍有爭議。“我們按一百多個(gè)計(jì)算,這個(gè)數(shù)字與全球幾十萬座大壩相比,概率是非常小的。”陳厚群說。
再來看看震級。到目前為止,世界上公認(rèn)的水庫地震震級超過6級以上的只有4個(gè):一是希臘的克里瑪斯塔(Kremasta)、非洲贊比亞的卡里巴(Kariba)、印度的柯依納(Koyna)和中國的新豐江。
關(guān)于水庫地震最大震級可以達(dá)到多少的問題,經(jīng)全球?qū)<曳磸?fù)論證后認(rèn)為,可以達(dá)到6.3級。
對于網(wǎng)上流傳的“三峽水庫蓄水以后發(fā)生6.4級地震”的傳言,陳厚群說:“這是不可能的。”
在三峽工程容易發(fā)生地震的河段,2001年就已經(jīng)建立起24個(gè)地震觀測臺(tái)站,進(jìn)行密切監(jiān)測,其設(shè)備水平是當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的,甚至可以監(jiān)測到1級以下的地震。
根據(jù)觀測結(jié)果,陳厚群介紹了三峽蓄水后的地震情況。
三峽工程從2003年開始蓄水,水位從139米到近三年的170米。每次水位上升的開始階段,地震活動(dòng)性會(huì)有明顯的增加,然后又慢慢地減弱下來。到目前為止,所發(fā)生的地震,99%以上都是0.5級到1級的小震,較大的地震發(fā)生在水位從139米上升到156米之后,發(fā)生過三點(diǎn)幾級的地震,2008年往170米水位蓄水過程中,最大的地震為4.1級。
陳厚群說,這與早先規(guī)劃時(shí)的預(yù)期相符。從2008年后,連續(xù)三年蓄水到170米水位以上,2010年達(dá)到了175米。從地震情況來看,每到汛期末蓄水時(shí),地震活動(dòng)會(huì)有所增加,但是都比前一年要弱,這也是符合規(guī)律的:水庫地震,特別是非構(gòu)造性的,是表層應(yīng)力調(diào)整的過程,剛蓄水的時(shí)候,調(diào)整得較大,然后慢慢趨于穩(wěn)定。
“當(dāng)然地震非常復(fù)雜,僅從這三年來看是逐年減弱。”陳厚群說,“今后的趨勢據(jù)我判斷還是趨向穩(wěn)定的,當(dāng)然也不排除會(huì)有個(gè)別四級、五級的地震出現(xiàn)。”“風(fēng)險(xiǎn)是存在的,要盡量將風(fēng)險(xiǎn)降到最低。”
在汶川地震后,中國科學(xué)院院士張楚漢曾撰文探討地震與大壩的關(guān)系,其中也涉及了三峽工程。在此次論壇上,他再次提出了他一貫的主張,他呼吁:“對三峽大壩加大一點(diǎn)頻率,再校核一下,看看大壩穩(wěn)定安全的狀況。”
他指出,高壩大庫要求要高一點(diǎn),特別對三峽大壩。通常對水壩提出的“小震不壞、中震可修、大震不倒”的標(biāo)準(zhǔn),對三峽這樣的工程來說,應(yīng)該提高到“中震不壞、大震可修、強(qiáng)震不倒”。
三峽地區(qū)的基本烈度是VI度,設(shè)計(jì)的烈度是VII度,設(shè)計(jì)峰值加速度是0.125 g,張楚漢認(rèn)為按這個(gè)設(shè)計(jì)烈度設(shè)防是必要的,但仍不夠。“地震的事誰也說不準(zhǔn)。”以唐山、汶川為例,唐山地區(qū)原是VI度區(qū)卻出現(xiàn)了一個(gè)X~XI度,汶川原是VII度區(qū)也出現(xiàn)了X~XI度。
因此,要用三峽大壩的極限抗震能力反過來校核,看看三峽承受VIII度,甚至IX度地震有什么樣的破損,即使發(fā)生這樣的強(qiáng)震也要做到可修。
地質(zhì)災(zāi)害:一個(gè)歷史性問題
三峽庫區(qū)由于地形地質(zhì)條件復(fù)雜,從歷史上來看,三峽地區(qū)自古以來就是滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū),在歷史上記載的大型崩塌、滑坡有十余處之多。發(fā)生在明朝的一次大滑坡,曾經(jīng)堵塞長江航道80年之久。1950年巴中滑坡堵塞河道3年。
鄭守仁介紹說,從1982年到三峽工程開始建設(shè)的12年中,庫區(qū)兩岸發(fā)生嚴(yán)重的滑坡崩塌近百處,規(guī)模較大的有十處。
長江水利委員會(huì)高度重視三峽庫區(qū)的穩(wěn)定問題,組織地質(zhì)專家進(jìn)行研究,得出的結(jié)論是,三峽工程條件好和較好的庫岸占庫岸總長的90%左右,較差的16.1公里分布在局部的地段。
鄭守仁說,因?yàn)槿龒{干流庫岸全長1300公里,崩塌、滑坡體量、總體積都比較大。
城鎮(zhèn)搬遷時(shí)選址,原本要選在遠(yuǎn)離長江的山中,但一些沿江縣城領(lǐng)導(dǎo)說“我們生在長江邊”,不同意搬離長江,于是一些縣城就臨江修建起來,最后卻發(fā)現(xiàn)建在滑坡體上,便又進(jìn)行治理。
2008年開始實(shí)驗(yàn)性蓄水,水位到170米之后,就發(fā)現(xiàn)有些房子建在軟基上面,而不是建在巖石上,下面經(jīng)過水的浸泡,房屋就出現(xiàn)了問題,各級地方政府采取了一些應(yīng)急搬遷的措施。2008年的蓄水并沒有造成人員傷亡,有大致兩萬多人,搬到185米以上。此后,到2010年水位達(dá)到175米,沒有再出現(xiàn)大的問題。
但是,到整個(gè)三峽蓄水達(dá)到175米、水面面積達(dá)到1054平方公里后,出現(xiàn)了一些小的滑坡、崩塌。“當(dāng)時(shí)沿著庫岸走一圈是5311公里。”鄭守仁說,“這么長的岸線在蓄水過程當(dāng)中,有些地方發(fā)生局部崩塌也是屬于正常的。”
三年實(shí)驗(yàn)性蓄水沒有發(fā)生問題,同時(shí)崩塌數(shù)量逐年在減少,鄭守仁說:“投入一百多億采取分期治理的辦法,治理地質(zhì)災(zāi)害,效果還是比較顯著的。”
當(dāng)初在論證的時(shí)候,認(rèn)為對生態(tài)環(huán)境影響,有利影響在下游,不利影響在庫區(qū)。鄭守仁解釋說,水庫蓄水之后,庫水位抬高,流速減小,稀釋能力小了,水庫的水質(zhì)容易受污染。
當(dāng)時(shí),國務(wù)院批準(zhǔn)投入了將近400億,在城市中建設(shè)污水處理廠、垃圾處理廠,重慶市建成污水處理廠94座,垃圾處理廠48座,有效地將三峽庫區(qū)生活污水處理率或生活垃圾無害化處理率分別提升到84%和94%,遠(yuǎn)高于全國平均水平。
三峽蓄水之后,干流水質(zhì)基本上維持在2、3類水平,但是支流效果就差一些,支流是3類到4類。鄭守仁說,防止水華是世界性難題,三峽集團(tuán)公司委托中國科學(xué)院、長江科學(xué)院還在進(jìn)行研究。
移民:“不是消極因素”
三峽大學(xué)坐落在大壩所在地宜昌市,三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院院長董曉華,來自于移民家庭,父母從秭歸老縣城貴胄鎮(zhèn)搬遷到毛平,離大壩只有一兩公里,從住所的陽臺(tái)上可以看到大壩的壩體。
“我們移民了100萬人口,確實(shí)人數(shù)眾多,很多國家舉國也沒有這么多人,這是我們的特殊國情。”董曉華說,“這移走的100萬人,保護(hù)了江漢平原至少1000萬人口的安全。”
如果沒有三峽工程,董曉華說,2010年7月20號發(fā)生7萬立方米/每秒洪峰的時(shí)候,1998年的歷史會(huì)重現(xiàn):1998年江漢平原出動(dòng)100萬居民,24小時(shí)在大堤上嚴(yán)防死守至少70天,犧牲1000多人,損失巨大。
中國工程院院士朱伯芳說,三峽修水庫效益好,全國受益,長江中下游受益最大,而損害最大的是庫區(qū)的人,包括庫區(qū)移民。移民的問題始終很難解決。房子蓋得很好,生活卻不如過去。對此,他建議對水庫移民建立長期的補(bǔ)償機(jī)制。
朱伯芳粗略地算了筆賬,發(fā)電效益大概一年三四百億的收入,僅從中拿出10%,就有三四十億,攤到每個(gè)移民頭上也有幾千元。
他建議由三峽水電站給移民每人一張類似股票的票證,憑這張票一年可以收入幾千塊錢,并且子子孫孫地繼承下去。憑此水庫移民可以從發(fā)電的效益中,獲得一筆長期穩(wěn)定的收入,作為損失的補(bǔ)充。
在論壇上,陸佑楣也提出了類似的建議,貧窮的地方要致富,要靠本地自己的發(fā)展,三峽庫區(qū)移民的本地資源就是發(fā)電。而三峽的電并沒有對三峽庫區(qū)進(jìn)行社會(huì)財(cái)富的分配,而是以兩毛五一度的價(jià)格,直接送到了上海、廣州等發(fā)達(dá)地區(qū),使這些地區(qū)享受到廉價(jià)、清潔的能源,而資源所在地卻并沒有享受到這部分利益。“這是國家社會(huì)財(cái)富分配出現(xiàn)的問題。”
陸佑楣說:“我在很多的場合都提到了,如果三峽的800多億度電,每度電再增加五分錢,每年就可多收入40億,把這筆錢返回到資源所在地,很多問題都可以解決了。”
“移民不是消極的因素,而是積極的因素。美國前任總統(tǒng)小布什曾說過:移民可以激發(fā)一個(gè)民族的激情。”陸佑楣說。
未來幾十年的質(zhì)疑,如何面對?
不久前,中國科學(xué)院院士陳祖煜曾與《科學(xué)世界》雜志合作,推出科普??洞髩沃畣枴?。這一個(gè)月以來,他與《科學(xué)世界》再次合作,經(jīng)過一個(gè)月的籌備,準(zhǔn)備推出新一期科普專刊。陳祖煜說:“姑且叫《三峽之問》吧。”
早在1919年,孫中山就提出了三峽工程的設(shè)想,陳祖煜稱之為“世紀(jì)之夢”,如今這世紀(jì)之夢卻面臨種種質(zhì)疑,對此,陳祖煜深感科普的重要性:“我在醫(yī)院住院時(shí),病友、護(hù)士、醫(yī)生,一提三峽的事,大家都持反對態(tài)度,問問原因,卻又說不出來。往往在我花上五分鐘,講解一些基本道理后,幾乎百分之百的人都發(fā)生態(tài)度的轉(zhuǎn)變——說明基礎(chǔ)知識的介紹非常重要。”
三峽工程,除了防洪、抗旱、發(fā)電取得了積極的效益外,在航運(yùn)方面,三峽工程的建設(shè)對航運(yùn)的促進(jìn)超出了預(yù)期水平,大大減少了航運(yùn)過程中燃料的投入。統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明,由于三峽工程改善了三峽地區(qū)的通航條件,現(xiàn)在噸公里的費(fèi)用與原來噸公里費(fèi)用相比減少了70%,減排效益非常顯著。截至2010年年底,三峽船閘通過量已經(jīng)達(dá)到了7880萬噸,再加上翻壩轉(zhuǎn)運(yùn),過壩的貨運(yùn)量已經(jīng)達(dá)到了8794萬噸。
陸佑楣說,公眾對三峽工程產(chǎn)生了質(zhì)疑,事實(shí)上,反對的不僅僅是三峽工程,而是反對水電,反對水壩和水庫。他指出,要正面認(rèn)識水壩、水庫與人類的關(guān)系,“水庫、水壩是人類文明的結(jié)果,從本質(zhì)上來看,是改善生態(tài),保護(hù)環(huán)境。”
以三峽為例,陸佑楣說,修建三峽工程是為了保護(hù)下游1500萬人口、150萬公頃的耕地、富饒的江漢平原。沒有修建三峽的時(shí)候,生態(tài)環(huán)境就好了嗎?1500萬人口的地區(qū)時(shí)刻處在洪水威脅的狀態(tài)之下。建一個(gè)水庫,建一個(gè)三峽工程就是破壞了生態(tài)平衡嗎?事實(shí)上,平衡是相對的,而不是絕對的,所以事物才能夠向平衡方向發(fā)展,不斷地往前進(jìn)。“人對自然環(huán)境的認(rèn)識是無止境的,應(yīng)該動(dòng)態(tài)考慮,三峽工程從論證開始就進(jìn)行了動(dòng)態(tài)考慮。”
由于三峽工程處在水旱災(zāi)害十分頻繁的地區(qū),又是世界一號工程,再加上工程對上、下游地區(qū)可能造成的一些不利影響,這種種原因使得“三峽工程再過幾十年,仍然會(huì)有質(zhì)疑聲音,這也是不可回避的。”陸佑楣說。
應(yīng)該以什么樣的心態(tài)面對質(zhì)疑?陳厚群說:“我記得潘總(兩院院士潘家錚)在回答記者‘誰對三峽工程的貢獻(xiàn)最大?’的提問時(shí),說‘提反面意見的人。’反面意見促使我們?nèi)婵紤]問題,盡量將工作做細(xì)、做好、做扎實(shí)。”
面對目前質(zhì)疑聲不斷的局面,陳志愷呼吁信息公開,他指出,宣傳不夠、公眾不了解情況的原因之一是,信息、資料不夠公開。陳志愷說:“今年下游干旱,我要查查下了多少雨,卻查不到,估計(jì)等我們拿到相關(guān)資料要到下半年了,因此,我們作為專家也很難發(fā)表意見。公眾不了解情況,才什么事情都找三峽,什么事都怪三峽。”
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