作者:王以超 李鹏 胡敏琪 来源:北京科技报 发布时间:2011-6-2 11:46:36
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北京科技报:三峡大坝的善恶之辩
 
对三峡工程的管理者和支持者而言,今年的5月是令人及其不安的一个月。长江中下游入春以来持续的严重干旱,造成大量湖泊与河流干涸。一直饱受争议的三峡工程,此时再次被推到了舆论的风口浪尖,气候干旱、下游缺水、泥沙淤积、引发地震,这些词汇与三峡大坝联系在了一起,一些极端的言语甚至提出,三峡大坝应该被炸掉“赎罪”。
 
虽然目前三峡库区及长江中下游地区出现的一些地质、生态问题是否因三峡工程而生还有待调查。但不可否认的是,目前三峡工程的一些后遗症已经到了不可忽视的地步,有些甚至远远超出了当初的预期。如何来解决这些问题,已经成为后三峡时代的头等大事。
 
三峡大坝的四宗罪?
 
气候改变导致旱灾?
 
中国气象局国家气候中心最新的气候监测显示,今年1月1日至5月23日,长江中下游大部降水量较常年同期偏少3成至8成,为1954年以来同期最少。
 
湖北,这个素有“千湖之省”的水乡泽国,目前正在承受一场干旱剧痛,大量湖泊裸露出龟裂的湖底。而中国最大淡水湖,鄱阳湖遇到了空前的“水危机”,水域面积仅为去年同期的1/10,创下历史最低纪录。“水乡”江苏省同样未能幸免,南京溧水石臼湖已经基本干涸,数万亩螃蟹养殖场绝收。
 
近年来,中国南方频现异常气候,四川和重庆等地出现酷热、大旱以及暴雨等异常天气,三峡时常成为矛头所指。很多人认为,是三峡工程导致气候发生变化,使长江中下游地区出现及其少见的干旱。
 
在中国气象科学研究院研究员祝从文看来,通常的情况下,长江中下游地区是多雨季节,也容易出现洪涝灾害,但是最近一段时间,湖北、江西、江苏、浙江、湖南、安徽、上海等地均出现了不成程度的干旱。
 
不过祝从文否认了三峡工程蓄水导致了长江中下游严重干旱的说法。他说,只要三峡大坝进行正常的放水,就不会威胁下游的供水,它也不会导致下游地区出现大面的干旱。
 
“现在长江下游地区的异常干旱应该是大尺度的气候变化,这与全球的气候环境变化有关,单纯一个水利工程项目不会对大尺度的气候系统发生影响。”祝从文认为,现在一些人将长江中下游地区的异常干旱归罪于三峡工程是没有科学依据的。
 
祝从文的这个观点也得到了中科院南京地理与湖泊研究所研究员姜加虎的认同,他告诉记者,最近一段时间,他的他的团队也在加紧对长江下游河流与湖泊旱情的研究,他们的研究显示,现在长江下游地区严重的旱情导致河流湖泊干涸最为主要的原因是降水量过少,三峡工程带来的影响不到影响比重的15%。
 
在中国漫长的历史时期内,以前长江流域也多次发生过严重的旱灾。最早的旱灾记述在汉惠帝五年(公元前190年),“夏,大旱,江河水少,溪谷绝”(《汉书?五行志》);唐中和四年(884年),江南大旱,引发饥荒,人相食。 北宋明道二年(1033年),史载“南方大旱,种粒皆绝,人多流亡,因饥成疫,死者十二三”。另外,可靠历史记载显示,1671、1679、1778和1835年,长江流域都发生过严重的旱灾。
 
解放后在葛洲坝水利工程建成以前,中国南方也出现过数次严重旱灾。1959年,华东地区的鄂、湘、皖、苏南和赣北部分地区7~8月上旬夏旱,部分地区延至9月,出现伏旱和秋旱,以皖、鄂受旱最为严重。当年,西南的四川和重庆等地也发生严重干旱。1971年,湖北东南部、湖南中部和北部、江西中北部、浙江和福建大部春夏持续少雨。1978年,苏皖、湘、鄂、川等地又发生了严重干旱。
 
根据中国气象局气象科学研究院资料,长江流域发生比较严重干旱的频率平均为5.55%,中下游地区受旱机会高于上游地区,其中长江三角洲、干流中下游和洞庭湖地区干旱频率高达9.0%以上,为全流域最高干旱频率区;其次是上游的嘉陵江地区,中心最高干旱频率为7.0%以上。
 
这些历史材料也印证,今年长江中下游干旱主要是天气的因素。
 
泥沙淤积必须炸坝?
 
在三峡工程建设以前,长江上游的泥沙将大量淤积在大坝内的问题就引起了已故中国著名的水利专家、清华大学水利系教授黄万里的担忧,在他看来,三门峡水利枢纽就则是一个最为现实的案例。
 
被誉为“万里黄河第一坝”的三门峡水库于1960年建成运营。该水库仅在建成几年的时间里,大量泥沙就淤塞了三门峡水库和渭河的下游河道,潼关河床抬升近5米,淹没了渭河下游大片土地,几十万库区农民被迫迁移,若继续发展,严重威胁关中平原和西安市的安全。这些直接导致三门峡水库多次改建,降低水位运用,国家遭受了巨大损失。
 
这场教训让黄万里在三峡工程上马前就提出了劝谏,要求三峡水库停止修建,以免重蹈三门峡覆辙。在给中央领导上书的一封信里,黄万里认为“此坝蓄水后不出十年,卵石夹沙随水而下将堵塞重庆港”。
 
按黄万里的研究,长江上游最重要的造床料为砾卵石。卵石不同于泥沙,泄沙孔排不出去。若建了大坝,每年上亿吨的卵石将无法出川,而在上游淤积起来。到时候,重庆市江津北碚等县将遭洪水没顶之灾,只能炸掉大坝,把石碴连同历年沉积的卵石用船运出峡。
 
“事实上,三峡水库近来的卵砾石来量并没有像黄先生估计的这么多。四川盆地周围从长江支流带来的卵砾石,其实在到达成都平原后,大部分都已经被淤掉了,真正进入三峡水库的卵砾石其实很少。” 三峡工程泥沙专家组组长、今年已经83岁的清华大学水利系教授张仁告诉记者,工程论证时测量得到的卵砾石来量是每年约30万吨,这远远小于黄万里当初的测算。
 
张仁说,由于国家经济高速发展,在上世纪90年代,长江上游干流、支流上兴建了多大型水库,总库容已经达到200多亿立方米。这些水库的拦沙减沙的作用使三峡库区的来沙量减少。三峡库区自2003年蓄水以来,年均来沙量已经从5亿吨减少为约2亿吨。
 
未来,长江上游水库还将持续建设,以金沙江上修建溪洛渡、向家坝两座大型水库为例,其对三峡入库泥沙影响的预测表明,两座大坝总库容为177亿立方米,在2012年和2013年相继投入使用后,100年内其下游重庆市朱沱水文站的总输沙量将从333亿吨减少到150亿吨,进入三峡库区的泥沙将减少一半。
 
“我们原来预计,泥沙填满三峡水库145米以下的库容为80年,但由于三峡来沙量的减少,这个时间可能会延长至两三百年。并且根据现行工程设计,泥沙就是在大坝前淤积到145米时也不会对水库尾部造成严重影响。因此,三峡大坝将来不存在炸坝的风险。”张仁说。
 
但是,三峡水库建成以后,长江中下游河道中的泥沙含量减少,导致河道两边的很多河岸、浅滩不断被冲刷,这对长江中下游的确造成了成了一些不利的影响,出现了崩岸、溃堤的现象。很多地方的水道大大变宽,江水随之变浅,给航运带来很大影响。
 
不过张仁告诉记者,这些问题并不是三峡大坝建成以后才出现,实际上1981年葛洲坝完工实现大江截流、蓄水以后这个问题就出现了,只是三峡蓄水以后,有些问题开始变得更加严重。
 
人为拦截导致下游缺水?
 
国务院总理温家宝5月18日主持召开国务院常务会议,在讨论通过《三峡后续工作规划》和《长江中下游流域水污染防治规划》时表示,三峡工程对长江中下游航运、灌溉、供水等产生了一定影响。
 
张仁表示,这几年长江中下游地区的出现这些状况主要是因为三峡大坝试验性蓄水三年来,尤其在2009年10月,正值灌溉季节,中下游地区普遍出现来水不够,旱情严重。
 
“当时,洞庭湖水位非常低,长沙自来水厂无法抽水,工业受损,而湘江、洞庭湖水位太低还直接影响了航运,江西省鄱阳湖也是如此。这些年,三峡中下游10月份平均来水量从原来的18000秒立米减少到13000~14000秒立米,中下游地区对三峡10月放水太少颇有怨言。”
 
然而,张仁认为,三峡大坝“有苦难言”。“三峡水库实施的是 ‘蓄清排浑’的运行方式,7、8、9月不蓄水是因为泥沙含量大,同时也为了留足够的库容防洪。而冬季为了给下游补给,保证枯水期从3000多秒立米提高到5860秒立米,按设计就是在10月份蓄到175米的高度。”张仁说,正常情况下,10月份库区蓄水不会影响到中下游的来水量,但如今,由于三峡水库上游众多水库同样担心夏季泥沙量大的问题,于是也在9、10月份蓄水,结果上游大量来水被这些水库提前蓄走了,三峡库区来水少了几十亿立方米,这才导致下游缺水。
 
据了解,2009年那场旱灾最终迫使三峡在蓄水期大量放水,直接导致了当年三峡水库无法冲上175米的预定水位,只达到171.4米。而2010年,在航运部门的要求下,三峡水库改为在泥沙量尚多的9月10日开始蓄水,而且10月的放水量也被要求从原先的5800个流量提升到10月上旬放8000个流量、中旬7000个流量、下旬6000个流量。当年175米水位虽然蓄满了,但是同年的泥沙淤积却也整整多出2千万吨。
 
张仁强调,不能把下游缺水怪罪到三峡蓄水头上,因为既然要让三峡承担枯水期补给的作用,就必须给予它蓄水的权利。
 
至于究竟什么时机适合蓄水,张仁认为三峡应该坚持10月开始蓄,上游的大型水库可以提前到6、7、8月蓄水。“尽管这些水库汛期也有防洪任务,需要保存库容,但是,目前,上游水库的库容有一大部分不是用来防洪,而是用来发电的,防洪任务轻,可以在汛期蓄水。”
 
而由于上游这些水库不归国家水利部管理,有的是电力部门管理,有的则是地方水利部门管理,因此,蓄水的统一协调难以做到。在张仁看来,当务之急,应该由国家水利部防总统一调度这些水库,从而减轻三峡的负担,也保证充分发挥库区和下游的航运和用水的效益。
 
三峡工程导致汶川地震?
 
2008年四川汶川大地震发生以后,很多人又把三峡大坝想了起来,认为是三峡水库库容增加产生的巨大压力诱发了汶川大地震。对此,中国工程院院士、三峡工程阶段性评估专家组组长沈国舫予以了否认,他表示三峡水库蓄水不可能‘触发’汶川地震。
 
沈国舫说,汶川地震是由于青藏高原东面向四川盆地过度区中的龙门山断裂带中映秀——北川断裂突然错动导致。龙门山断裂带属于青藏地震区中的龙门山地震带,三峡工程所在的黄陵背斜地区属于华南地震区中的长江中游地震带,两者并无区域构造上的联系。从距离上看,三峡大坝距汶川地震震中约700公里,库尾距震中也在300公里以上。多方面论证显示,三峡水库蓄水不可能“触发”汶川地震。
 
2008年以前三峡水库就已经开始大量蓄水,5年间水面上升了109米,水压对岩层的调整已经完成,而从156米至175米再增加的19米水头变化,不会引起库岸地震地质条件的重大改变。尽管预计蓄水至175米高程后,库区地震的频度和强度会有所增长,但仍以微震为主,不会超过三峡工程论证中所预计的最大震级。
 
三峡库区的有关地震监测也验证了沈国舫的说法。据了解,早在1958年,我国就持续不断地对三峡地区的地震活动情况进行了全面监测,为三峡工程坝址的选择提供了完备的数据与资料。长达几十年的科学论证和监测资料表明,三峡蓄水可能诱发的极限地震为5.5级至6级,破坏性不会很大,而且,可能发生这种极限地震的断裂带分别位于仙女山和九畹溪附近的深山老林,对三峡工程和周边地区的影响较小。
 
近年来,三峡库区相关检测机构一直持续在对三峡库区的地震情况进行检测,目前的信息显示,尽管三峡库区在蓄水以后地震发生的频率大大增加,但是基本上都是3~4级以下的小震,并且绝大部分是发生在岩溶与矿洞分布地区、震级小于3级的浅层微震。2008年11月发生在湖北秭归县境内的最大的一次地震,震级也只有4.1级,远低于预期值。
 
“50年连续不断的监测表明,三峡工程175米试验性蓄水不会诱发破坏性较大的地震。”长江水利委员会三峡勘测研究院地震研究监测处主任、高级工程师曾新平表示。

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