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長(zhǎng)江的新麻煩來(lái)了 水電躍進(jìn)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2015-04-04  瀏覽次數(shù):92
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中國(guó)給水排水2020年中國(guó)污水處理廠提標(biāo)改造(污水處理提質(zhì)增效)高級(jí)研討會(huì)
 

長(zhǎng)江的新麻煩來(lái)了

2015-04-02 嚴(yán)定非 鐘煜豪 南方周末

 

三峽水庫(kù)從2003年蓄水起的十年間,入庫(kù)泥沙量?jī)H為論證預(yù)測(cè)的42%。長(zhǎng)江水利委員會(huì)認(rèn)為,這更有利于延長(zhǎng)水庫(kù)壽命,減輕中下游防洪壓力。但也有專家稱,這加劇了下游湖泊旱情。

1980年代三峽工程論證時(shí),泥沙組專家按“最危險(xiǎn)”程度預(yù)估長(zhǎng)江上游來(lái)沙量,但卻沒想到上游水電會(huì)出現(xiàn)大躍進(jìn),這些水庫(kù)群產(chǎn)生了意想不到的攔沙效果。

洞庭湖、鄱陽(yáng)湖都欲建閘,減少上游水電對(duì)“江湖關(guān)系”的沖擊。“整個(gè)長(zhǎng)江已經(jīng)不是一條天然的河了”。

2015年1月31日9時(shí),鄱陽(yáng)湖標(biāo)志性水文站點(diǎn)星子站水位為8.01米,逼近8米的極枯水位。鄱陽(yáng)湖畔的都昌縣,7臺(tái)水泵24小時(shí)開足馬力,方能保證縣城18萬(wàn)人口的供水。

這種局面已持續(xù)10年,江西、湖南等沿江省份深受困擾,一些官員和學(xué)者指于2003年開始蓄水的三峽工程對(duì)旱情有影響。

“三峽對(duì)鄱陽(yáng)湖的影響主要在蓄水階段:枯水位提前,枯水時(shí)間延長(zhǎng),枯水位降低,冬季的枯水情況在秋季就出現(xiàn)了。”2015年1月15日,江西省防汛辦主任徐衛(wèi)明在電話中對(duì)南方周末記者表示。

這已引發(fā)了經(jīng)年論戰(zhàn)。另一方是為三峽工程辯護(hù)的科學(xué)家。2011年春,在50年一遇的旱情中,中國(guó)工程院三峽工程階段性評(píng)估專家組組長(zhǎng)沈國(guó)舫就曾對(duì)媒體稱,旱情并非三峽引發(fā),而是大氣環(huán)流影響的結(jié)果。

然而,一份驗(yàn)收?qǐng)?bào)告為論戰(zhàn)提供了出人意料的注腳:長(zhǎng)江中下游江水含沙量銳減。長(zhǎng)江水利委員會(huì)稱這有利于三峽水庫(kù)使用壽命,也減輕了中下游防洪壓力。有專家認(rèn)為會(huì)使干旱的湖泊雪上加霜。

三峽庫(kù)區(qū)泥沙量的數(shù)據(jù),在1980年代曾是科學(xué)家們論證的焦點(diǎn)。但是,當(dāng)年集中了國(guó)內(nèi)頂級(jí)科學(xué)家,經(jīng)過數(shù)個(gè)模型得出的預(yù)估值,卻與運(yùn)行后驗(yàn)收的真實(shí)數(shù)據(jù)偏差驚人。

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泥沙量少了42%
為枯水心憂的還有湖南省水利廳原副總工程師聶芳蓉:“三峽蓄水后,在9、10月份最需要用水的時(shí)候,從長(zhǎng)江進(jìn)入洞庭湖的水減少了70%以上,最嚴(yán)重的時(shí)候,少了90%。”聶解釋,“長(zhǎng)江的水來(lái)得少,而且水進(jìn)入洞庭湖變得更加困難。”

導(dǎo)致江水難以進(jìn)入洞庭湖的原因之一,在所有接受南方周末記者采訪的科學(xué)家中,均認(rèn)為與上游入庫(kù)的泥沙劇減有關(guān),因此經(jīng)三峽大壩下泄出庫(kù)的江水含沙量銳減。在水利學(xué)上,這被稱為“清水下泄”。

長(zhǎng)江的新麻煩來(lái)了。

對(duì)長(zhǎng)江下游的江湖而言,清水下泄各有利弊。一方面,長(zhǎng)江河床經(jīng)清水沖刷,不斷加深,利于防洪;含沙量少的江水進(jìn)入通江湖泊如洞庭湖中,其萎縮速度將大大延緩。

然而,弊端也正是源自利好。長(zhǎng)江河床加深后導(dǎo)致長(zhǎng)江水位下降,“在(洞庭湖的長(zhǎng)江湖口)松滋口和藕池口,冬天枯水時(shí),(連接長(zhǎng)江和洞庭湖的)河床底比江水水位還高,長(zhǎng)江的水進(jìn)不來(lái)。”聶芳蓉透露。

南方周末記者獲得的《長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收調(diào)查報(bào)告》(以下簡(jiǎn)稱《三峽環(huán)境驗(yàn)收?qǐng)?bào)告》)顯示,自2003年三峽蓄水至2012年,三峽入庫(kù)年輸沙量為2.03億噸,僅有論證設(shè)計(jì)階段的42%。最顯著的后果是,“清水下瀉的力度加大,早就過了武漢,現(xiàn)在已經(jīng)沖刷到湖口縣(江西省內(nèi),長(zhǎng)江與鄱陽(yáng)湖交匯處),原來(lái)估計(jì)還得過二三十年才能到。”原長(zhǎng)江水資源保護(hù)局局長(zhǎng)翁立達(dá)說(shuō)。所謂沖刷,是指水流對(duì)河床的淘刷過程。

這一數(shù)據(jù),與2013年長(zhǎng)江水利委員會(huì)發(fā)布的2012年度《長(zhǎng)江泥沙公報(bào)》相差無(wú)幾。

這是一份“期末考試”的結(jié)果。2014年,三峽工程進(jìn)行整體竣工驗(yàn)收。此前,“期中考試”——二期和三期工程驗(yàn)收,已經(jīng)在2002年和2005年完成。

三峽樞紐工程驗(yàn)收專家組組長(zhǎng)陳厚群院士曾對(duì)外透露,普通的水利工程在經(jīng)過半年至一年可進(jìn)行整體竣工驗(yàn)收,但三峽工程是特大型水利水電工程,因此安排了6年時(shí)間進(jìn)行蓄水運(yùn)行,以檢驗(yàn)其安全性和可靠性。

驗(yàn)收包括八個(gè)專項(xiàng)。據(jù)南方周末記者了解,早在2011年,國(guó)家相關(guān)部門和三峽集團(tuán)就啟動(dòng)了驗(yàn)收準(zhǔn)備工作,作為最重要的專項(xiàng)之一,環(huán)保驗(yàn)收已經(jīng)就緒。2011年12月,環(huán)保部發(fā)文,明確“三峽工程環(huán)保驗(yàn)收就是對(duì)《長(zhǎng)江三峽水利樞紐環(huán)境影響報(bào)告書》及其批復(fù)文件所提出的各項(xiàng)環(huán)保措施的驗(yàn)收。”

《三峽環(huán)境驗(yàn)收?qǐng)?bào)告》由三峽集團(tuán)委托國(guó)內(nèi)四家權(quán)威機(jī)構(gòu)所做,重墨論述了三峽竣工后流域水文泥沙變化,“水文泥沙情勢(shì)的變化是其他一系列環(huán)境因子變化的主因”。報(bào)告肯定了三峽工程的環(huán)保措施,同時(shí)也坦承,三峽工程當(dāng)年的環(huán)評(píng)報(bào)告對(duì)來(lái)沙量減少的幅度估計(jì)不足。

三峽工程環(huán)評(píng)報(bào)告1992年2月由國(guó)家環(huán)保局(現(xiàn)國(guó)家環(huán)保部)正式批準(zhǔn)。對(duì)泥沙減少的危害,全文僅有一處提到,指出河道沖刷可能對(duì)中下游及河口地區(qū)產(chǎn)生不同程度的影響。

彼時(shí),科學(xué)家和工程師們將精力完全投入在相反的方向上——如何減少泥沙淤積對(duì)三峽庫(kù)區(qū)的影響。

 


2003-2012年間,三峽水庫(kù)泥沙淤積總量(單位:億噸) (何籽/圖)點(diǎn)擊可查看大圖。

 

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“寧大勿小”
退休之后,71歲的翁立達(dá)仍堅(jiān)持每天到位于武漢市江岸區(qū)永清小路的辦公室上班,這里距離長(zhǎng)江水利委員會(huì)只有百米之遙。2015年1月7日,在他逼仄的辦公室,他向南方周末記者講述了三峽工程的“治沙史”。

“(三峽工程)其他專家組都撤了,現(xiàn)在只剩下泥沙組還保留著,足見對(duì)泥沙問題的重視。”翁回憶道。但結(jié)果卻有些難堪,在一次研討會(huì)上,翁立達(dá)曾質(zhì)問一位泥沙組專家:“為什么差距這么大?”專家一臉窘迫,沒有給出解釋。

當(dāng)年,水庫(kù)淤積計(jì)算由長(zhǎng)江科學(xué)院和中國(guó)水利水電科學(xué)研究院按各自開發(fā)的一組數(shù)學(xué)模型分別進(jìn)行并相互比較。在三峽工程論證和設(shè)計(jì)階段,水庫(kù)泥沙淤積與下游河道沖刷的預(yù)估研究中,采用長(zhǎng)江干流寸灘站加烏江武隆站1961-1970系列年的水沙資料,作為代表性的入庫(kù)水沙條件。

這十年平均泥沙入庫(kù)量是5.09億噸/年,比多年平均量(指1950-1985年)多。“這也是考慮最不利的狀況。”中國(guó)工程院院士、長(zhǎng)江水利委員會(huì)總工程師鄭守仁對(duì)南方周末記者說(shuō)。

多名專家向南方周末記者證實(shí),估值時(shí)可能存在“寧大勿小”的思想。曾擔(dān)任三峽工程泥沙專家組組長(zhǎng)的張仁向南方周末記者回憶了當(dāng)年參加論證的經(jīng)歷:“假如泥沙淤了水庫(kù),像三門峽似的,不光是(水庫(kù))沒有用了,還會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。所以,當(dāng)時(shí)大家說(shuō)三門峽的經(jīng)驗(yàn)一定要吸取,要按照最大可能的危險(xiǎn)程度來(lái)考慮。泥沙就采用了1961年到1970年的數(shù)據(jù)。”

三門峽工程是中國(guó)水利史上的一大悲劇。張仁的清華大學(xué)水利系同事、已故水利專家黃萬(wàn)里因反對(duì)三門峽工程而知名。1950年代,他所預(yù)言泥沙淤積并導(dǎo)致陜西水患等災(zāi)難一一出現(xiàn)。對(duì)于三峽工程,黃萬(wàn)里也堅(jiān)決反對(duì),主要理由也是泥沙淤積。

1994年12月14日,三峽工程如期開工,黃至死抱憾。但這位著名的異議者卻以另一種方式影響著自己的論敵——投入巨大精力和財(cái)力,設(shè)計(jì)“蓄清排渾”方案,應(yīng)對(duì)三峽的淤積隱患。

“當(dāng)時(shí)沒考慮別的因素,主要擔(dān)心三峽會(huì)不會(huì)淤死,淤死之后還有多少防洪容量,對(duì)航運(yùn)有什么影響,主要在這方面。”參加過1980年代三峽工程論證的泥沙組專家、中國(guó)工程院院士韓其為對(duì)南方周末記者表示。

事實(shí)上,自1990年代后,三峽入庫(kù)泥沙量明顯減少。在2006年12月,韓其為一篇名為《三峽水庫(kù)入庫(kù)泥沙數(shù)量已經(jīng)并繼續(xù)大幅度減少》的文章認(rèn)為:“這種大幅度減少在過去歷史上有資料以來(lái)是沒有過的。”他提出,“現(xiàn)在的三峽工程泥沙研究要不要考慮來(lái)沙減少?”

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水電躍進(jìn)
為什么入庫(kù)泥沙減少?《三峽環(huán)境驗(yàn)收?qǐng)?bào)告》給出的答案是:上游水庫(kù)攔截和近年長(zhǎng)江干支流河道的大規(guī)模采砂,尤其是前者。“最主要的是上游建庫(kù)和水土保持。對(duì)三峽來(lái)說(shuō),上游建庫(kù)影響比較大。”韓其為分析道。

以金沙江為例,金沙江為長(zhǎng)江上游,水力資源一億多千瓦,占長(zhǎng)江水力資源的40%以上。2002年,金沙江中游水電開發(fā)規(guī)劃獲批,全流域共計(jì)劃開發(fā)25級(jí)電站,總裝機(jī)規(guī)模相當(dāng)于4座三峽。在不久的將來(lái),它將成為平均不到100公里就有一座梯級(jí)水庫(kù)的世界超大水庫(kù)群。

“現(xiàn)在金沙江有兩個(gè)大庫(kù)向家壩、溪洛渡,以后還修兩個(gè)庫(kù),烏東德和白鶴灘。這4個(gè)庫(kù)建成后,300年內(nèi)將減少三峽入庫(kù)泥沙400億(噸),這是中國(guó)水科院的研究結(jié)果。”韓其為說(shuō),“還有其他的水庫(kù),像岷江上游、嘉陵江上游、烏江基本全部開發(fā)了,這些都導(dǎo)致來(lái)沙減少很多。”

長(zhǎng)江上游密集的水電開發(fā),正在制造出意想不到的攔沙效果。而這是1980年代,黃萬(wàn)里和水電專家在論證泥沙模式時(shí),最大的未知變量。

在1980年代,韓其為參加泥沙組論證時(shí),沒有人料到三峽之后的“西南水電大躍進(jìn)”。“這些水電的規(guī)劃,往往只考慮如何利用水能發(fā)電,很少兼顧其他需要。”翁立達(dá)告訴南方周末記者。

以另一條長(zhǎng)江支流嘉陵江為例,“(泥沙量)從一點(diǎn)幾億降到一兩千萬(wàn),減少了90%,很多這樣的河,都是劇烈地減沙。”世界泥沙研究學(xué)會(huì)副主席、清華大學(xué)水利系教授王兆印說(shuō),“等白鶴灘、烏東德建成,金沙江的減少會(huì)越來(lái)越明顯。”

“現(xiàn)在泥沙專家組也有這個(gè)意見,認(rèn)為未來(lái)的來(lái)沙應(yīng)該在一億噸左右,這還有點(diǎn)保守,現(xiàn)在上邊還有新的庫(kù)群在建,保險(xiǎn)點(diǎn)說(shuō),未來(lái)三峽來(lái)沙應(yīng)該在平均1億噸左右,樂觀點(diǎn),五千萬(wàn)噸都有可能。”王兆印說(shuō)。韓其為持同樣觀點(diǎn)。“以后來(lái)沙量可能不到1億噸,就6000萬(wàn)噸左右。”如果專家們的預(yù)言準(zhǔn)確,待上游更多水庫(kù)竣工,三峽入庫(kù)泥沙量只有論證時(shí)的十分之一。

 


長(zhǎng)江上游水電大躍進(jìn)成了三峽入庫(kù)泥沙減少的主因。圖中河流上的橫線為已建成或規(guī)劃中的大壩。根據(jù)公開資料整理。 (何籽/圖)

 

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“江湖”失衡
2014年12月22日,在三峽工程開工20周年之際,三峽集團(tuán)發(fā)布《長(zhǎng)江三峽工程運(yùn)行實(shí)錄(2013年)》,這是三峽集團(tuán)第二次發(fā)布類似公報(bào)。

在庫(kù)區(qū)泥沙方面,《運(yùn)行實(shí)錄》顯示,根據(jù)三峽水庫(kù)蓄水以來(lái)泥沙觀測(cè)成果顯示,三峽庫(kù)區(qū)沖淤情況滿足或優(yōu)于原預(yù)測(cè)成果。這顯然是三峽集團(tuán)的福音。“三峽水庫(kù)的壽命更長(zhǎng)了,原來(lái)預(yù)計(jì)120年,現(xiàn)在可能300年以上。”韓其為分析。

但另一方面,泥沙減少,清水下泄。這樣的清水經(jīng)過大壩下泄后,因?yàn)樗膭?shì)能作用,流速加快,進(jìn)而會(huì)重新攜帶新的泥沙。

最直接的后果是,防洪堤崩塌!度龒{環(huán)境驗(yàn)收?qǐng)?bào)告》顯示,三峽蓄水后,長(zhǎng)江干流防洪堤崩岸655處,總長(zhǎng)度495.9公里。

原三峽集團(tuán)董事長(zhǎng)曹廣晶曾講過,“我不否認(rèn)三峽水庫(kù)清水下泄對(duì)下游堤岸崩潰有一定影響,但這絕不是主要原因……這與河岸本身的堅(jiān)固情況、水流的方向和沖擊力等都有密切關(guān)系。”

 

但更深刻的改變則是長(zhǎng)江與流域內(nèi)湖泊的“江湖關(guān)系”。“比較明顯的是對(duì)洞庭湖的影響。”翁立達(dá)表示,“洞庭湖與長(zhǎng)江的關(guān)系是幾萬(wàn)年形成的,現(xiàn)在一下被打亂,本來(lái)水生生物是可以進(jìn)來(lái)(洞庭湖)的,現(xiàn)在進(jìn)不來(lái)了,整個(gè)生態(tài)都在發(fā)生變化。”


“這個(gè)問題實(shí)際上是很嚴(yán)重的。”王兆印也認(rèn)為,三峽庫(kù)區(qū)的淤積問題已經(jīng)變輕了,這個(gè)百年之內(nèi)至少不會(huì)成為問題,但是下游的沖刷問題反而加重了。“在洞庭湖的松滋口,沖深四五米已經(jīng)不得了,未來(lái)如果沖深十幾米深,河床降低那么多,進(jìn)入洞庭湖水量只會(huì)越來(lái)越少。少進(jìn)沙是好事,少進(jìn)水就要壞事。”

根據(jù)長(zhǎng)江水利委員會(huì)的泥沙研究成果,三峽水庫(kù)蓄水后三十多年內(nèi),在無(wú)人為干預(yù)的條件下,長(zhǎng)江中游的荊江河段將發(fā)生大量的沖刷。沖刷后,通過松滋口等三口進(jìn)入洞庭湖的徑流將大為減少。70%以上的沖刷將集中發(fā)生在下荊江藕池口到城陵磯的167公里河段,河床將平均下切7.4米。而中國(guó)水科院計(jì)算結(jié)果是,“藕池口—城陵磯”段最大沖刷量(50年時(shí))更將達(dá)到23億噸,下荊江平均沖深超過10米。

此外,清水下泄同樣影響到長(zhǎng)江入?,尤其是上海。“我知道上海以前有個(gè)雄心勃勃的計(jì)劃,要造陸,如果三峽繼續(xù)這樣的話,沙是不能連續(xù)供應(yīng)的。沙沒有了,它就造不成了。”王透露。

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爭(zhēng)水
“喝不飽”的洞庭湖終于按捺不住了。

2014年全國(guó)“兩會(huì)”上,全國(guó)政協(xié)委員、湖南省政協(xié)主席陳求發(fā)等提交聯(lián)名提案,建議加快洞庭湖松滋口建閘及四口河系整治工程建設(shè)。建閘引水實(shí)質(zhì)是“引江濟(jì)湖”,即在枯季缺水時(shí)引江水入洞庭平原。

而在更早之前,鄱陽(yáng)湖也提出了建閘的計(jì)劃。“清水下泄、河床下切的影響,大概到2020至2030年會(huì)加劇,鄱陽(yáng)湖包括長(zhǎng)江九江段的低枯水位肯定會(huì)更低。現(xiàn)在省里提出,希望在鄱陽(yáng)湖口建閘。如果不建閘,上游造成的影響,我就沒有辦法。只能看著鄱陽(yáng)湖的湖水嘩嘩往外流。”江西省防汛辦主任衛(wèi)明向南方周末記者解釋。

江西省水利廳副廳長(zhǎng)朱來(lái)友是鄱陽(yáng)湖建壩的旗手。2011年3月,當(dāng)三峽工程泥沙專家組在九江舉行座談會(huì)時(shí),朱來(lái)友表示,鄱陽(yáng)湖水利樞紐工程“建閘不建壩”,這將是鄱陽(yáng)湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的關(guān)鍵工程、核心工程。

也有觀點(diǎn)分析,鄱陽(yáng)湖近年大面積的干枯,更多是由于湖區(qū)內(nèi)瘋狂的采砂、來(lái)水減少,與三峽工程關(guān)系不大。

韓其為認(rèn)為:“三峽工程修建后產(chǎn)生的結(jié)果,是好的為主,但其造成的問題需要另外修建工程解決。”對(duì)此,鄭守仁也認(rèn)可。

應(yīng)對(duì)清水下泄,王兆印提出,可以在長(zhǎng)江上建立幾個(gè)攔河大壩,特別是在松滋口以下,建大壩之后改變侵蝕下切,同時(shí)調(diào)整江湖關(guān)系。但他也很矛盾:“這個(gè)負(fù)面影響很大,擋住了魚類的通道。”

第二個(gè)方法是增加河床阻力,王兆印說(shuō),現(xiàn)在河床都是沙,沙這個(gè)東西本身阻力非常小,所以水流速度會(huì)比較快?梢酝哟采箱佊6根混凝土桿搭成的四面體框架,“這個(gè)增阻范圍非常大”。

這些解決方案,在外界看來(lái)似乎不可思議。但徐衛(wèi)明的觀點(diǎn)頗具代表性。“整個(gè)長(zhǎng)江已經(jīng)不是一條天然的河了,特別是包括三峽水庫(kù)在內(nèi)的長(zhǎng)江上游,很多水庫(kù)水電站陸續(xù)建成運(yùn)行,已經(jīng)是人工在調(diào)控,鄱陽(yáng)湖完全維持天然狀態(tài)的話,說(shuō)老實(shí)話,它確確實(shí)實(shí)難以適應(yīng)長(zhǎng)江水文形勢(shì)變化的要求。”

徐還給出了自己的答案:“如果把整個(gè)長(zhǎng)江流域看成一個(gè)系統(tǒng),上面既然有人工措施在調(diào)控,那在湖口這位置我也建一個(gè)工程,然后從整體的角度怎么來(lái)調(diào)度,怎么來(lái)解決問題。”這同樣引發(fā)水利界的隱憂:如果江西建閘,那下游的江蘇、上海是否也會(huì)效仿?
 
 
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