案例|咨询留言|东泽律师|法律法规|人大环境资源研究| 设为首页 收藏
搜索:
标题 内容 作者
我要投稿
大坝拦沙,江湖失衡? 长江新麻烦
2015-04-08 10:20:25 来源:南方周末 作者: 【 】 浏览:549次 评论:0

长江上游水电大跃进成了三峡入库泥沙减少的主因。图中河流上的横线为已建成或规划中的大坝。根据公开资料整理。(何籽/图)

 

 

 

 

三峡水库从2003年蓄水起的十年间,入库泥沙量仅为论证预测的42%。长江水利委员会认为,这更有利于延长水库寿命,减轻中下游防洪压力。但也有专家称,这加剧了下游湖泊旱情。

1980年代三峡工程论证时,泥沙组专家按“最危险”程度预估长江上游来沙量,但却没想到上游水电会出现大跃进,这些水库群产生了意想不到的拦沙效果。

洞庭湖、鄱阳湖都欲建闸,减少上游水电对“江湖关系”的冲击。“整个长江已经不是一条天然的河了”。

2015年1月31日9时,鄱阳湖标志性水文站点星子站水位为8.01米,逼近8米的极枯水位。鄱阳湖畔的都昌县,7台水泵24小时开足马力,方能保证县城18万人口的供水。

这种局面已持续10年,江西、湖南等沿江省份深受困扰,一些官员和学者指于2003年开始蓄水的三峡工程对旱情有影响。

“三峡对鄱阳湖的影响主要在蓄水阶段:枯水位提前,枯水时间延长,枯水位降低,冬季的枯水情况在秋季就出现了。”2015年1月15日,江西省防汛办主任徐卫明在电话中对南方周末记者表示。

这已引发了经年论战。另一方是为三峡工程辩护的科学家。2011年春,在50年一遇的旱情中,中国工程院三峡工程阶段性评估专家组组长沈国舫就曾对媒体称,旱情并非三峡引发,而是大气环流影响的结果。

然而,一份验收报告为论战提供了出人意料的注脚:长江中下游江水含沙量锐减。长江水利委员会称这有利于三峡水库使用寿命,也减轻了中下游防洪压力。有专家认为会使干旱的湖泊雪上加霜。

三峡库区泥沙量的数据,在1980年代曾是科学家们论证的焦点。但是,当年集中了国内顶级科学家,经过数个模型得出的预估值,却与运行后验收的真实数据偏差惊人。

泥沙量少了42%

为枯水心忧的还有湖南省水利厅原副总工程师聂芳蓉:“三峡蓄水后,在9、10月份最需要用水的时候,从长江进入洞庭湖的水减少了70%以上,最严重的时候,少了90%。”聂解释,“长江的水来得少,而且水进入洞庭湖变得更加困难。”

导致江水难以进入洞庭湖的原因之一,在所有接受南方周末记者采访的科学家中,均认为与上游入库的泥沙剧减有关,因此经三峡大坝下泄出库的江水含沙量锐减。在水利学上,这被称为“清水下泄”。

长江的新麻烦来了。

对长江下游的江湖而言,清水下泄各有利弊。一方面,长江河床经清水冲刷,不断加深,利于防洪;含沙量少的江水进入通江湖泊如洞庭湖中,其萎缩速度将大大延缓。

然而,弊端也正是源自利好。长江河床加深后导致长江水位下降,“在(洞庭湖的长江湖口)松滋口和藕池口,冬天枯水时,(连接长江和洞庭湖的)河床底比江水水位还高,长江的水进不来。”聂芳蓉透露。

南方周末记者获得的《长江三峡水利枢纽工程竣工环境保护验收调查报告》(以下简称《三峡环境验收报告》)显示,自2003年三峡蓄水至2012年,三峡入库年输沙量为2.03亿吨,仅有论证设计阶段的42%。最显著的后果是,“清水下泻的力度加大,早就过了武汉,现在已经冲刷到湖口县(江西省内,长江与鄱阳湖交汇处),原来估计还得过二三十年才能到。”原长江水资源保护局局长翁立达说。所谓冲刷,是指水流对河床的淘刷过程。

这一数据,与2013年长江水利委员会发布的2012年度《长江泥沙公报》相差无几。

这是一份“期末考试”的结果。2014年,三峡工程进行整体竣工验收。此前,“期中考试”——二期和三期工程验收,已经在2002年和2005年完成。

三峡枢纽工程验收专家组组长陈厚群院士曾对外透露,普通的水利工程在经过半年至一年可进行整体竣工验收,但三峡工程是特大型水利水电工程,因此安排了6年时间进行蓄水运行,以检验其安全性和可靠性。

验收包括八个专项。据南方周末记者了解,早在2011年,国家相关部门和三峡集团就启动了验收准备工作,作为最重要的专项之一,环保验收已经就绪。2011年12月,环保部发文,明确“三峡工程环保验收就是对《长江三峡水利枢纽环境影响报告书》及其批复文件所提出的各项环保措施的验收。”

《三峡环境验收报告》由三峡集团委托国内四家权威机构所做,重墨论述了三峡竣工后流域水文泥沙变化,“水文泥沙情势的变化是其他一系列环境因子变化的主因”。报告肯定了三峡工程的环保措施,同时也坦承,三峡工程当年的环评报告对来沙量减少的幅度估计不足。

三峡工程环评报告1992年2月由国家环保局(现国家环保部)正式批准。对泥沙减少的危害,全文仅有一处提到,指出河道冲刷可能对中下游及河口地区产生不同程度的影响。

彼时,科学家和工程师们将精力完全投入在相反的方向上——如何减少泥沙淤积对三峡库区的影响。

(东方IC/图)

“宁大勿小”

退休之后,71岁的翁立达仍坚持每天到位于武汉市江岸区永清小路的办公室上班,这里距离长江水利委员会只有百米之遥。2015年1月7日,在他逼仄的办公室,他向南方周末记者讲述了三峡工程的“治沙史”。

“(三峡工程)其他专家组都撤了,现在只剩下泥沙组还保留着,足见对泥沙问题的重视。”翁回忆道。但结果却有些难堪,在一次研讨会上,翁立达曾质问一位泥沙组专家:“为什么差距这么大?”专家一脸窘迫,没有给出解释。

当年,水库淤积计算由长江科学院和中国水利水电科学研究院按各自开发的一组数学模型分别进行并相互比较。在三峡工程论证和设计阶段,水库泥沙淤积与下游河道冲刷的预估研究中,采用长江干流寸滩站加乌江武隆站1961-1970系列年的水沙资料,作为代表性的入库水沙条件。

这十年平均泥沙入库量是5.09亿吨/年,比多年平均量(指1950-1985年)多。“这也是考虑最不利的状况。”中国工程院院士、长江水利委员会总工程师郑守仁对南方周末记者说。

多名专家向南方周末记者证实,估值时可能存在“宁大勿小”的思想。曾担任三峡工程泥沙专家组组长的张仁向南方周末记者回忆了当年参加论证的经历:“假如泥沙淤了水库,像三门峡似的,不光是(水库)没有用了,还会发生危险。所以,当时大家说三门峡的经验一定要吸取,要按照最大可能的危险程度来考虑。泥沙就采用了1961年到1970年的数据。”

三门峡工程是中国水利史上的一大悲剧。张仁的清华大学水利系同事、已故水利专家黄万里因反对三门峡工程而知名。1950年代,他所预言泥沙淤积并导致陕西水患等灾难一一出现。对于三峡工程,黄万里也坚决反对,主要理由也是泥沙淤积。

1994年12月14日,三峡工程如期开工,黄至死抱憾。但这位著名的异议者却以另一种方式影响着自己的论敌——投入巨大精力和财力,设计“蓄清排浑”方案,应对三峡的淤积隐患。

“当时没考虑别的因素,主要担心三峡会不会淤死,淤死之后还有多少防洪容量,对航运有什么影响,主要在这方面。”参加过1980年代三峡工程论证的泥沙组专家、中国工程院院士韩其为对南方周末记者表示。

事实上,自1990年代后,三峡入库泥沙量明显减少。在2006年12月,韩其为一篇名为《三峡水库入库泥沙数量已经并继续大幅度减少》的文章认为:“这种大幅度减少在过去历史上有资料以来是没有过的。”他提出,“现在的三峡工程泥沙研究要不要考虑来沙减少?”

水电跃进

为什么入库泥沙减少?《三峡环境验收报告》给出的答案是:上游水库拦截和近年长江干支流河道的大规模采砂,尤其是前者。“最主要的是上游建库和水土保持。对三峡来说,上游建库影响比较大。”韩其为分析道。

以金沙江为例,金沙江为长江上游,水力资源一亿多千瓦,占长江水力资源的40%以上。2002年,金沙江中游水电开发规划获批,全流域共计划开发25级电站,总装机规模相当于4座三峡。在不久的将来,它将成为平均不到100公里就有一座梯级水库的世界超大水库群。

“现在金沙江有两个大库向家坝、溪洛渡,以后还修两个库,乌东德和白鹤滩。这4个库建成后,300年内将减少三峡入库泥沙400亿(吨),这是中国水科院的研究结果。”韩其为说,“还有其他的水库,像岷江上游、嘉陵江上游、乌江基本全部开发了,这些都导致来沙减少很多。”

长江上游密集的水电开发,正在制造出意想不到的拦沙效果。而这是1980年代,黄万里和水电专家在论证泥沙模式时,最大的未知变量。

在1980年代,韩其为参加泥沙组论证时,没有人料到三峡之后的“西南水电大跃进”。“这些水电的规划,往往只考虑如何利用水能发电,很少兼顾其他需要。”翁立达告诉南方周末记者。

以另一条长江支流嘉陵江为例,“(泥沙量)从一点几亿降到一两千万,减少了90%,很多这样的河,都是剧烈地减沙。”世界泥沙研究学会副主席、清华大学水利系教授王兆印说,“等白鹤滩、乌东德建成,金沙江的减少会越来越明显。”

“现在泥沙专家组也有这个意见,认为未来的来沙应该在一亿吨左右,这还有点保守,现在上边还有新的库群在建,保险点说,未来三峡来沙应该在平均1亿吨左右,乐观点,五千万吨都有可能。”王兆印说。韩其为持同样观点。“以后来沙量可能不到1亿吨,就6000万吨左右。”如果专家们的预言准确,待上游更多水库竣工,三峡入库泥沙量只有论证时的十分之一。

2003-2012年间,三峡水库泥沙淤积总量(单位:亿吨) (何籽/图)

“江湖”失衡

2014年12月22日,在三峡工程开工20周年之际,三峡集团发布《长江三峡工程运行实录(2013年)》,这是三峡集团第二次发布类似公报。

在库区泥沙方面,《运行实录》显示,根据三峡水库蓄水以来泥沙观测成果显示,三峡库区冲淤情况满足或优于原预测成果。这显然是三峡集团的福音。“三峡水库的寿命更长了,原来预计120年,现在可能300年以上。”韩其为分析。

但另一方面,泥沙减少,清水下泄。这样的清水经过大坝下泄后,因为水的势能作用,流速加快,进而会重新携带新的泥沙。

最直接的后果是,防洪堤崩塌。《三峡环境验收报告》显示,三峡蓄水后,长江干流防洪堤崩岸655处,总长度495.9公里。

原三峡集团董事长曹广晶曾讲过,“我不否认三峡水库清水下泄对下游堤岸崩溃有一定影响,但这绝不是主要原因……这与河岸本身的坚固情况、水流的方向和冲击力等都有密切关系。” 但更深刻的改变则是长江与流域内湖泊的“江湖关系”。“比较明显的是对洞庭湖的影响。”翁立达表示,“洞庭湖与长江的关系是几万年形成的,现在一下被打乱,本来水生生物是可以进来(洞庭湖)的,现在进不来了,整个生态都在发生变化。”

“这个问题实际上是很严重的。”王兆印也认为,三峡库区的淤积问题已经变轻了,这个百年之内至少不会成为问题,但是下游的冲刷问题反而加重了。“在洞庭湖的松滋口,冲深四五米已经不得了,未来如果冲深十几米深,河床降低那么多,进入洞庭湖水量只会越来越少。少进沙是好事,少进水就要坏事。”

根据长江水利委员会的泥沙研究成果,三峡水库蓄水后三十多年内,在无人为干预的条件下,长江中游的荆江河段将发生大量的冲刷。冲刷后,通过松滋口等三口进入洞庭湖的径流将大为减少。70%以上的冲刷将集中发生在下荆江藕池口到城陵矶的167公里河段,河床将平均下切7.4米。而中国水科院计算结果是,“藕池口—城陵矶”段最大冲刷量(50年时)更将达到23亿吨,下荆江平均冲深超过10米。

此外,清水下泄同样影响到长江入海口,尤其是上海。“我知道上海以前有个雄心勃勃的计划,要造陆,如果三峡继续这样的话,沙是不能连续供应的。沙没有了,它就造不成了。”王透露。

争水

“喝不饱”的洞庭湖终于按捺不住了。

2014年全国“两会”上,全国政协委员、湖南省政协主席陈求发等提交联名提案,建议加快洞庭湖松滋口建闸及四口河系整治工程建设。建闸引水实质是“引江济湖”,即在枯季缺水时引江水入洞庭平原。

而在更早之前,鄱阳湖也提出了建闸的计划。“清水下泄、河床下切的影响,大概到2020至2030年会加剧,鄱阳湖包括长江九江段的低枯水位肯定会更低。现在省里提出,希望在鄱阳湖口建闸。如果不建闸,上游造成的影响,我就没有办法。只能看着鄱阳湖的湖水哗哗往外流。”江西省防汛办主任卫明向南方周末记者解释。

江西省水利厅副厅长朱来友是鄱阳湖建坝的旗手。2011年3月,当三峡工程泥沙专家组在九江举行座谈会时,朱来友表示,鄱阳湖水利枢纽工程“建闸不建坝”,这将是鄱阳湖生态经济区的关键工程、核心工程。

也有观点分析,鄱阳湖近年大面积的干枯,更多是由于湖区内疯狂的采砂、来水减少,与三峡工程关系不大。

韩其为认为:“三峡工程修建后产生的结果,是好的为主,但其造成的问题需要另外修建工程解决。”对此,郑守仁也认可。

应对清水下泄,王兆印提出,可以在长江上建立几个拦河大坝,特别是在松滋口以下,建大坝之后改变侵蚀下切,同时调整江湖关系。但他也很矛盾:“这个负面影响很大,挡住了鱼类的通道。”

第二个方法是增加河床阻力,王兆印说,现在河床都是沙,沙这个东西本身阻力非常小,所以水流速度会比较快。可以往河床上铺由6根混凝土杆搭成的四面体框架,“这个增阻范围非常大”。

这些解决方案,在外界看来似乎不可思议。但徐卫明的观点颇具代表性。“整个长江已经不是一条天然的河了,特别是包括三峡水库在内的长江上游,很多水库水电站陆续建成运行,已经是人工在调控,鄱阳湖完全维持天然状态的话,说老实话,它确确实实难以适应长江水文形势变化的要求。”

徐还给出了自己的答案:“如果把整个长江流域看成一个系统,上面既然有人工措施在调控,那在湖口这位置我也建一个工程,然后从整体的角度怎么来调度,怎么来解决问题。”这同样引发水利界的隐忧:如果江西建闸,那下游的江苏、上海是否也会效仿?

责任编辑:dongzelaw
】 【打印繁体】 【投稿】 【收藏】 【推荐】 【举报】 【评论】 【关闭】 【返回顶部
我来说两句
已有0评论 点击全部查看
帐号: 密码: (新用户注册)
验证码:
表情:
内容:
网友关注排行
科技
数码
科普
财经
新闻视频