作者:洪蔚 来源:科学时报 发布时间:2011-7-6 8:51:03
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八院士解读三峡那些事儿
"公众不了解情况,才什么事情都找三峡,什么事都怪三峡"



 
自三峡工程进入初期运行以来,长江流域发生了特大地震、干旱、洪涝等一系列自然灾害,引起了社会的广泛关注……
 
要解决长江中游干旱的问题,需要对中下游水库的水量进行统一调度。不能把干旱的问题统统归到三峡身上,都让三峡解决。
 
在三峡的那些事儿中,解决得比较好的是泥沙问题,在国际上也得到了高度评价。三峡水库使下游的江湖关系发生了变化,作为新的情况,应该在后续规划中予以充分考虑。
 
从地震情况来看,每到汛期末蓄水时,地震活动会有所增加,但是都比前一年要弱,这也是符合规律的。
 
通常对水坝提出的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的标准,对三峡这样的工程来说,应该提高到“中震不坏、大震可修、强震不倒”。
 
三年实验性蓄水没有发生问题,同时崩塌数量逐年在减少。
 
如果三峡的800多亿度电,每度电再增加五分钱,每年就可多收入40亿元,把这笔钱返回到资源所在地,很多问题都可以解决了。
 
公众对三峡工程产生了质疑,事实上,反对的不仅仅是三峡工程,而是反对水电,反对水坝和水库。
 
“三峡的事情一场风波接着一场风波,大概每年都会有一场风波。”原长江三峡工程开发总公司总经理、中国工程院院士陆佑楣感叹说。
 
自2006年10月三峡工程进入初期运行以来,长江流域发生了特大地震、干旱、洪涝等一系列自然灾害,引起了社会的广泛关注。
 
今年长江中下游遭遇50年一遇的干旱,使得三峡“风波又起”:对这“一会儿旱一会儿涝”的年景,一些民众,甚至学者,不禁质疑:“都是三峡工程惹的祸?”
 
近日,中国水利水电科学院举办了“科学引领公众舆论 技术支撑可持续发展——长江三峡工程综合效益高层论坛”。在论坛上陆佑楣、郑守仁、朱伯芳、陈厚群、陈志恺、张楚汉、韩其为、陈祖煜八位院士,以及相关专家根据各自擅长的领域,对三峡进行了一番“解读”,并对其未来发展提出了建议。
 
抗旱:关键在于水库调度
 
旱了怪三峡,涝了也怪三峡,在陆佑楣、陈志恺两位院士看来,社会舆论对水库的认识存在一定的误区。
 
目前,针对下游干旱有一种错误认识:是水库缺水把水引走了,致使中下游没有水。陆佑楣认为,造成这种错误认识的关键原因在于,社会舆论并没有真正了解到三峡水库是怎么运行的。
 
每年长江通过三峡坝址的水量是4500亿立方米,三峡水库去年蓄水达到了设计的正常蓄水位175米(水库正常运行时不会超过这个水位),水库蓄到这个水位时,库水也只有393亿立方米,而且是在去年的汛期末蓄起来的,本意是要应对枯水期。
 
陆佑楣说:“这393亿立方米水,三峡水库没有‘吃掉’一立方米。发电是利用水的势能,既没有污染也没有消耗;三峡水库没有引水工程,水库里的水不可能被引出去另作他用。只会在满足发电要求的同时,在下游需要时给予一定的补给。”
 
面对今年的干旱,国家防总、长江委在分析了旱情后,指挥水库向下游补水大约200亿立方米,对缓解下游的旱情起到了积极的作用。
 
从1998年长江大水以来,长江进入枯水期,三峡的径流量本应该接近一万亿立方米,但从2000年开始以后,大概只有7个年头水量超过9000亿立方米,而最少的年份入海水量少于7000亿立方米,正常的年份应当有8000多亿立方米水入海。
 
“相对来讲下游用水就紧张了,所以干旱是比较严重的,甚至影响到全国。”中国工程院院士陈志恺说。
 
在干旱缺水的情况下,关键问题就是水库怎么样调度。
 
在原先对三峡工程进行论证时,长江干流只有三峡这一个水库,“没有想到三峡水库修好了以后,上游、中游也跟着修起了水库。”
 
目前除了三峡的上游溪洛渡、向家坝,中游洞庭湖、鄱阳湖正纷纷修建较大规模的水库外,下游支流上也在修建水库。
 
根据长江的干旱情况,陈志恺进行了初步分析,有的年份上游干旱,有的年份中游干旱,有的年份下游干旱,没有一定的规律。
 
因此,他认为,要解决长江中游干旱的问题,需要统一调度。中游水库的6000多亿立方米水怎样调度运用?下游的水库又应当怎样调度?
 
“干旱面积很大,干旱地区又不一样。”陈志恺说,“不能把干旱的问题统统归到三峡身上,都让三峡解决。它能控制的只有上游水量,不能控制下游水量。”
 
之所以产生这样的误解,陈志恺认为,是公众对这个问题理解得不够。
 
泥沙:世界性成功经验
 
在论坛上,院士们普遍认为,在三峡的那些事儿中,解决得比较好的是泥沙问题,在国际上也得到了高度评价。
 
“泥沙问题本来是比较复杂的。”中国工程院院士韩其为说,“在世界上几乎没有先例。除了一些小水库排沙问题容易解决,大水库到最后都是要淤死的。”
 
因此,早在1953年,有关部门就曾组织专家对北方水库进行考察,吸取三门峡水库的经验,提出不要修成“泥库”的目标。
 
目前从水库淤积情况来看,因为来沙量减少,淤积量基本上只有过去的40%左右。“解决了大水库长期使用的国际难题。”
 
中国工程院院士郑守仁说,当时的研究主要集中在三个部分,一是水库回水区;二是枢纽建筑物是否会影响船闸通航,影响电站正常运行;三是大坝对下游河道的影响。
 
现在看来,郑守仁说,当时泥沙专家组论证的时候得出的结论是正确的,泥沙的问题不会影响到三峡工程的安全运行;水库运行不影响上游干支流建库;三峡水库运行八十至一百年,三峡水库防洪库容还会保留86%以上。
 
加拿大国际开发署和我国有一个联合协议,加拿大曾组织一个公司进行论证,对三峡水库的长期使用作出了这样的评价:水库的平衡坡降和长期使用是处理三峡泥沙问题的基础,世界上没有一个国家能够像中国这样有这么多的经验,以至于在设计阶段就能确定最终的库容。
 
三峡水库的泥沙带来的长远问题,更多地集中在下游,陆佑楣说,有了三峡水库,枯水位低了,下游的江湖关系发生了变化。
 
以洞庭湖为例,没有三峡水库,每年汛期长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,泥沙却留在湖内。洞庭湖本是逐步消亡的湖泊,有了三峡水库减少了大量泥沙,反而可以延长洞庭湖的寿命。
 
然而,从这点上也可以看出,“三峡水库使下游的江湖关系发生了变化,作为新的情况,应该在后续规划中予以充分考虑。”陆佑楣说。
 
下游的冲刷也有很多积极影响,韩其为说:“冲刷对防洪产生了正面效果。”以荆江为例,由于荆江的冲刷,使流量从过去5万立方米每秒左右增加到5.8万立方米每秒,可以增加7000~8000立方米每秒的泄量,增加了防洪的作用。
 
对于人们关心的崩岸问题,韩其为指出,修建水库后的20~40年间,由于河势有较大的调整,容易出现崩岸,过了这个阶段就好了。“从目前看,崩岸问题是可以控制的,也有天然的条件进行控制。”
 
三峡对下游的冲刷,还有很多问题需要研究,特别是排沙量的减少对河口的影响。但是,一些学者认为三峡的泥沙淤积七八十年后,可以达到冲淤平衡。韩其为说:“我感觉要到120年的时候,才可以实现真正的平衡。”
 
地震:达摩克利斯之剑
 
早在三峡工程论证阶段,就有人提出,地震将是一柄高悬于头顶的达摩克利斯之剑。到了汶川地震后,三峡工程受到更多的关注与质疑。
 
中国工程院院士陈厚群说,在这里我们首先要搞清楚,并不是建了水库就一定会有地震。
 
根据陈厚群掌握的数字,目前世界上已经有记录的、因修建大坝和水库而发生地震的实例,大概有一百来个,而且其中有一些地震是否与水库有关目前仍有争议。“我们按一百多个计算,这个数字与全球几十万座大坝相比,概率是非常小的。”陈厚群说。
 
再来看看震级。到目前为止,世界上公认的水库地震震级超过6级以上的只有4个:一是希腊的克里玛斯塔(Kremasta)、非洲赞比亚的卡里巴(Kariba)、印度的柯依纳(Koyna)和中国的新丰江。
 
关于水库地震最大震级可以达到多少的问题,经全球专家反复论证后认为,可以达到6.3级。
 
对于网上流传的“三峡水库蓄水以后发生6.4级地震”的传言,陈厚群说:“这是不可能的。”
 
在三峡工程容易发生地震的河段,2001年就已经建立起24个地震观测台站,进行密切监测,其设备水平是当时最先进的,甚至可以监测到1级以下的地震。
 
根据观测结果,陈厚群介绍了三峡蓄水后的地震情况。
 
三峡工程从2003年开始蓄水,水位从139米到近三年的170米。每次水位上升的开始阶段,地震活动性会有明显的增加,然后又慢慢地减弱下来。到目前为止,所发生的地震,99%以上都是0.5级到1级的小震,较大的地震发生在水位从139米上升到156米之后,发生过三点几级的地震,2008年往170米水位蓄水过程中,最大的地震为4.1级。
 
陈厚群说,这与早先规划时的预期相符。从2008年后,连续三年蓄水到170米水位以上,2010年达到了175米。从地震情况来看,每到汛期末蓄水时,地震活动会有所增加,但是都比前一年要弱,这也是符合规律的:水库地震,特别是非构造性的,是表层应力调整的过程,刚蓄水的时候,调整得较大,然后慢慢趋于稳定。
 
“当然地震非常复杂,仅从这三年来看是逐年减弱。”陈厚群说,“今后的趋势据我判断还是趋向稳定的,当然也不排除会有个别四级、五级的地震出现。”“风险是存在的,要尽量将风险降到最低。”
 
在汶川地震后,中国科学院院士张楚汉曾撰文探讨地震与大坝的关系,其中也涉及了三峡工程。在此次论坛上,他再次提出了他一贯的主张,他呼吁:“对三峡大坝加大一点频率,再校核一下,看看大坝稳定安全的状况。”
 
他指出,高坝大库要求要高一点,特别对三峡大坝。通常对水坝提出的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的标准,对三峡这样的工程来说,应该提高到“中震不坏、大震可修、强震不倒”。
 
三峡地区的基本烈度是VI度,设计的烈度是VII度,设计峰值加速度是0.125 g,张楚汉认为按这个设计烈度设防是必要的,但仍不够。“地震的事谁也说不准。”以唐山、汶川为例,唐山地区原是VI度区却出现了一个X~XI度,汶川原是VII度区也出现了X~XI度。
 
因此,要用三峡大坝的极限抗震能力反过来校核,看看三峡承受VIII度,甚至IX度地震有什么样的破损,即使发生这样的强震也要做到可修。
 
地质灾害:一个历史性问题
 
三峡库区由于地形地质条件复杂,从历史上来看,三峡地区自古以来就是滑坡、崩塌等地质灾害频发的地区,在历史上记载的大型崩塌、滑坡有十余处之多。发生在明朝的一次大滑坡,曾经堵塞长江航道80年之久。1950年巴中滑坡堵塞河道3年。
 
郑守仁介绍说,从1982年到三峡工程开始建设的12年中,库区两岸发生严重的滑坡崩塌近百处,规模较大的有十处。
 
长江水利委员会高度重视三峡库区的稳定问题,组织地质专家进行研究,得出的结论是,三峡工程条件好和较好的库岸占库岸总长的90%左右,较差的16.1公里分布在局部的地段。
 
郑守仁说,因为三峡干流库岸全长1300公里,崩塌、滑坡体量、总体积都比较大。
 
城镇搬迁时选址,原本要选在远离长江的山中,但一些沿江县城领导说“我们生在长江边”,不同意搬离长江,于是一些县城就临江修建起来,最后却发现建在滑坡体上,便又进行治理。
 
2008年开始实验性蓄水,水位到170米之后,就发现有些房子建在软基上面,而不是建在岩石上,下面经过水的浸泡,房屋就出现了问题,各级地方政府采取了一些应急搬迁的措施。2008年的蓄水并没有造成人员伤亡,有大致两万多人,搬到185米以上。此后,到2010年水位达到175米,没有再出现大的问题。
 
但是,到整个三峡蓄水达到175米、水面面积达到1054平方公里后,出现了一些小的滑坡、崩塌。“当时沿着库岸走一圈是5311公里。”郑守仁说,“这么长的岸线在蓄水过程当中,有些地方发生局部崩塌也是属于正常的。”
 
三年实验性蓄水没有发生问题,同时崩塌数量逐年在减少,郑守仁说:“投入一百多亿采取分期治理的办法,治理地质灾害,效果还是比较显著的。”
 
当初在论证的时候,认为对生态环境影响,有利影响在下游,不利影响在库区。郑守仁解释说,水库蓄水之后,库水位抬高,流速减小,稀释能力小了,水库的水质容易受污染。
 
当时,国务院批准投入了将近400亿,在城市中建设污水处理厂、垃圾处理厂,重庆市建成污水处理厂94座,垃圾处理厂48座,有效地将三峡库区生活污水处理率或生活垃圾无害化处理率分别提升到84%和94%,远高于全国平均水平。
 
三峡蓄水之后,干流水质基本上维持在2、3类水平,但是支流效果就差一些,支流是3类到4类。郑守仁说,防止水华是世界性难题,三峡集团公司委托中国科学院、长江科学院还在进行研究。
 
移民:“不是消极因素”
 
三峡大学坐落在大坝所在地宜昌市,三峡大学水利与环境学院院长董晓华,来自于移民家庭,父母从秭归老县城贵胄镇搬迁到毛平,离大坝只有一两公里,从住所的阳台上可以看到大坝的坝体。
 
“我们移民了100万人口,确实人数众多,很多国家举国也没有这么多人,这是我们的特殊国情。”董晓华说,“这移走的100万人,保护了江汉平原至少1000万人口的安全。”
 
如果没有三峡工程,董晓华说,2010年7月20号发生7万立方米/每秒洪峰的时候,1998年的历史会重现:1998年江汉平原出动100万居民,24小时在大堤上严防死守至少70天,牺牲1000多人,损失巨大。
 
中国工程院院士朱伯芳说,三峡修水库效益好,全国受益,长江中下游受益最大,而损害最大的是库区的人,包括库区移民。移民的问题始终很难解决。房子盖得很好,生活却不如过去。对此,他建议对水库移民建立长期的补偿机制。
 
朱伯芳粗略地算了笔账,发电效益大概一年三四百亿的收入,仅从中拿出10%,就有三四十亿,摊到每个移民头上也有几千元。
 
他建议由三峡水电站给移民每人一张类似股票的票证,凭这张票一年可以收入几千块钱,并且子子孙孙地继承下去。凭此水库移民可以从发电的效益中,获得一笔长期稳定的收入,作为损失的补充。
 
在论坛上,陆佑楣也提出了类似的建议,贫穷的地方要致富,要靠本地自己的发展,三峡库区移民的本地资源就是发电。而三峡的电并没有对三峡库区进行社会财富的分配,而是以两毛五一度的价格,直接送到了上海、广州等发达地区,使这些地区享受到廉价、清洁的能源,而资源所在地却并没有享受到这部分利益。“这是国家社会财富分配出现的问题。”
 
陆佑楣说:“我在很多的场合都提到了,如果三峡的800多亿度电,每度电再增加五分钱,每年就可多收入40亿,把这笔钱返回到资源所在地,很多问题都可以解决了。”
 
“移民不是消极的因素,而是积极的因素。美国前任总统小布什曾说过:移民可以激发一个民族的激情。”陆佑楣说。
 
未来几十年的质疑,如何面对?
 
不久前,中国科学院院士陈祖煜曾与《科学世界》杂志合作,推出科普专刊《大坝之问》。这一个月以来,他与《科学世界》再次合作,经过一个月的筹备,准备推出新一期科普专刊。陈祖煜说:“姑且叫《三峡之问》吧。”
 
早在1919年,孙中山就提出了三峡工程的设想,陈祖煜称之为“世纪之梦”,如今这世纪之梦却面临种种质疑,对此,陈祖煜深感科普的重要性:“我在医院住院时,病友、护士、医生,一提三峡的事,大家都持反对态度,问问原因,却又说不出来。往往在我花上五分钟,讲解一些基本道理后,几乎百分之百的人都发生态度的转变——说明基础知识的介绍非常重要。”
 
三峡工程,除了防洪、抗旱、发电取得了积极的效益外,在航运方面,三峡工程的建设对航运的促进超出了预期水平,大大减少了航运过程中燃料的投入。统计数字表明,由于三峡工程改善了三峡地区的通航条件,现在吨公里的费用与原来吨公里费用相比减少了70%,减排效益非常显著。截至2010年年底,三峡船闸通过量已经达到了7880万吨,再加上翻坝转运,过坝的货运量已经达到了8794万吨。
 
陆佑楣说,公众对三峡工程产生了质疑,事实上,反对的不仅仅是三峡工程,而是反对水电,反对水坝和水库。他指出,要正面认识水坝、水库与人类的关系,“水库、水坝是人类文明的结果,从本质上来看,是改善生态,保护环境。”
 
以三峡为例,陆佑楣说,修建三峡工程是为了保护下游1500万人口、150万公顷的耕地、富饶的江汉平原。没有修建三峡的时候,生态环境就好了吗?1500万人口的地区时刻处在洪水威胁的状态之下。建一个水库,建一个三峡工程就是破坏了生态平衡吗?事实上,平衡是相对的,而不是绝对的,所以事物才能够向平衡方向发展,不断地往前进。“人对自然环境的认识是无止境的,应该动态考虑,三峡工程从论证开始就进行了动态考虑。”
 
由于三峡工程处在水旱灾害十分频繁的地区,又是世界一号工程,再加上工程对上、下游地区可能造成的一些不利影响,这种种原因使得“三峡工程再过几十年,仍然会有质疑声音,这也是不可回避的。”陆佑楣说。
 
应该以什么样的心态面对质疑?陈厚群说:“我记得潘总(两院院士潘家铮)在回答记者‘谁对三峡工程的贡献最大?’的提问时,说‘提反面意见的人。’反面意见促使我们全面考虑问题,尽量将工作做细、做好、做扎实。”
 
面对目前质疑声不断的局面,陈志恺呼吁信息公开,他指出,宣传不够、公众不了解情况的原因之一是,信息、资料不够公开。陈志恺说:“今年下游干旱,我要查查下了多少雨,却查不到,估计等我们拿到相关资料要到下半年了,因此,我们作为专家也很难发表意见。公众不了解情况,才什么事情都找三峡,什么事都怪三峡。”
 
《科学时报》 (2011-07-06 A3 科学 社会)
 
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