三峡探索

当前位置: 分类 › 中国河流 › 正文 ← 返回首页

范晓:息洪安澜还是推波助澜?——水利工程被拷问的防洪功能

发表于 26/08/2018 中国河流| 转发给朋友 | 浏览次数:74

本文二维码,微信扫描分享。

水库的防洪功能,是当洪峰到来时,把一部分洪水暂时拦截在水库里,削减下泄的洪水流量,稍后再往下泄洪,形成“错峰”来防洪。这就要求在汛期到来之前,水库要降低水位至“汛期限制水位”,以便为拦蓄洪水腾出库容,这个库容也称“防洪库容”。

 

由于河流在汛期的洪水流量往往超过水库的防洪库容,而且一次洪峰可能持续时间很长,或者两次洪峰之间可能间隔时间很短,所以水库在拦截每一次洪峰时都不可能把水库装满,否则,随后而来的洪峰就可能让水库来不及泄洪而导致漫坝甚至溃坝。水库每次拦截洪峰的部分流量后,也会尽快将其下泄,使水位降至“汛期限制水位”,以保证有足够的库容拦蓄后来的洪峰。

 

因此,看一个水库的防洪能力,一个重要指标就是看防洪库容与洪水总量(主汛期的总流量)之比,如果防洪库容远小于洪水总量(即比值远小于1),就好比你用的是一个小杯子,却要去调节很大一盆水。

 

从20世纪50年代初期的大规模治理淮河开始,中国60年多来的水坝修建几乎达到疯狂的地步,中国目前已成为了世界头号水坝大国。根据国际大坝委员会截至2013年底的统计,世界已建在建的各类大坝(坝高15米以上)共计6.8万座,其中,中国有3.8万座,占55.9%。

 

中国虽然大坝水库的数量占全球50%以上的,但占世界大坝水库总库容的比例不到10%。据截止2007年底的数据,全球水库大坝(坝高15米以上)的总库容接近7万亿立方米,中国的水库总库容,即使包括坝高15米以下的水库,也只有0.69万亿立方米。

 

这说明,由于受中国江河地理地貌的条件限制,中国大坝水库平均的总库容及其防洪库容都较低,也就是说它们的总体防洪能力也较低。而且,由于水库总数多,导致河流上的水库密度会更高,它对河流自然环境的影响也更大。

 

即使是被认为对确保长江中下游防洪安全具有“不可替代的关键作用”的三峡工程,仅从其防洪库容来看,其防洪能力也远没有想像的那么大。

 

官方公布的三峡水库的防洪库容是221.5亿立方米,并指它是三峡工程汛期限制水位145米与正常蓄水位175米之间的库容。这个库容与宜昌站百年一遇洪水60天洪水总量2444亿立方米之比为0.0911。也就是说,三峡工程的防洪库容仅相当百年一遇洪水总量的9%,所以说三峡工程的防洪能力是很有限的。

 

问题还在于,这个211.5亿的防洪库容也是因计算错误而被夸大的。据媒体披露,曾任三峡工程质量检查专家组副组长的张光斗院士,于200041日给三峡工程的主要负责人郭树言写信说:“三峡的防洪库容问题可能你们知道了,没有那么大。这个研究是清华作的,钱副主席(指钱正英)知道后,把长江水利委员会找来问,他们也承认了。这也可以解决,无非把水位降到135米,影响几天航运。但这件事在社会上公开是不行的。”

 

王维洛先生还提到另外一个证据,李鹏在《三峡日记》(第42页)中写到,(三峡工程)正常蓄水位180米,三峡防洪库容近200亿立方米。王维洛问到,“现在三峡工程正常蓄水位为175米,比180米低5米,防洪库容应该小于200亿立方米才对,怎么可能在200亿立方米的基础上再增加了21.5亿立方米呢?

 

按照张光斗的说法,把汛期限制水位降到135米才会有221.5亿立方米的防洪库容,这当然是不可能实现的,因为这意味着长江断航以及发电受损。实际上三峡工程正式运行以来,汛期限制水位一直都在145米以上。那么,145米以上的防洪库容究竟有多大呢?这仍然是一个谜。

 

此外,三峡工程所处的地理位置,也限制了它对长江防洪的贡献。1988年,三峡工程防洪专家组顾问陆钦侃在归纳三峡工程防洪能力的争议时即已指出:三峡工程仅能控制上游的洪水,如遇1954年那样的全江大洪水,中下游共需分洪蓄洪500亿立方米,三峡工程仅能替代城陵矶以上部分的分洪蓄洪任务,其它地区仍需分洪蓄洪300亿至400亿立方米,对长江防汛重点城市武汉来说,三峡工程既不能降低洪水位,也不能减少其附近的分蓄洪任务。三峡工程对下游江西、安徽的防洪更是无能为力,所以三峡工程对长江的防洪作用是有限的。

 

另外不能忽略的是,随着水库里泥沙的不断淤积,防洪库容也会不断缩减,导致防洪功能不断下降以致丧失。这方面的案例不胜枚举:大渡河龚嘴电站1971年开始蓄水坝高85.5,总库容3.74亿立方米,有效库容1.02亿立方米1991年底,总淤积量已达2.35亿立方米,占原库容的62.9%,过水断面逐年变浅变窄接近天然流态,已丧失防洪蓄洪能力;1974年建成的黄河刘家峡水库,目前淤积的泥沙层已与出水口齐高,水库已失去大部分调节功能;1978年建成的黄河青铜峡水库,运行到1981年,库容已被泥沙吃掉90%

 

除了水库原本的防洪库容不足限制了防洪能力之外,如果操作运行失当,不仅不能防洪减灾,还可能助纣为虐,加剧洪水灾害。例如:为了发电等利益考虑,汛期未能将水位降到限制水位,导致防洪库容缩减,在洪水到来时不得不加大泄洪,致使洪峰叠加,水位暴涨。此外,由于病险水库的普遍存在,暴雨洪水期间,一旦漫坝溃坝,库水倾泄而出,则会酿成规模远超过自然状况的洪水甚至泥石流灾害。这方面的惨痛教训数不胜数。据统计,1954至2006年,中国共有3498座水库溃坝,年均64座,溃坝率约为4%。

 

1975年8月,河南省淮河流域发生特大暴雨,致使淮河上游的板桥、石漫滩2座大型水库、以及2座中型水库、60座小型水库相继溃坝,这次洪水灾害死亡总数超过20万人,受灾人口1200万,直接经济损失约100亿元,成为世界上最大的水库垮坝惨案。

 

著名水利学家黄万里曾以1983年安康水灾为例证,来说明长江流域因水库卵石淤积以及水库泄洪而加剧的水灾:安康下游200公里的丹江口水库在1969年建成后,安康以下河床内的卵石即已逐渐淤高,安康下游石梯一带为峡谷,河床既高,峡谷又窄,洪水一来,水位自然抬高。安康1983727日至成灾日731日的降雨量并非很大,五日累积降雨为166.6毫米,但汉江水位涨势极猛,加上安康上游的石泉水库已蓄到高水位,不得不开闸放水,结果导致安康水位在十多小时内快速上涨达19.4米,731日洪水破城,很快淹没全城,爬上四楼的人也被淹毙,死亡超过千人。

 

柘溪水库是湖南资水干流上唯一的大型控制性枢纽,总库容30.2亿立方米,防洪库容8.35亿~11.65亿立方米。在19956月至7月、19967月两次暴雨过程中,因大流量泄洪与资水下游地区的暴雨重叠,被认为是下游遭受特大洪水的决定因素。专家们分析认为,柘溪水库功能以发电为主,汛期提高蓄水位,使调洪错峰能力减弱,19957月暴雨之前未能提前泄流来保持较大调洪库容;1996年未能预测到连年大洪水的可能,暴雨前还在作蓄洪抗旱准备,结果暴雨突至,水位急涨,便迫不及待大流量泄洪,人为加重洪水过程。

 

2004年96日,特大暴雨造成三峡库区的开县水位飚升至171.5米,超过警戒水位5.6米,超过历史最高记录2.32米。原计划在2007年完成搬迁的老县城全部被淹,最大水深达11米。而正在建设的开县新县城海拔也只有180多米。不幸的是,此次洪灾中位于县城上游51公里,蓄水1420万方,坝高60米的三汇水库,因超过正常高水位2.68米,不得不放水泄洪,无形中给洪水推波助澜。

 

2005年610日,黑龙江宁安市沙兰镇洪灾惨案(官方公布死亡人数99人,其中学生95人;18人失踪,其中学生10人),也被认为是因为强降雨导致上游水库泄洪、下游洪水漫溢出槽,淹没了低洼处的沙兰镇中心小学,而且沙兰镇无人及时接听上游村庄发出的洪水警报。但由于没有公开、充分的调查与报道,这一惨案至今仍是疑案。

 

2010年7月,吉林永吉县被当地定为“1600年一遇”的特大洪灾,也被指为与水库的调控失当有关。据《财经》杂志、《中国财富》杂志等多家媒体报道,728凌晨,五里河、口前大河等发生洪水,位于永吉县口前镇上游30公里的朝阳水库,在7月288时至10时,分三次不断加大泄洪量。1020分,口前镇出现最大洪峰,导致了极其惨重的人员和财产损失。

 

2011年6月,长江中下游在经历了几个月的大旱之后,天气急转,多地出现降雨量达到甚至超越极值的特大暴雨,湖南、湖北、江西、安徽等省出现诸多小型水库、塘坝漫坝溃坝。这些水库、塘坝蓄水量一般只有几万立方米至十几万立方米,但漫溃、爆塘之后,瞬时暴溢的洪水常常演变为泥石流,产生了极大破坏。这些多为土质结构、年久失修、防洪库容极其有限的小型库塘,量多分散,管护更易疏漏,更易酿成祸端。

 

2018年8月,山东寿光遭遇强降雨,加上寿光上游的冶源、嵩山、黑虎山三大水库同时泄洪,导致下游洪灾肆虐,损失惨重。在这里,上游水库在汛前是否将水位降到汛期限制水位?水库因防洪库容不足而加大泄洪,是否造成了比天然洪水更大的灾害?水库加大泄洪之前,是否有预案和足够的时间让下游撤离避险?……。这些是曾经的灾难,未来的隐患,都要回答的问题。如果面对发生过的灾难,没有公开、全面、深入的调查、追究与反省,而是麻木不仁、文过饰非、掩盖真相、敷衍塞责,那么灾祸将会不断重演。

 

当人们只是考虑用水库来解决防洪问题时,往往忽视了江河本身自然调蓄洪水的能力。以长江为例,历史上,长江中下游的绝大多数湖泊均为自由吞吐的通江湖泊,自上世纪50年代以来,因围垦、筑堤、建闸、城市的扩展等人为原因,导致绝大多数湖泊或被填掉、或成为阻隔湖泊,目前仅剩洞庭湖、鄱阳湖、石臼湖自然通江。

 

《长江保护与发展报告2007》称,1949年以来,长江中下游通江湖泊面积已减少10593平方公里,损失湖泊容积567亿立方米,相当于三峡防洪库容的2.5倍。1998年大洪水,洪峰流量、洪水总量均小于1954年,但水位却普遍高于1954年,也正是与江湖阻隔、分洪蓄洪能力大大减弱有关。

 

在没有水库的状况下,峡谷或山区河流本身也有很大的自然调蓄洪水的能力。以长江三峡为例,1981年的洪水,三峡上端的寸滩站洪峰达每秒85700立方米,当洪峰到达三峡出口的宜昌时,洪峰降低到每秒70800立方米,虽然沙市、城陵矶出现高水位,但没有形成洪灾,三峡河段自然的调蓄能力,吸纳了上游102亿立方米的洪水。如果减去因三峡水库而消失的自然河流蓄洪能力,三峡工程净增加的蓄洪能力可能还不足100亿立方米。

 

20世纪50年代以来的大规模治淮,使淮河流域已成为世界上水坝和水库密度最大的地区,目前已建成大中小水库5300多座,大中小水闸4300多座,对水域环境造成了严重破坏,使淮河流域患上了致命的“肠梗阻”症,河流不能蓄泄自如,却常常聚水成灾。1975年、1991年、2003年,淮河数次大水,都无一例外因洪水宣泄不畅、水位居高不下而造成重大损失,最后又常常采用了炸坝泄洪的手段,而1975年水灾的损失更是远远超过淮河历史上的任何一次。

 

无论是圣经中躲避洪水的诺亚方舟,还是中国神话中的女娲补天,都说明了人类从诞生之始,就摆脱不了江流河水对于生命存在的意义。人类的文明史,常常伴随着治水或治河的历史。

 

大禹治水由“堙”变为“导” ,用疏导洪水的策略改变了鲧的“水来土掩”的办法,从而取得了治水的成功。这是人类幼年时期,在认识人与河流、人与自然关系上的一次重要进步。以都江堰为代表的古代水利工程,更是高度体现了这种因势利导,人与河流和谐相处的自然观与工程哲学思想。

 

当人类社会高度发展以后,尤其是现代筑坝技术出现以来,随着人类对于自然的索取需求不断膨胀,以自以为无所不能的技术手段为后盾,人们对于河流的态度,似乎又在另一种层面上回到了我们的老祖先—鲧的思路。

 

虽然水库对防洪能够起到一定作用,但水库大坝对于防洪,更像是一把双刃剑,人们需要小心谨慎,不要在“改天换地”中因人祸而加剧灾害。蕾切尔·卡森在《寂静的春天》一书中说过:“我们冒着极大的危险竭力把大自然改造得适合我们的心意,但却未能达到目的,这确实是一个令人痛心的讽刺。”

 

除非注明,本站文章均为原创或编译,转载请注明: 文章来自三峡探索← 返回首页
返回顶部 ^