大江截流
熊蕾 (大規(guī)模的三峽大壩工程正在繼續(xù)，而工程師和科學家們關于如何延緩龐大水庫中的泥沙淤積和最大限度減少環(huán)境破壞的爭論仍未停止。) 1997年秋，當一隊卡車將最后一批石料倒入長江，將長江主航道截流之后，中國開始實現(xiàn)其治理這條世界第三大河的幾十年宿愿。三峽工程計劃還將改善航運，并且發(fā)電。這個耗資300億美元、預計2003年開始發(fā)電的工程雖然是一個重要的里程碑，但并非沒有爭議。這項工程將使約120萬人移民，造就一座690公里長的水庫。 當數(shù)萬工人進入工程的第二階段之際，很多科學家和工程人員仍在擔心：跨度1600米、高185米的大壩能否按計劃運行。除了大規(guī)模移民，他們最擔心的是讓大壩最大限度發(fā)電的愿望可能會導致泥沙淤積。那就會使大壩違背建造它的初衷，阻礙航運，造成下游農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。正因為泥沙問題的重要，所以，審批三峽工程計劃的14個工程技術專家組中，只有泥沙組在工程開工后被要求繼續(xù)工作，監(jiān)測工程的情況。還有一些機構(gòu)也在關注著大壩對這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境可能造成的影響（見附文）。 雖然這些都不是新問題，但隨著工程的進展它們卻顯得更加緊迫。三峽建設肯定要繼續(xù)，而對它的關注有可能改變它的運行方式，決策者對這些意見也是非常重視的。中國科學院院士、原水利電力部總工程師潘家錚說，反對三峽工程的人對工程的貢獻最大，他們使我們每走一步都要加倍小心。 在三峽建壩的想法至少要追溯到80年前。而當1954年，3萬人喪生于本世紀長江中下游最大的一次洪災后，它引起了毛澤東的注意。其后40年，規(guī)劃幾經(jīng)上下，1992年的全國人民代表大會終于為它開了綠燈。不過，2600多名代表中，177名投票反對，664人棄權(quán)，這在中國是很罕見的。 前水電部規(guī)劃司副總工程師陸欽侃是反對現(xiàn)行設計的專家之一。他認為，如果大壩蓄水位不從計劃高度175米降低15到20米，中國最大的城市、西南最大的港口重慶，就會被淤死。 85歲高齡的陸是中國最早參與三峽工程工作的人之一。早在1940年，他就去美國科羅拉多跟美國墾荒局的薩凡齊工作，該局應當時國民黨政府的要求做了一個三峽工程規(guī)劃。"我們當時設計的水庫蓄水位為200米，"他說，"因為那時我們沒想到泥沙和移民問題。" 水庫越大，發(fā)電量就會越多。但是壩越高，淤積也會越嚴重。陸說，"長江的泥沙量每年平均達5.2億噸。為減少三峽水庫的泥沙淤積，提出了'蓄清排渾'的運行方式，就是在洪水期過后蓄清水（或者說含沙量較少的水），在洪水期則降低水位，以大流量排沙。但這恰恰和工程以防洪為主的目的背道而馳，因為含沙多的水量最大的時候正是在洪水期。" 他說，如果蓄水位在175米，那么最嚴重的淤積就會在重慶港口發(fā)生，阻塞嘉陵江到長江的入口。他認為，初水位在155到160米，就會減輕淤積，而水庫也不會延伸到嘉陵江口。同時還會減少要淹沒的農(nóng)田，移民也減少近一半。 在80年代的可行性研究期間，這個方案得到十幾位資深科學家的支持。但是清華大學水利專家、國務院三峽建設委員會泥沙組專家張仁教授說，由于經(jīng)濟的原因這個方案沒有被采納："它會使393億立方米的庫容減少100億立方米，從而大大降低大壩的蓄洪能力。" 蓄水少了，發(fā)電量也會減少──至少降低13%，張說。蓄水位降低，還會妨礙大型輪船到達重慶。他認為淤積不會阻塞港口。主張高壩方案者說，重慶港的吞吐量會因此翻兩番，運輸成本會減少30%。 張說，工程技術專家們計劃將低水位排沙和高水位蓄洪的需要協(xié)調(diào)起來。從6月到9月的洪水期，以145米的水位將含有大量泥沙的水排走。他說，在這一水位，大壩可以在清淤的同時，抵御比1954年還大的洪水。他還說，一個有利的因素是，長江上游的洪水通過三峽大壩非�？�。"需要大壩在高水位蓄水不會幾天，因此泥沙不會淤積很多，"他說。他承認水位降低，大輪船就過不去了。 張說，工程技術人員運用60年代初修建三門峽水庫和80年代初修建葛洲壩的教訓，設計出計算水庫死庫容的公式。根據(jù)實際水文數(shù)據(jù)進行的數(shù)學模型和實驗表明，在水庫運行的最初30到50年，有30%到40%的泥沙可以排出水庫，80年以后將達到淤排平衡。 但是陸說，這個理論并沒有解決三峽面臨的問題，因為它沒有考慮淤積最嚴重的地方。其他地質(zhì)學家則認為，三峽工程前所未有的規(guī)模--大壩的高度，水庫的長度，長江攜帶的泥沙量，以及洪水潛在的嚴重程度--都使現(xiàn)有水利工程的經(jīng)驗難以應用。張也說，泥沙小組承認這些問題的存在。泥沙小組繼續(xù)工作，"就是要解決工程建設期間出現(xiàn)的以前沒有預料到的泥沙問題的，"他說。 與此同時，三峽建設委員會正在審查解決泥沙問題的三種方案。 一種是把初水位定在160米，并將大壩開閘時間推遲到洪水期結(jié)束以后的11月。張說， 用這個時期比較清的水支持較高的水位，仍可以把泥沙沖走。但是這個方法可能會限制大壩的發(fā)電。另一種方案是將重慶的碼頭從岸邊搬到靠近江中主航道。但這又會使河道變窄，加快流速。第三種方案是定期給重慶的航道和泊位清淤。不過清淤工作又會影響通航。"幾種方案都各有利弊，"張說，"所以現(xiàn)在還在研究。" 如果說水庫會淤積，那么影響的將不僅是長江的通航。從上游沖刷下來的泥沙造就了下游1000多公里外的繁榮的長江三角洲地區(qū)，這是中國最富庶的農(nóng)業(yè)區(qū)之一。大壩建成后，雖然預計每年入海的流量大體不變，但有些科學家擔心，不規(guī)則的排沙有可能破壞自然形成的格局。1995年，中科院和長江水資源保護研究所的科學家所做的一個環(huán)境影響評估認為，10月和11月排沙量減少，會造成海水倒灌的提前和延長，導致河口地區(qū)灘涂的侵蝕。 現(xiàn)在預測三峽工程對河口地區(qū)乃至整個中下游地區(qū)的影響，還為時過早，但是很多科學家擔心可能有相當大的破壞。中科院成都山地災害與環(huán)境研究所的生態(tài)環(huán)境科學家陳國階對這個問題進行過研究，他說，他們把自然和社會生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)分成從陸地植物到氣候的若干子系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)積極影響只有9個，6個無影響，而負面影響達63個。 也有科學家認為，在深山中造出的湖泊會使當?shù)氐撵F更大。與工業(yè)污染相混合，會加重重慶已經(jīng)很嚴重的煙霧污染。 但是其他一些科學家則批評這一看法，說它沒有考慮到另外一些不同因素的相對重要性。"大壩發(fā)電后，每年會節(jié)約5000萬噸燃煤，減少1億噸二氧化碳的排放，"原長江水利資源委員會總工程師李鎮(zhèn)南說。"這是每年溫度稍稍降低一些或者霧天增加一兩天之類的環(huán)境問題難以相提并論的�？尚行匝芯康慕Y(jié)論是，三峽工程對環(huán)境的影響有利有弊，而很多不利影響通過適當措施是可以解決的。" 科學家們還有其他一些擔心。原中科院副院長、地學家孫鴻烈說，120萬移民大部分是庫區(qū)"就地后靠"，這會使本來就在惡化的環(huán)境負擔更重。作為80年代三峽工程指導小組的顧問之一，孫說，庫區(qū)的土地已經(jīng)過度開墾，周圍山坡的水土流失很嚴重。 隨著三峽工程的進展，給這些批評者的時間可能已經(jīng)不多了。不過三峽還不是規(guī)劃中的最后一座大壩。在重慶上游500公里處，2003年準備再建兩座小一些的大壩， 主要是為了將進入三峽水庫的泥沙減少一般。這似乎從一個側(cè)面承認了三峽工程論證期間提出的一些問題的重要性。 （原文是英文， 1998年4月載于美國《科學》雜志。） 附文 為三峽生態(tài)把脈 生態(tài)學家陳國階承認，他長期反對三峽大壩的上馬。但是當三峽工程的建設成為現(xiàn)實以后，他和他在中科院成都山地災害和環(huán)境研究所的同事們與中科院其他一些實驗室一道，致力于"將工程可能導致的對生態(tài)環(huán)境的不利影響減少到最低限度。 陳在承擔80萬移民的萬縣建立了一個實驗站。課題組將監(jiān)測水庫建設期間的環(huán)境變化以及移民的情況。據(jù)中科院資源環(huán)境科技局區(qū)域開發(fā)與環(huán)境管理處的高級工程師田二壘說，中科院建了7個這樣的實驗站。它們向一個由各部門70多個研究機構(gòu)的幾百位科研人員組成的更大的監(jiān)測網(wǎng)提供數(shù)據(jù)。這是在工程建設期間對其從十幾個方面進行監(jiān)測的一個項目的一部分，其總預算為1.1億美元。 田說，"我們希望對可能發(fā)生的環(huán)境污染或者對資源造成的破壞及時作出預測。"比如，僅1996年，監(jiān)測網(wǎng)的地質(zhì)學家們就及時發(fā)現(xiàn)了庫區(qū)主航道及其31條大的支流沿岸不穩(wěn)定地段多處，減輕了255起滑坡、泥石流等可能造成的災害。 還有一些項目旨在保留大壩建成后可能淹沒的物種。中科院院士、魚類學家曹文宣說，"長江是淡水水生物重要基因庫之一。但是一些珍稀物種已經(jīng)直接或間接地受到80年代初建成的葛洲壩和正在進行的三峽工程的影響。" 其中一個物種就是長江獨有的白鰭豚。這個已有3000萬年歷史的物種號稱活化石，目前剩下的不到100只，而大壩有可能給它致命的打擊。曹說，大壩排出的清水可能對下游河床造成沖刷，將白鰭豚棲息的沙洲沖走。它的活動范圍會因此減少155公里，而大壩下游魚群的減少也可能會影響到它的食物來源。同時，航運量的增加有可能使白鰭豚發(fā)生更多與輪船相撞的機會，以外死亡。 曹和他在中科院武漢水生生物研究所的同事們一直想把白鰭豚轉(zhuǎn)移到長江的自然保護區(qū)，可是尚未成功。不過，保護庫區(qū)獨有的40種魚類的努力還是挺有希望的，他說。他們在貴州境內(nèi)北部長江的支流赤水發(fā)現(xiàn)了可以替代的棲息地。"只要這條河的水資源基本不動，一些魚類品種就可以在這里重新安家，"他說。 在大壩北邊60公里的興山，中科院植物所的植物生態(tài)學家陳偉烈和他的同事們已經(jīng)建起了神農(nóng)架生物多樣性定位站。陳一直在努力保護庫區(qū)獨有的動植物品種。多次野外考察發(fā)現(xiàn)，庫區(qū)有3000多種高等植物，占全國的10%，其中三峽獨有的有36種。兩種面臨淹沒危險的庫區(qū)獨有植物已經(jīng)在實驗站栽培成功。陳自豪地說，"這提高了我們保護庫區(qū)生物多樣性的信心。" （1998年4月載于美國《科學》雜志。）
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