历史论证回顾-三峡工程宜早日兴建
文献整理-马志宇博士
長江三峽工程宜早日興建
張光斗 (1991年12月21日人民日报海外版)
長江三峽工程规模巨大, 舉世瞩目,全国人民都很关心。對於三峡工程的修建, 各方面有不同意见是正常的, 有益的。本着互相尊重, 實事求是的精神, 深入讨论工程的利弊得失,問題可以擺得更清楚, 便于领导决策。下面对工程效益、工程技术和社会经济三方面的問题在進行讨论。
一、工程效益
1、防洪效益
三峽水库防洪库容二百二十二億立方米,可以削减长江洪峰,目前長江荆江段防洪保證率只有二十年一遇, 經荆江分洪后,也只四十年一遇。修建三峡工程後,可把防洪标準提高到一百年一遇, 荆江不分洪. 当发生千年一遇洪水时,經三峡水库调蓄,加上荆江分洪等分蓄洪措施的運用,可以使沙市水位不超過防汛保證水位四十五米, 避免发生毁灭性灾害。
如果加高荆江大堤, 是否也可以提高防洪标准,不修三峡水库呢? 实际情况是目前荆江大堤已高達十多米,地基是细砂,加高大堤不但工程量大,而且難于保證大堤安全。
上游支流水庫修成後总的防洪庫容有三百多亿立方米, 大 于三峡水库防洪庫容二百二十二億立方米, 是否可代替三峡水库? 实際上, 上游部分支流降暴雨即可造成川江洪水, 这样只 有部分支流水库起防洪作用, 對于四川平原和川江流域的来洪,支流水庫也不能拦蓄, 而三峡水库在川江出口, 能拦蓄所有来洪, 非支流水库可比拟的。
有人說, 三峡水庫下游發洪水,三峡水库不能攔蓄, 起不到防洪作用. 實際上,三峡下遊发生洪水時, 正值雨季, 川江来流量也大, 三峽水库可將川江来流加以攔蓄, 减少下游洪水流 量, 也起到荆江河段的防洪作用.
三峡水库為下游防洪, 是否会把灾害移至上遊? 實際上,三峡水库最高水位一百七十五米, 洪水回水到重庆最高 約二百米左右, 既不會淹重庆市更不會淹成都平原, 上游若發生洪水灾害, 和修建三峡工程與否無关。
為了防洪, 修了三峡工程, 还必须加固下游堤防, 整治下游支流和洞庭湖,鄱阳湖等。三峡工程是整個防洪体系的組成 部分,不能放松下游的防洪工程。
2、发电效益
三峡工程发电一千七百六十八万千瓦, 年發電量八百四十億千瓦小時,靠近華中、華东, 输電到上海, 距離不超过一千公里, 且能调峰, 是十分有利的。
我國煤藏丰富, 是否可建火電站来代替三峡工程? 实际上我国原煤供应还是紧张的,应该尽量开发水电。
三峡上游水電資源很多, 是否應該先支流,后干流开发水电? 有人說, 這是一般規律。实际上, 支流幹流何者先開發, 應视需要而定, 並无先支後幹的一般规律。美國哥倫比亞河先建下游庞纳维尔水电站, 后建中游大苦力水电站, 然后建上游水电站; 美国科罗拉多河先建中下游胡佛大坝工程, 然后建支流工程; 埃及尼罗河先建阿斯旺工程, 然後建上遊工程,可为证明.
長江支流水電站現正在開發中。三峽工程和上游支流水电站只要可行性報告能通过, 都應該修建, 並無矛盾之意。
3、航运效益
三峡工程建成後, 淹没三斗坪到重慶六百五十公里川江的险滩, 使万吨船队每年有半年以上的時間可从下游直達重庆, 較小的船隊全年能從下游直達重慶, 年通航量達五千万吨, 使川江真正成為黄金水道, 目前川江枯水期不能通航,洪水流量超過四萬立方米/秒時不能通航,年通流量經大規模整治後也谨约二千萬吨。
過三峡船闸需要等候, 过船時間長, 是否耽误了航运? 将來要排队過闸, 這是事實, 但水库中水面平稳, 節省大量時間和燃料, 总的航運時間还会减少, 同時可使川江年运量大幅度地增加, 效益很大。此外, 經三峡水库調節, 下游河道枯水流量從三千立方米/秒增加至五千立方米/秒, 对下游航運也有很大好处.葛洲坝工程就是证明, 葛洲坝工程建成后几年来,年通航量已從二百万吨提高到七百萬吨. 在修建三峡工程后, 货运量增加, 若船舶足够, 葛洲坝工程年通航量量可達五千萬頓。
4、供水效益
三峡工程調節庫容一百六十五億立方米, 能蓄洪水, 增加长江下游南水北调的可供水量, 效益很大。
二、工程技術
1、三峡工程最高水位
現在設計的方案, 最高蓄水位一百七十五米,汛期水位一百四十五米, 汛前消落水位一百五十五米, 能照顧各方面利益。最高水位一百七十五米, 能有防洪库容二百二十二亿立方米, 能拦蓄丰水,能增加水头发电, 能使万吨船隊直達重慶. 汛期水位一百四十五米, 能保持防洪庫容, 能减少水库淤积. 汛前消落水位一百五十五米, 能保证枯水期调节库容,能便利航运到达重庆。
如果采用高坝方案, 把最高水位提高到一百八十米或以上,以便万吨船队长年直达重慶, 那會大量增加水庫淹沒损失, 而且重慶港区易被泥沙淤塞, 所以不宜採用。
如果採用低坝方案, 把最高水位放在一百六十米或以下, 以减少水库淹没損失. 那会使防洪库容减小, 发电量也减小, 而且從库尾到重慶有一 段天然河道, 万吨船队不能直達重慶,對通航也不利。所以也不相宜。
2、水库泥沙淤积问题
設計的三峡工程大坝在三斗坪, 那里年输沙量五点二六亿吨, 大家对水库泥沙淤积問題很关心. 經過大量水工模型试验和计算機數學模型計算, 表明水库在运行初期有防洪库容二百二十二亿立方米,调节陣容一百六十五億立方米. 經過八十至一百年運行后, 水库达到冲淤平衡,不再繼續淤积, 仍保留有防洪庫容一百九十億立方米, 兴利庫容一百五十億立方米。库尾水位变动区河段航运最小水深三点零米,能保持正常航运.一百年一遇洪水时,重庆最高水位二百零二米.只是在重庆港区和嘉陵江口于水库運行八十至一百年后, 出现边滩淤积,不利于码头作业和通航.通过初步研究, 認为用水库调度, 河道整治, 疏浚和码头改建等办法, 這個問題可以解决。要抓紧科技攻關, 解決這個问题。
泥沙模型试验的方法是泥沙學者長期研究、總結得出的, 有原形河道冲淤的驗證. 葛洲坝水库實际运行結果就与泥沙模型實驗结果基本符合;三門峡水庫和丹江口水库泥沙淤积原型觀測與模型试验的結果也基本符合, 所以模型试验成果應該是可信的。當然, 模型試驗比例尺小,數學模型有些简化假定, 可能稍有誤差, 將來可能需要採取河道整治和疏浚等局部工程處理措施。
3、库岸滑坡问题
经地质专家现场查勘, 进行计算分析, 認為虽然有几处可能發生滑坡, 但距坝址較遠, 激的涌浪逐渐衰减,到坝址不会翻越坝顶或影响大坝安全.由于三峡水库水深大, 水面宽,即使發生滑坡, 也不至於堵塞航道; 相反的, 如不建三峡水庫, 發生滑坡后, 将堵塞川江航道。
對库岸滑坡問題, 地质专家是經過深入調查研究的, 而且對滑坡计算方法比较成熟, 應該相信专家们的工作。
4、水库诱发地震问题
三斗坪坝址位于稳定的厚層花崗岩基上, 附近没有大断层。經地質专家調查研究, 認為如有水库诱發地震,最大不會超過六度, 这小于目前三峽大坝设计地震烈度, 所以是安全的。
诱發地震的震源一般在五至十公里以下,由库水渗入斷層, 產生巨大不平衡渗透壓力產生的。滑坡產生的力量和岩層重量相比是很小的, 不能引起誘發地震。分析库岸穩定時, 是考虑了诱發地震的。世界上建了几十萬座水库, 还沒有因为水库诱发地震而垮坝的.世界上大坝因水庫發地震發生裂缝的有二例, 一是印度柯伊那重力坝, 一是我國新丰江大頭坝,都是在坝顶附近發生水平裂缝, 並不影響大壩安全, 經处理後, 已安全運行三十年左右。近代抗震理論和抗震技術的發展, 用新方法設計這两座坝, 都不会发生裂缝。
5、枢纽水工建筑物
一百八十五米高的混凝土重力壩和水電站,建在良好基岩上, 都是常規水工建築物, 是完全有把握保證安全的。过坝多级船闸, 上下水位差達 一百一十米, 每级闸室尺寸與葛洲坝船閘相同, 但多级船闸运行起来, 工程技術較複雜, 國际上尚无这种多级船闸先例。經初步研究, 認為三峡多级过坝船開是能夠安全建成運行的。但有一些問題需要技术攻关, 進一步研究落實, 如五十五米水頭输水道的水力學問題, 運行八十至一百年後船闸上下游的長引航道的淤積泥沙清除問題等. 应该相信這些問題是能够得到解决的。
6、三峡工程和葛洲坝工程之间及葛洲坝工程下游的航运问题
由於三峡水电站調峰,可能引起涌浪, 影響船舶航行。經水工模型試验研究, 表明三峡水电站在小部分担任基荷, 大部分担任峰荷時, 引起的水位变化较慢,不會影響 船舶航行。
三峡水库初期下泻清水,可能冲刷葛洲坝下游 河床, 使河水位降低, 影響船闸的運行, 實際上, 经三峡水库调节后, 最枯流量由三千立方米/秒增加到五千立方米/秒, 能满足船闸下游最低通航水位三十九米的要求。枯水流量的增加有利于增加下遊河道水深, 對通航是有利的。個別卵石浅滩在冲刷后可能使流速增大, 需要通過整治,以利通航。
此外,关於三峡工程的人防問題,也是經過考虑的。
7、生態环境问题
三峡工程建成後, 会对环境和生態產生一定影响, 如淹沒大片土地, 迁移大量人口, 上山垦荒种植, 可能造成水土流失, 水文, 气象也會有變化。 影响水生和陸生动植物的生長和發展。但另一方面, 水库减少下游 洪水灾害,水电站发电每年可以替代燃烧煤四千萬噸, 减少空氣污染, 水库內可養鱼, 新的水生和陸生动植物将繁殖, 氣候将改善, 對生態環境產生有利的影响。三峡水库运用庫容约二百亿立方米, 长江宜昌年徑流量四千五百亿立方米, 长江口年徑流九千億立方米, 三峡工程調節庫容所佔的比例是很小的, 對長江的生態境影響不會太大。總的說来有利有弊,利大於弊。对于移民向高处后靠,可能引起的植被的破坏, 水土流失, 要采取生态保護措施, 加以預防和解决。
有人担心, 三峡工程是否会如埃及阿斯旺水庫一樣, 造成嚴重的生态環境破壞。實際上, 阿斯旺水库很大, 可容纳几年的年徑流, 而三峽水庫只是一個季調節水庫, 调节库容佔年徑流的百分之四點五, 性質完全不同。而且阿斯旺水庫建成後, 防止了下游洪水灾害,保證了下遊工农業用水, 生產了大量電力, 對生態環境有利, 还创會造了大量財富.不利之處是清水灌溉农田, 减少了原有泥沙,而泥沙含有肥料, 因此不利于生态。但是泥沙中肥料是有限的, 我國都江堰几千年清水灌溉, 美國也有多處清水灌溉, 並沒有造成严重生態環境破坏.还有尼羅河口因缺少泥沙而被海潮冲刷, 經保护後问题已經解決。現在埃及人都在歌颂阿斯旺工程的成功。
三、社會經濟
三峡水庫淹沒十一个县城和两个市, 遷移人口七十二點六萬, 考虑到人口增長因素,到工程竣工时, 遷移人口可能達到百萬人以上。這是一件大事, 應該認真對待。對水库移民問題,也要辩證地來看。 (1) 目前库區一部分人民生活比較艱苦, 不建三峽水库也要給于帮助的,但難以摆脱贫困.通過修建三 峽工程, 進行开發性移民, 给予大力帮助, 使庫区人民改善生活, 是一舉兩得的事。(2)移民計劃必须切合實際, 切合國情, 初期只能把人民生活初步 改善, 並着重創建生產條件. 水电站發電後, 建議從每千瓦小時電費中拿出幾厘錢, 繼續幫助移民群众, 每年約几亿元, 並帮助部分群众就業。經過库區人民三十,五十年艰苦奮鬥、自力更生, 他們會獲得富裕的生活. “若要富,向水库” 应该這樣理解才對。(3) 三峽工程遲早要修建, 但早建比晚建好。晚建, 库区人口繼續增长, 库區建設發展, 移民将更加困难。現在库区建設進退兩難, 建設了怕淹, 不建設则库区經济不能發展。如果决定缓建三峡工程, 政府势必要开绿燈, 讓库區人民放手建設, 國家給予支持, 以發展生產, 改善人民生活。如果 這樣, 將來再移民建水库將更加困难, 会使工程不能兴建。這不是讓三峽工程“缓建”,而是“不建”。所以就水库移民而言, 宜早建三峡工程。
按照国家规划, 到本世紀末, 工農業生产總值翻两番, 根據电力专家的研究, 認爲电力发展與國民經濟發展的關係弹性系數不小于一點零, 也就是電力生產也要翻两番。因此,到本世紀末,电力機容量要達到二点九億千瓦。據初步安排,火電为二點零亿千瓦, 水電為八千萬千瓦, 核電为一千萬千瓦。
火電二點零亿千瓦, 每年要燒原煤七亿吨, 因我国原煤多数未洗過。到本世紀末, 計劃生產原煤十四億吨, 其中將近一半是非統配的小煤窑.如果国家能計劃调拨的原煤達到十億噸, 要用其中百分之七十的原煤來发电是十分困難的, 因為有大量的工業用煤和家庭用煤, 還要出口部分煤炭。此外, 原煤運输目前已十分緊張, 正在加速修筑铁路, 估計到本世紀末, 原煤外運只能有四至五億噸. 所以火电受到原煤供应的限制, 二點零亿千瓦难以办到, 希望多發水電。
至於核電, 造價較高, 每千瓦造價在一萬元以上, 而且許多設備需要进口, 我國核燃料的產量不大, 所以近期也不可能大量發展核电, 据估計到本世紀末核電可達六百萬千瓦。
由此可見, 我國应尽可能优先发展水電, 最好到本世紀末能超過八千萬千瓦。目前已建水電站三千五百萬千瓦, 正在施工中的水电站約一千五百萬千瓦, 二者合計五千万千瓦, 尚需建設至少三千萬千瓦水電站. 现已通過可行性報告和預期即将通过的可行性報告的水電站如龚滩, 拉西瓦,构皮摊等约一千五百至二千萬千瓦。
三峡工程是一個效益較高, 條件比较优越的建設項目, 如與金沙江上的向家坝、溪落渡等水電站相比,三峡工程的防洪效益較大, 输電到华中,在华东的距離較短, 能改善川江航運條件, 能增加下游供水, 優點是十分突出的。更為重要的是三峡工程的勘测、規劃、設計、科研工作做得多, 已具備早日开工的條件, 有一千七百八十六万千瓦, 能满足水电站八千萬千瓦装機容量的要求。而向家坝, 溪落渡等还需要做大量勘测設計工作, 至少需五年時間, 才具備开工条件. 當然, 也希望向家坝, 溪落渡等水電站能早日修建, 因為如上所述, 電力供應是很紧张的, 希望多開發水電. 所以建設三峡与建設向家坝, 溪落渡並無矛盾, 都應开工。由此可見,早日修建三峡工程是合理的。
附原文切图：
2020年，中国南方暴雨洪水肆虐，全球华人关切。重庆大学，西安理工，清华校友会和结构工程师协会联合多家协办单位，为您呈现一台有内容的“跨洋三峡谈话”节目。届时土木工程，水利工程专家、教授、院士，将从历史，事实，数据，内详，人物诸方面，排解您的疑惑。本次对话纯属民间活动，所有来宾谈话纯属个人观点，不代表任何组织机构。
7月25日星期六晚8点，我们云上见！
时间：2020年7月25日美东部时间8pm-10pm
2020年7月26日北京时间8am-10am
参加方式：
zoom会议号码: 848 2428 1630 密码: 123456
zoom会议链接: https://us02web.zoom.us/j/84824281630?pwd=bTdIMDc4TTcyTFYwNGVUdHZoWUI3UT09
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