【 民主中国首发 】  时间: 4/12/2020              

王维洛:我死后哪管洪水滔天!

—— 重庆港有没有出现黄万里教授所预言的淤塞,航道阻断现象?

作者: 王维洛

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一张图胜似千言万语。

2020年一月底,金沙江白鹤滩水文站处出现历史最低水位,金沙江部分河床出露水面,能够看到的是布满河床的卵砾石。这些照片证明黄万里先生的论点:“在长江上游,影响河床演变的造床质是砾卵石,不是泥沙”。

2017年5月18日受三峡大坝每年为防汛采取的腾库措施影响,重庆长江、嘉陵江出现今年以来的最枯水位,航道变窄变浅,暗礁猪儿碛裸露江面直插江心,给船舶安全航行带来负面影响。原本以为只会约在三十年后发生作业的重庆九龙坡港于2013年已经放弃,重庆港发展重点下移到300多公里之外的万州港区。

为了阻止黄万里先生指出问题的出现,李鹏决定在三峡水库上游大量建造水库大坝,拦截进入三峡水库的卵砾石和泥沙。从此,江河寸断,整个河流生态被全部改变,江河寸断,河流高程剖面不再是一条连续的曲线,而是一个接一个的驼背。本来应该进入河口地区的泥沙被拦截河流上游。河口地区因为缺少泥沙补充而发生海岸线后退,海水入侵。在三峡水库上游建造大量水库大坝,只是把问题在时间轴上做了一个推移,把我们这一代需要解决的问题,推给了子孙后代。

我死后哪管洪水滔天!

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一、上游建坝拦截卵砾石进入三峡水库
 
中国《知乎》网站上有这个一个问题:“三峡大坝建成十年,重庆港有没有出现黄万里教授所预言的淤塞,航道阻断现象?”
 
“以反对三门峡工程和三峡工程著称的黄万里教授曾在1992年11月上书中央的信件里指出“在长江上游,影响河床演变的造床质是砾卵石,不是泥沙,修坝后将一颗也排不出去,十年内就可堵塞重庆港,并向上游继续延伸,汛期淹没江津合川一带。现报告假定卵石不动,以泥沙作模型试验,是错误的。”
 
现在三峡大坝建成已近10年,重庆港是否出现了阻塞现象?”
 
其中一位alexashi网友的回答十分中肯,现摘录在下:
 
“其实,三峡上游的水库群给三峡帮了不少忙,三峡落成后,三峡集团就争分夺秒地建设了上游水电站溪洛渡和向家坝水电站,未来还有乌东德、白鹤滩水电站,这些水电站的落成强有力地支撑了三峡大坝,经过它们的层层阻拦,有效防止了预计的沙石大量下泻,另外也增加了防洪库容,为三峡减轻了负担,毛估估这四座电站的动态投资总和相当于三峡电站,发电量相当于三峡的2倍左右。可以说,如果没有这些上游大坝,三峡的日子不会好过。
 
回过头来看,三峡上游大坝的建设不声不响,完全没有三峡这般惊天动地,但投资少见效快收益高,还解决了三峡大坝的生存难题,而这些建设正好暗合了黄万里教授的两个观点:缓和了沙石下泻,大坝不要建在主干道上,所以三峡集团最终还是吸收了黄教授的观点,并且确实看到了效果。”
 
黄万里先生1932年毕业于唐山交通大学,后赴美国留学改修水利工程,获康乃尔大学硕士学位、伊力诺伊大学工程博士学位,并在美国田纳西流域管理局工作。1937年回国,在国民政府经济委员会任职。半年后任四川水利局工程师和测量队长。在四川测量河流的实践中黄万里先生认识到:长江上游影响河床演变关键的造床质是砾卵石。
 
黄万里记述道:
 
“……查勘组黄万里、张先仕等方走过江油旧城址几十公里,忽见上游来人急报:詹国华分队在平武旧城下五公里处测量涪江横断面时因船破两人淹死。等到黄、张赶到出事地点,天已近暮。眼见水如此之浅,流虽急,但怎可能淹死人?黄等亲自伸一脚轻轻入水,乃知河底卵石是移动的,而且不是仅仅一层,是多层移动着的。乃知两人因无法站住而被拖倒在大河里,大石头撞破头而淹毙。”
 
早年的这些勘察,为黄万里形成关于水文地貌学的体系奠定了基础,也对他晚年关于长江干流是否可修高坝的学术观点形成有重要的影响。这就是:四川盆地一带河床质乃是砾卵石,在坡陡流急的河段,在没有悬沙底沙的情况下,河床卵石仍能运移。不像黄河下游堆积性河段里,悬沙、底沙、床沙可以按同一机理一起运动。
 
基于这一实地考察的结论,黄万里在得知三峡大坝要修建时,认为这将造成比黄河三门峡更大的灾难──黄河河床是沙,沙淤积在库中还可以设法冲走;长江三峡以上的河床则是卵石,卵石堆积在水库中,就不可能冲走。
 
长江的上游称金沙江。2020年一月底,金沙江白鹤滩水文站处出现历史最低水位,金沙江部分河床出露水面,能够看到的是布满河床的卵砾石。图1、图2和图3是当时拍摄下来的照片。这些照片证明黄万里先生的论点:“在长江上游,影响河床演变的造床质是砾卵石,不是泥沙”。
 
 
图1:金沙江河床上布满卵砾石。来源:长江水文局
 
 
图2:金沙江水位很浅,河中的石头部分出露。来源:长江水文局
 
 
 
图3:金沙江河岸,河岸露出巨石,夹有卵砾石。来源:长江水文局
 
维基百科把水库大坝的功能归纳为三条:
——灌溉、供水;
——发电;
——防洪。
 
百度百科提及的水库大坝的功能除了上述三个之外,增加了改善航运。
 
但是都没有提及建造水库大坝的目的是为了拦截泥沙,因为修建水库大坝的最大问题就是没有办法解决淤积问题。比如黄河上的青铜峡水库大坝在设计之初,总库容是6.06亿立方米,如今库容只剩下3000多万立方米。上游盐锅峡水库大坝在设计之初,总库容2.7亿立方米,目前只剩下5000多万立方米。这两个工程目前都处在高危状态下运行。
 
三峡集团在金沙江上建设的四座水库大坝,溪洛渡、向家坝、乌东德与白鹤滩工程,其中的目的之一就是为三峡工程拦截泥沙,其实更多的是拦截卵砾石。这在世界上可以说是“首创”,是“中国模式”。
 
溪洛渡水库大坝工程以发电为主,兼有防洪、拦沙和改善上游航运条件等综合效益,并可为下游电站进行梯级补偿(参见:百度百科);
 
向家坝水库大坝工程以发电为主,同时兼有改善通航条件、防洪、灌溉、拦沙、对溪洛渡水电站进行反调节等综合效益(参见:百度百科)。
 
乌东德水库大坝工程以发电为主,兼有一定的防洪、航运和拦沙作用(参见:百度百科)。
 
白鹤滩水库大坝工程以发电为主,兼有拦沙、防洪、航运、灌溉等综合效益。
 
水库大坝工程 坝高 发电机装机容量 水库库容 投资额
溪洛渡工程 285.5米 1386万千瓦 126.7亿立方米 792.34亿元(1)
向家坝工程 162米 775万千瓦 51.63亿立方米 542亿元(2)
乌东德工程 270米 1020万千瓦 76亿立方米 1000亿元(1)
白鹤滩工程 289米 1600万千瓦 206亿立方米 1430.7亿元(2)
累计 4781万千瓦 460.33亿立方米
 
 
 
 
(1)为总投资额
(2)为静态投资额
 
无论是向家坝、溪洛渡水库大坝工程,还是乌东德、白鹤滩水库大坝工程的建设目标之一都是为了解决三峡工程最大的心病——卵砾石与泥沙淤积。金沙江中游是长江主要产沙区之一,多年平均含沙量每立方米达1.7公斤,约为三峡入库沙量的1/2。金沙江中游也是卵砾石的主要产地。但是由于缺少测量手段,无法确定每年这些推移物质的数量。
 
李鹏说,三峡工程上马之前有两个大难题,一是移民问题,一是水库泥沙淤积问题。钱正英、张光斗也同意这种说法。后来中国政府、中国的科学家声称,已经找到了解决这两大难题的办法:对付移民问题,中国政府采用“就地安置”的办法;对付水库泥沙淤积问题,采用“排浑蓄清”的水库运行方式。三峡工程可行性论证泥沙组副组长谢鉴衡指出,“排浑蓄清”只能保障三峡工程安全运行30年。对于黄万里先生提出的卵砾石淤积问题,中国科学家没有有效的对应措施,在对公众宣传上则矢口否认这个问题的存在。最后李鹏提出在三峡工程上游建造大量的水库大坝来拦截卵砾石与泥沙进入三峡水库。
 
2007年11月8日溪洛渡水库大坝工程实现金沙江截流。当时的中国三峡总公司总经理李永安向前来采访的新华社记者表示,三峡水库的泥沙一半左右来源于长江上游金沙江流域,溪洛渡、向家坝等电站的拦沙功能将拦截金沙江泥沙,有效延长三峡电站寿命。
 
金沙江中游是长江主要产沙区之一,溪洛渡坝址年平均含沙量1.72千克每立方米,在溪洛渡坝址金沙江年平均输沙量2.47亿吨,占进入三峡水库入库泥沙量的47%。经计算分析,溪洛渡水库单独运行60年,三峡库区入库沙量将比天然状态减少34.1%以上,中数粒径细化约40%,对促进三峡工程效益发挥和减轻重庆港的淤积有重要作用。
 
三峡水库上游大量水库大坝的建设,如溪洛渡、向家坝、乌东德、白鹤滩等,它们一起为三峡工程拦截卵砾石与泥沙,延长三峡工程寿命和减轻重庆港的淤积。但是这种方法并没有解决大坝水库的卵砾石与泥沙淤积,只是把一个三峡工程的卵砾石与泥沙淤积问题转化为诸多上游大量大坝水库的淤积问题,整个河流生态被全部改变,江河寸断,高程剖面不再是一条连续的曲线,而是一个接一个的驼背。本来应该进入河口地区的泥沙被拦截河流上游。河口地区因为缺少泥沙补充而发生海岸线后退,海水入侵。在三峡水库上游建造大量水库大坝,只是把问题在时间轴上做了一个推移,把我们这一代需要解决的问题,推给了子孙后代。
 
我死后哪管洪水滔天!
 

二、重庆港的阻塞现象
 
接下来还是看两张照片。
 
2017年5月19日新华社报道:日前,重庆长江、嘉陵江出现低水位,河床大面积裸露。据重庆水文信息实时水情报告,5月18日8时长江寸滩水位仅162.180米,嘉陵江北碚水位174.690米。2017年5月18日,中国发展门户网发表题为《长江重庆水域现最枯水位,河床大面积裸露》的报道:“当日,重庆长江、嘉陵江出现今年以来的最枯水位,长江、嘉陵江河床大面积裸露出来。据重庆水文信息实时水情报告,今晨8时长江寸滩水位仅161.440米,嘉陵江北碚水位174.520米。按重庆零水位海拔160.2米计,长江重庆水域水位只有1.24米。航道变窄变浅,给船舶安全航行带来一定影响。据了解,这是三峡大坝为每年防汛采取的相应腾库措施”。
 
 
图4:2017年5月17日,重庆长江水域朝天门码头河床大面积裸露出来,趸船搭起长长的浮桥 渝钟/摄,来源:中国网图片库
 
 
 
图5:2017年5月17日,重庆长江水域著名的暗礁猪儿碛裸露江面直插江心,把江面一分为二, 渝钟/摄,来源:来源:中国网图片库
 
第四张和第五张照片可能有版权问题,如果不能看见,请读者自己去查看中国发展门户网的报道。
 
在报道中说得很清楚,原因是三峡大坝为每年防汛采取的相应腾库措施。大家知道,三峡工程的正常蓄水位是海拔175米。如果三峡水库坝后水位保持在正常蓄水位,那么重庆寸滩的水位绝对不会是161.440米。但是三峡水库不是毛泽东所说的是平湖,三峡水库是斜湖,是有水力坡度的。水力坡度的大小取决于流量的大小,流量的大,水力坡度就大;流量的小,水力坡度就小。每年5、6月,长江三峡河段进入汛期,流量加大,水力坡度也就加大。为了不淹没重庆,三峡水库坝后水位不能保持在正常蓄水位,而是要降低到海拔145米。这样三峡水库库尾部分航道变窄变浅,就会影响航运。
 
2008年175米试验性蓄水以来,由于水库水位抬高,重庆段泥沙淤积问题开始显现,2010年3月,九龙坡港区发生三起搁浅事件。2011年5月3日凌晨4时许,一艘由开往重庆的货船行驶至长江重庆段储奇门水域时发生搁浅事故。5月3日17时,长江上游重庆寸滩水位降至161.10米,接近历史最枯水期 (重庆零点水位为160.2米) 。嘉陵江北碚水文站水位数据显示通航水深仅为1.25米。长江、嘉陵江部分河道变窄、航道尺度变浅、河床碛坝裸露并形成浅滩,给船舶航行带来了较大的安全隐患。
 
如果此时不把三峡水库坝后水位降下来,发生洪水时就会淹没重庆。 所以,三峡工程投入运行后,长江航运碍航现象年年都会发生,只是官方媒体很少报道。
 
第六张至第十张照片是关于重庆在枯水位位时的河床和出露的卵砾石。
 
第六张照片的时间是2010年3月26日,来自新华社的报道《长江重庆段维持特枯水位 船舶航行存在安全隐患》,刊登在《中华人民共和国中央人民政府网》上。照片上可以看到由于枯水位而出露的卵砾石。
 
第七张至第十张照片的时间是2013年2月17日,中国新闻社报道:近期受气候干旱等因素影响,重庆长江、嘉陵江水位不断降低,大片枯水的河床成为市民新觅的休闲地。干枯的河床上到处是卵砾石。
 
为了便于读者的理解,增加了第十一张图:长江水系简图,说明在自然条件下,长江上游干流金沙江以及支流雅砻江、大渡河、岷江、沱江、嘉陵江的卵砾石、泥沙都要经过重庆进入三峡河段。
 
 
 
图6:重庆段维持特枯水位,卵砾石出露,2010年3月26日,来源:新华社
 
 
 
图7:重庆嘉陵江河床卵砾石出露,2013年2月17日,来源:中新网陈超摄
 
 
 
图8:重庆嘉陵江河床卵砾石出露,2013年2月17日,来源:中新网陈超摄
 
 
 
图9:重庆嘉陵江河床卵砾石出露,2013年2月17日,来源:中新网陈超摄
 
 
 
图10:重庆嘉陵江河床卵砾石出露,2013年2月17日,来源:中新网陈超摄
 
 
 
图11:长江水系简图,来源:m.yao51.com
 
从这些照片中可以看到,重庆处的河床造床质是砾卵石。
 
必须指出的是,黄万里先生所指的重庆,是指1996年9月5日之前的重庆市,大致与现在重庆市主城九区一致,面积5473平方公里。1996年9月5日举行的中共政治局常委会,决定重庆市代管万县市、涪陵市、和黔江地区。1997年3月14日八届全国人大五次会议批准重庆成为直辖市,行政范围有了很大的扩大,面积82300平方公里,是原来面积的15倍。黄万里先生所指的重庆港,是指重庆九龙坡港。九龙坡港始建于1938年,曾是重庆最大的进出口物流集散地。在三峡工程可行性研究过程中,虽然航运组也指出了三峡工程对重庆港的淤积危害。只是航运组没有象黄万里先生那样尖锐地指出重庆九龙坡港将被淤死的问题,而是用约三十年后“九龙坡港作业发生困难”这样比较轻描淡写的手法。
 
前四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队总工程师范晓经过实地考察后写道:“2012年和2013年的两个初春,我都去了三峡库区进行考察,在结束考察之际,我都来到了重庆的朝天门和江北嘴,徘徊于嘉陵江与长江汇合口旁的江岸。在春日的暖阳下,为迎接汛期的到来,三峡水库的水正在慢慢退去,朝天门及江北嘴一带的长江北岸,露出大面积厚厚的沙泥滩,而一道更为巨大的沙砾坝像条巨龙,由嘉陵江与长江的合流处直伸入朝天门一带的江心,江北嘴原来通向江边码头的一条水泥公路,下半段已被沙砾坝掩埋,航道已越来越偏向对岸的弹子石一侧。作为一个土生土长的重庆人,这是我以前不曾看到的景象。早在2010年10月,重庆航道局航道处主任闻光华就已将三峡库区泥砂淤积对航道的影响称为‘非常严峻的问题’,他说,重庆主城区朝天门至江津红花碛的库尾段,由于水流至此逐步减缓,是泥沙淤积最严重的河段,以重庆江北嘴为例,目前的泥沙淤积已经将航道向对岸的弹子石方向推进了80米。朝天门下游约5公里的梁沱,江中的泥沙淤积已经比三峡成库前高了10米。眼下,江北嘴所在嘉陵江江口,曾被预言的‘拦门沙’正逐渐显现,不远处的江中,一些挖沙船正在作业,不知是在疏浚航道,还是为了开采建筑用的沙石。”
 
从2013年5月起重庆九龙坡港将逐步取消九龙坡港港口功能。重庆九龙坡港的功能将由下游的寸滩港区、万州港区取代。重庆港未来发展的重点在万州港区。由于重庆忠县的滥泥湾河段和重庆涪陵李渡镇河段的严重淤积,在三峡水库处于防洪限制水位时,大船也是难以到达重庆寸滩港区,只能到达万州港区。
 
范晓指出,忠县滥泥湾的淤积问题十分严重。2011年5月,由于泥沙淤积体完全封堵了整个滥泥湾航槽,长江重庆航道局关闭了皇华岛左侧的航道,使之成为三峡水库蓄水以来因泥沙淤积中断的首个航道。而在三峡蓄水前,即使是枯水期,滥泥湾的水深也足以通航。据重庆交通大学专家公布的数据,2003年蓄水以来至2010年,滥泥湾的最大淤积厚度已超过50米,淤积量已达1.03亿吨。
 
由于重庆行政范围的不断扩大,重庆面积扩大到原来的15倍,万州、巫山、奉节等地均划归重庆市,万州港区也只是重庆港的一部分,对外也叫重庆港。重庆最主要港口从原来的重庆九龙坡不断下移,先是下移到寸滩港区。但是随着重庆涪陵李渡镇河段严重淤积的上沿,寸滩港区也很可能受淤积的威胁。因此重庆港将发展重点下移到三百多公里外的万州港区。这正好说明黄万里先生所指出的问题是正确的。只是如今三百多公里下游的万州也属于重庆,万州港区也属于重庆港。
 
黄万里先生哪里知道,重庆九龙坡被淤死而被迫放弃后,还能通过重庆市行政级别的上升、面积扩大冒出来一个重庆万州港!
 
 
 
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