黄河三门峡大坝建成后,出现了圣人所期望的“黄河清”。出库清水对下游河道产生了严重侵蚀,造成大量滩地崩塌。周恩来总理感慨地说∶“洪水出乱子,清水也出乱子。”2003年6月,长江三峡水库蓄水后,三峡库水变清,出库清水对长江中下游江堤产生严重破坏,仅在2004年冬季和2005年春季,荆江长江干支流相继发生64处崩岸。长江江堤是中下游百姓的生命堤,三峡工程的出库清水对江堤基础的掏空和侧蚀将严重威胁这一地区百姓的生命安全。
三峡水库自2003年6月1日开始蓄水以来,中国媒介的一些记者对三峡库水变清进行了正面的报导。三峡库水变清是好事还是坏事?如果说,三峡水库库水变清是由于长江和各支流上游地区的生态群落得到保护,森林草坡植被得到改善,水土流失得到控制和减少,进入长江和支流的泥沙量减少,水流变清,这当然是好事。但是目前三峡水库库水变清的主要原因是两个,第一,三峡大坝壅高了长江的水位,迫使长江的水流变缓,致使水流的携沙能力下降,水流中的泥沙在水库尾部地区沉积下来;第二是长江支流上建造的水库大坝,人为阻拦了进入长江的泥沙,这些泥沙沉积在支流的水库中。三峡库水因此而变清,这就不是一件好事。长江三峡开发总公司副总经理曹广晶先生也不得不承认∶三峡库区里的水变清,并不是一件好事。三峡库水变清的危害在于∶一、重庆洪水威胁和洪水灾害加重;二、重庆港将有被淤死的可能,重庆港将不得不选新址重建;三、三峡工程的淹没损失和移民人数继续增加;四、三峡库区两岸滑坡、岩崩的危害增加;五、影响长江中下游现有江堤的安全;六、使长江航运在葛洲坝下游进入葛洲坝船闸航道处中断;七、破坏长江中下游水生动物的生态环境。
以上一至四点是对三峡大坝上游地区的危害,而五至七点是对大坝下游地区的影响。本文着重讨论第五点∶影响长江中下游现有江堤的安全。
长江中下游防洪,主要依靠堤防。据史书记载,春秋时期,楚国孙叔敖“宜导川谷,陂障源泉,堤防河浦,将九泽之利。”在2500年之前,在长江中游就已经开始兴建长江堤防。建造荆江北岸的长江江堤的时间可以追溯到东晋年代,到明代,宰相张居正将长江中游北岸连成一体。到1949年,长江中下游防洪堤线一共达3万多公里,形成了世界上最大的防洪堤防。1949年之后,长江中下游堤防的维修加固时而受到重视,时而受到忽略,这主要和国家主要领导人的政治方略有关。长江防洪主要依靠长江堤防,还是依靠三峡工程,这是自二十世纪五十年代以来争论的焦点,1992年全国人大通过了建设三峡工程的方案,三峡工程派取得了所期望的胜利。但是1998年的大洪水,使中国人在惨痛教训中重新认识到长江堤防的重要。从1999年起,国家从国债中拿出高达几千亿的资金,用于长江堤防的加固。但是由于贪污腐化,其中许多资金落入了私人的腰包。
从技术上来说,长江江堤都是建立在第四纪的冲积层上,这第四纪的冲积层从下到上的组织结构是∶砾石、粗沙石、?沙石、亚粘土和粘土层,其中砾石、粗沙石、?沙石层是透水层,而亚粘土和粘土层是不透水层。由于第四纪的冲积层的结构松散,就构成了长江江堤的最大缺陷——堤防基础差,有人说,这是在沙层上搞建筑。其实,长期以来中国人在在长江江堤的规划建设中积累了许多经验来克服这些弱势,比如江堤的走向多顺应河势流向,保持平顺,避免急湾和局部突出,并不宜离河岸太近,以保证江堤的安全。
长江上游的泥沙在三峡水库沉淀下来,由三峡大坝下泄的清水中泥沙含量大幅度减少,这样河水的下切和侧蚀能力都会大大加强。中国古话中有“三十年河东,四十年河西”的说法,这就是描写河流在向前运动中,并不是作直线运动,而是在作之字型的运动,不断地在制造河曲,这就是水流侧蚀的结果。而且这个制造河曲运动是方向不定的,一会儿向左,一会儿向右。自然长江荆江河段的河曲就特别发达,有九曲?肠之称。前面已经提到,长江江堤的基础差,在下泄清水的下切和侧蚀作用下,严重的,长江江堤的基础将被掏空,江堤就会崩塌;较轻的,将会破坏不透水层,在洪水期间造成管涌事故,导致堤溃。直接受三峡大坝下泄清水影响的是长江中游河段,首当其冲的是荆江河段。由于中游河段的水势发生变化,也将影响长江下游两岸的冲淤状态。原来受冲的河岸,现在可能成为淤积河段,而原来水流稳定的河段,现在可能是受冲的河岸。原来所有的保护河岸和江堤的工程,可能成为多余;而在许多河段又必须新建护岸和护堤工程。1998年以来对长江堤防的投资,有一大部分将化为乌有。中国地质大学教授殷鸿福先生对这个问题有深刻的分析∶“现在长江中游,特别是荆江河段河流的侧蚀能力已经很强。三峡工程建成之后,由于泥沙量减少,侵蚀能力还会加强,在下蚀和侧蚀的双重作用下,对堤岸的侧向掏蚀还会加强,从而导致堤脚失稳而崩塌。”
2004年5月中国水利部组织了一个?为“三峡工程投运后长江防洪策略”的研究课题,专门研究三峡工程建成以后对荆江大堤的防洪究竟有多大的影响。课题说∶万里长江,险在荆江。荆江大堤的安危至关重要。荆江位于长江中游的上段,因其流经荆州而得名。它上起湖北省枝城镇、下迄湖南省城陵矶,流经湖北宜昌市的枝江、荆州市的松滋、公安、荆州(区)、沙市(区)、江陵、石首、监利和湖南省岳阳市的华容、岳阳等县市区,全长三百三十七公里。荆江北岸为江汉平原,南岸为洞庭湖平原,俗称两湖平原,为国家重要商品粮基地。荆江防洪工程以堤防为基础,配合干支流水库、分蓄洪工程、河道整治工程,及水文测报等非防洪工程措施,形成了荆江防洪体系。荆江两岸全靠堤防保护,依堤为命。南北两岸共筑挡水堤防四千八百公里,尤以荆江大堤最为重要,有“中华第一堤”之称。
其实这个课题不应该在三峡大坝工程开工十年、在三峡水库蓄水一年之后才展开,而是应该在三峡工程可行性研究时就应该着手进行的。单从工程经济上来说,由于三峡工程的建成而引起的对荆江大堤的影响,以及为消除影响而采取防护工程措施所需要资金,都应该计算入三峡工程的总投资中,在工程经济效益计算中是支出。只有这样,才能正确、全部地评价三峡工程的经济效益。由于在工程可行性研究时,少计算了诸如此类的投资,才有了三峡工程经济效益好的结论。
在2004年冬季和2005年春季,荆州市长江干支流相继发生荆江大堤文村夹、石首调关、松滋谢牟岗、抱鸡亩闸等4处重点崩岸。来自湖北省沙市堤防部门的消息称,如果算上一些小的险情,自2004年年9月以来,荆州市长江干支流堤防崩岸高达64处。荆江长江干支流发生崩岸和堤溃,主要原因是三峡大坝建成后,荆江上游由浑水下泄变成清水下泄,对堤防冲刷力度加大,在清水的下蚀和侧蚀的双重作用下,堤脚失稳堤岸崩塌。好在荆江堤岸崩塌发生在长江水流较小的枯水期,如果堤岸崩塌发生在洪水期,后果不堪设想。
出库清水对下游河道的安全问题的影响,在中国已经有过深刻的教训。就在黄河三门峡工程争论中,黄万里先生指出∶出库的清水将产生急剧的冲刷,要防止它要花费很大的力量。三门峡水库蓄水后,出库清水对下游河道产生了严重侵蚀,造成大量滩地崩塌。正好证实了黄万里先生的理论。当年的总理周恩来听到这个消息后感慨地说∶“三门峡的水利枢纽工程到底利多大,害多大,利害相比究竟如何?现在还不能作结论。原来泥沙多有问题,现在水清了也有问题。水清了,冲刷下游河床,乱改道,堤防都巩固不住了。”“洪水出乱子,清水也出乱子。这个事情,本来我们的老祖宗有一套经验,但是我们对祖宗的经验也不注意了。”
三峡工程的最主要目标是防洪,保卫长江中下游地区老百姓的生命财产安全。三峡水库蓄水后,出库清水对长江大堤造成严重破坏,引起荆江地区老百姓的担忧。湖北省水利厅厅长段安华出面安抚居民,说∶“当初三峡工程的可行性报告对此早有预计,因此,不必对此恐慌。”段安华可能根本就没有看过三峡工程的可行性报告,因为三峡工程的可行性报告中对这个问题并没有作为课题来研究。所以,2004年5月中国水利部才组织了专门课题研究。无论课题研究的结果如何,三峡工程完工后,荆江地区、长江中下游地区在洪水过程中,不是更加安全了,而是风险更大了。
作者为工程师,现居德国。