高峡出斜湖,神女应无恙?– 黄观鸿教授半杯清茶社畅谈两峡工程

2018年7月14日,半杯清茶社假波托马克社区中心举办讲座,特邀黄观鸿教授主讲,介绍三门峡大坝和三峡大坝的来龙去脉和最新观测研究成果,直言两座大坝的利弊得失。时值三伏盛夏,华府酷暑,仍有120多位听众参加了讲座和座谈。会场济济一堂,座无虚席。

黄河和长江是中华民族的两条母亲河,自西向东蜿蜒而下奔腾千万年,挟带泥沙俱下,既造福人类,在下游形成冲积平原,又造成无数的水患。历朝历代为治理黄河耗费了大量的人力和物力资源。新中国成立后,先后修建了举世瞩目的黄河三门峡大坝和世界第一大坝–长江三峡大坝。这两项工程耗资巨大,影响至深,对其利弊得失的讨论至今仍广受关注。

三门峡大坝和三峡大坝位置图

黄观鸿教授首先从三门峡大坝谈起。50年代,抗美援朝战争结束后,新中国百废待兴。但在苏联专家的支持下,兴建三门峡大坝开始了一边倒的论证。唯有黄万里先生(黄观鸿之父, 黄炎培之子)力排众议,坚持“黄河清不是功而是罪”,黄河携带泥沙是自然现象,泥沙冲积出了30万平方公里的肥沃土地。然而当时正处于政治敏感时期,1957年6月8日,一篇《这是为什么》吹响了反右斗争的号角。两天后,在耗时两周的论证会上,除黄万里外,无人反对修建三门峡水电工程。1960年,耗资40亿的大坝于国家经济最困难的时期建成,可是“圣人出而黄河清”的盛景并未出现。在潼关拦门沙却造成上游的渭河因泥沙淤积而成为地上河。次年,渭水泛滥淹没了关中80万亩良田。1966年,三门峡水库因44%淤满,不得不加打排沙孔泄洪。

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在中华五千年文明史上,曾有过许多治水实践和治水工程,其中秦代蜀郡太守李冰父子所建的四川都江堰是最成功的典范,历经千年,至今依然造福四川盆地。黄观鸿教授用流体力学的原理,为听众分析了都江堰水利工程的奇妙结构。两千多年前李冰以疏导为主的治水方针和“深淘滩,低作堰”的工程智慧令人叹为观止。

长江三峡工程的构想和勘察可以追溯到民国时期,而大规模的勘测和论证则是在新中国成立后。黄万里从自然地理环境中河床演变和经济价值的角度出发,建议不在长江交通枢纽处建坝,而改在长江支流兴建多处中小型水电站,可收到同样的经济效益。但他的意见未被采纳。1992年4月3日,全国人民代表大会七届五次会议,根据对议案审查和出席会议代表投票的结果,通过了《关于兴建长江三峡工程的决议》。出席会议的代表2633人,赞成票1767票,反对票177票,弃权票664票,未投票25票。反对票和弃权票之多,是当时所罕见的,可见当时对三峡工程的上马有不小的争论和疑虑。三峡大坝于1994年12月14日正式动工修建,2006年5月20日全线修建成功。

三峡水库的第一要务是防洪。黄观鸿教授根据官方公布的水文数据和谷歌地球(Google Earth),测算出水库的实际静蓄洪量不到官方公布数据的四分之三,并给出了成库十年的水库排沙比。黄教授指出,三峡建成后,由于长江独特的地质地貌,并没有形成预想中的“高峡出平湖”场景,而是狭长的前低后高的“翘尾巴”斜湖。每当长江洪峰来临,上游的重庆与下游的三峡会形成25米的落差(图一)。因此洪水到来的夏季,三峡大坝的蓄洪高度最多只能达到160米左右,而不是原来设计的175米,否则将水淹重庆,因此其防洪功能被大大高估了。事实是,朝天门码头在三峡大坝蓄水后曾被淹没多次。

黄教授还图解了水库清水下泄导致下游通江湖泊缩小乃至干涸的原因。他根据流体力学的原理做了通俗的解释,三峡下泄的清水由于内部摩擦力的减小而增加了与河滩的摩擦,河床加深,导致湖泊(洞庭湖、鄱阳湖)的水倒流入长江而枯干(图二)。同样,由于清水增加了与河岸的摩擦,造成江岸(荆江段)坍塌,仅2004-2007的三年内就崩岸64处。

此外,由于长江流速减缓,水质变清,长江口也将萎缩,不再能冲刷出像崇明岛一样的良田。

总而言之,黄教授认为三峡大坝的隐患无穷,不能不让人为长江的水文环境和沿岸后代子孙的福祉担忧。

半杯清茶社社长邵立荣教授向黄观鸿教授颁发感谢状

有听众问及2008年汶川大地震是否与三峡大坝有关,黄教授认为没有联系,但紫坪铺水库离震中映秀不远,紫坪铺水库诱发汶川地震的相关研究在国内学术期刊上发表的研究很多。在回答有关黄河下游近年频现断流的问题,黄教授认为上游水库修建太多是主要原因之一。

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高峡出斜湖,神女能无恙?让我们华夏儿女一起来关心、关注养育中华民族的母亲河。半杯清茶社的专题讲座对此做了有益的普及、交流和探讨,受到与会人士的好评。

 

讲座会场一角

(文 大勺, 图 原上草、丽川)

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