中華大地的自然河流多自西向東流,而南水北調(diào)中線工程干渠則是自南向北橫流,與兩百多條自然河流相交,使幾百條小河流消失。中國的兩大暴雨中心位于南水北調(diào)中線工程干線以西,在過去的幾十多年中曾發(fā)生的河北”63·8″暴雨和河南”75·8″暴雨,造成人類歷史上最慘重的暴雨潰壩洪水災(zāi)害,幾十萬人死亡。如今氣候變化,暴雨將更頻繁和以更大規(guī)模出現(xiàn),而南水北調(diào)中線工程干渠阻擋了洪水的出路,后果十分嚴(yán)重,再出現(xiàn)類似的或者更大的災(zāi)難是完全可能的。
——寫于南水北調(diào)中線工程通水之際
一、跨流域大調(diào)水不符合可持續(xù)發(fā)展的理念
世界上曾有過許多宏偉的跨流域大調(diào)水工程計(jì)劃,如美國、加拿大和墨西哥的北美大調(diào)水工程,計(jì)劃從阿拉斯加和加拿大西北部調(diào)水至加拿大中部、美國西部和墨西哥北部,每年調(diào)水1375億立方米,為中國南水北調(diào)中線工程一期調(diào)水量的近十四倍。又如前蘇聯(lián)的北冰洋調(diào)水計(jì)劃,和中國一樣,蘇聯(lián)的水資源分布也十分不均勻,百分之八十四的河流徑流量在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)和人口稀少的東部和北部,而占人口百分之七十五和工農(nóng)業(yè)百分之八十的西南部只有百分之十六的河流徑流量。1982年蘇聯(lián)最高蘇維埃批準(zhǔn)了調(diào)水計(jì)劃,每年調(diào)水600億立方米,為中國南水北調(diào)中線工程一期調(diào)水量的六倍。
為什么美國和前蘇聯(lián)都放棄了這些宏偉的調(diào)水工程計(jì)劃?是水資源分布發(fā)生了根本的變化?不是。放棄跨流域大調(diào)水工程計(jì)劃的主要原因有二,一是對已經(jīng)實(shí)施的調(diào)水工程所帶來的無法克服的生態(tài)環(huán)境負(fù)面影響的重新認(rèn)識,如土壤鹽堿化和植被群落的死亡,由水熱平衡變化引起的局部氣候變化,對調(diào)水河流的下游水文和生物的有害影響,對調(diào)入?yún)^(qū)河流的洪水風(fēng)險的加大等等;二是可持續(xù)發(fā)展理念的產(chǎn)生??沙掷m(xù)發(fā)展是既能滿足當(dāng)代人現(xiàn)今的需求,又不損害子孫后代的發(fā)展模式??沙掷m(xù)發(fā)展的一個基本原則是經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展要符合地球生生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡的法則和資源可持續(xù)利用,另一個基本原則是當(dāng)代人的發(fā)展不應(yīng)損害子孫后代的利益,當(dāng)代這一部份人的發(fā)展不應(yīng)損害另一部份人的利益,要充分利用當(dāng)?shù)氐馁Y源??缌饔虼笳{(diào)水不符合可持續(xù)發(fā)展的理念,所以美國和前蘇聯(lián)都放棄了這些宏偉的調(diào)水工程計(jì)劃。
關(guān)于南水北調(diào)中線工程的問題,在筆者的一些文章中都有過闡述,如為什么要調(diào)水,北京為什么缺水,漢江是否有足夠的水量來滿足調(diào)水的要求,調(diào)的到底是一泓清水還是一江污水等等。本篇文章將討論一個新的問題:暴雨、自然和潰壩洪水與南水北調(diào)中線工程干渠,即南水北調(diào)中線工程干渠與未來暴雨和洪水威脅的問題。
二、南水北調(diào)中線工程干渠與數(shù)百多條自然河流相交
縱觀世界歷史,無論什么宗教,不論什么什么地區(qū),都有遠(yuǎn)古大洪水的說法。中華文化中有大禹治水的故事。相傳遠(yuǎn)古時期,中華大地江河橫流,洪水泛濫,百姓痛苦不堪。蕘命令禹的父親鯀去治水,鯀利用堵塞的辦法去治理,歷經(jīng)九年,未有成果,洪水災(zāi)難越來越嚴(yán)重。蕘殺了鯀,命令禹去治水。禹采用與鯀完全不同的方法,利用水向低處流的原理,疏導(dǎo)九河,取得成功。中華文化的發(fā)展受鯀禹治水的影響甚深,中國古人不采用建大壩修水庫來治水,而是采用疏導(dǎo)的辦法。所以到1949年中華人民共和國成立時,中國只有二十多座大壩水庫,主要分布在東三省(原滿洲國)而且還是日本人建造的。
中國的多數(shù)河流是自西向東流,有人說是大禹疏導(dǎo)河流的結(jié)果。由于中國地形西高東低,大禹又是利用地形地勢和水向低處流的原理,這么說也是有道理的。
從自然條件來說,南水北調(diào)中線工程所經(jīng)過的河南、河北以及終點(diǎn)北京和天津都不屬于干旱地區(qū),而是屬于半濕潤區(qū)。北京年平均降雨量625毫米,天津604.5毫米,河南772.5毫米,河北550.9毫米。這些地區(qū)河流體系還是很發(fā)達(dá)的。如果查看一下河北省地圖,發(fā)現(xiàn)這里不但自然河流不少,而且還有很多人工河流,某某新河,某某減河。
與自然流向不同的南水北調(diào)中線工程干渠是由南向北流,橫跨長江、淮河、黃河和海河四大流域,與數(shù)百條自西向東流的自然河流相交。中原大地上的這些河流,污染嚴(yán)重。為了避免影響南水北調(diào)中線工程的水質(zhì),在工程上采取了三種措施:
第一,南水北調(diào)中線工程的干渠從自然河流的上面以渡槽的形式通過,如湍河渡槽;
第二,南水北調(diào)中線工程的干渠利用倒虹吸的原理以涵洞的形式從自然河流下面通過,如穿黃工程;
第三,利用倒虹吸的原理建造涵洞讓自然河流從南水北調(diào)中線工程干渠下面的通過,滹沱河倒虹吸工程。
根據(jù)報道,南水北調(diào)中線工程干渠只建造了兩百多座跨大中河流的工程,剩余的幾百條自然河流被干渠所中斷而因此消失。由于南水北調(diào)中線工程干渠的建設(shè),改變了數(shù)百多條自然河流的生存環(huán)境,干渠橫流,河流消失,是否會造成洪水泛濫的災(zāi)害,程度會有多嚴(yán)重?
三、中國兩大暴雨中心位于南水北調(diào)中線工程以西地區(qū)
中國是暴雨災(zāi)害的多發(fā)地區(qū),強(qiáng)暴雨往往導(dǎo)致山洪暴發(fā),水庫大壩潰垮,江河橫溢,城鎮(zhèn)村莊被淹,給民眾的生命財(cái)產(chǎn)帶來嚴(yán)重危害。南水北調(diào)中線工程所經(jīng)地區(qū)是東部平原氣候與西部山區(qū)氣候的交接帶,條件十分復(fù)雜,變化難以預(yù)測。中國兩個最大暴雨中心均位于南水北調(diào)中線工程以西地區(qū),一個在河南,一個在河北,以河北的暴雨中心對中線威脅最大。
根據(jù)定義,日雨量等于或超過50毫米稱為暴雨,日雨量100毫米以上為大暴雨,200毫米以上為特大暴雨。
1963年8月上旬,華北平原西部、太行山脈東側(cè)出現(xiàn)了歷史上罕見的特大暴雨,暴雨中心河北省內(nèi)丘縣獐么7天總降雨量2050毫米,為當(dāng)時中國大陸一次暴雨過程最大降雨記錄。獐么日降水量最高達(dá)865毫米。北京北運(yùn)河的沙河閘和酒仙橋日降水量均達(dá)400毫米;日降水量超過200毫米的地方不在少數(shù)。海河流域諸水系均出現(xiàn)歷史上罕見的大洪水,200多座水庫潰壩,河北省101個縣被淹,平均行洪寬達(dá)100公里,京廣鐵路以西大部分平原地區(qū)成為一片澤國。京廣鐵路中斷行車27天。死亡人數(shù)至今沒有公布。僅劉家臺水庫潰壩,死亡943人。這次暴雨來勢之猛、強(qiáng)度之大、范圍之廣、歷時之長,均為該地區(qū)有氣象記錄以來所未有的。
1975年8月上旬,河南省南部淮河上游丘陵地區(qū)發(fā)生特大暴雨,從8月4日至8日,暴雨中心最大過程雨量達(dá)1631毫米,3天(8月5日至7日)最大降雨量為1605毫米。暴雨的強(qiáng)度超過當(dāng)年的水庫大壩設(shè)計(jì)者們的預(yù)計(jì)。8月8日1時板橋大壩潰垮,六億多立方洪水,十幾米高的洪峰咆哮而下。石漫灘、田崗、竹溝等共62座水庫大壩在短短數(shù)小時間相繼垮壩潰決。造成河南省有29個縣市、1100萬人受災(zāi),京廣線被沖毀102公里,中斷行車18天。最后空軍用炸彈爆毀了阻擋分洪的堤岸。共24萬人死于這次災(zāi)難。
如果638或者758暴雨重現(xiàn),幾十公里乃至一百公里寬、幾米或十幾米高的咆哮而來的洪水,遇到自南而北的南水北調(diào)中線工程鋼筋水泥干渠的阻擋,那又將是什么狀態(tài)?洪水會乖乖地下沉進(jìn)入倒虹吸工程從干渠下面通過?洪水中攜帶的大量物質(zhì),不會堵塞倒虹吸工程?河床、河堤和干渠所組成的斷面能保證如此大的洪水順利通過?回答都是否定的。南水北調(diào)中線工程干渠將是一座阻擋洪水的高墻,壅高洪水位,威脅幾千萬百姓的生命安全。
三、幾千座病危水庫的威脅
南水北調(diào)中線工程干渠西側(cè)淮河流域和海河流域有超過兩千座的水庫大壩,其中絕大多數(shù)水庫大壩的使用年限已經(jīng)超過國際上通常采用的五十年,它們中的一大部分屬于危壩險庫。當(dāng)暴雨洪水來臨時,它們難以保證自身的安全,很可能潰壩。潰壩洪水破壞力大,原因有三:第一,潰壩洪水洪峰流量大,如758災(zāi)難中的板橋潰壩洪峰流量高達(dá)78200立方米/秒,為暴雨所造成的自然洪水流量13000立方米/秒的六倍。這個最大潰壩流量比1981年長江洪水宜昌站的洪峰流量72000立方米/秒還大,而1981年的72000方米/秒洪峰流量為宜昌站實(shí)際測量到的歷史最大洪峰流量。板橋水庫所在的淮河支流汝河,與浩浩蕩蕩的長江相比,是微不足道的;第二,潰壩洪水流速快,洪峰流速達(dá)每小時三十公里以上;第三,潰壩洪水以立浪形式向前推進(jìn),洪峰高度達(dá)十八米,破壞力極強(qiáng),可卷走房屋、車輛甚至火車油罐車。洪水中的這些雜物足以堵塞倒虹吸工程,如滹沱河倒虹吸工程。
按照南水北調(diào)中線工程的要求,干渠與大河流相交,河流的防洪標(biāo)準(zhǔn)按百年一遇設(shè)計(jì);干渠與一般河流相交,河流的防洪標(biāo)準(zhǔn)按五十年一遇設(shè)計(jì)。當(dāng)今世界今氣候變化劇烈,暴雨將更頻繁和以更大規(guī)模出現(xiàn),加上南水北調(diào)中線工程干渠以西又是中國最大兩個暴雨中心,另外又有兩千多座超齡服役的水庫大壩,在暴雨和洪水中隨時有潰壩的可能,任何一個大壩潰壩或者突然泄洪都可能導(dǎo)致一連串水庫大壩潰壩。考慮到上述情況,五十年一遇和百年一遇的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)都是太低,出現(xiàn)大災(zāi)難的風(fēng)險很大,應(yīng)該以該地區(qū)已經(jīng)記錄的最大洪水流量作為設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。南水北調(diào)中線工程建成后,干渠橫流,河流消失,洪水泛濫,安全不保。
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