王维洛:南水北调后患无穷

  1999年8月底,中国报刊报导了南水北调(中线)工程的消息,南水北调(中线)工程的总干渠始于湖北省的丹江口水库,止于北京的玉渊潭,干渠总长为1246公里,外加至天津的总干渠140公里,亦号称约1500公里。一期工程将平均每年从丹江口水库调水146亿立方米,而最终送到北京的水量约每年十六亿立方米。

  一、南水北调工程和三峡工程是孪生姐妹

  早在五十年代初,长江水利委员会副主任林一山向毛泽东汇报治理长江的设想时,毛泽东提出要毕千功于一役,在长江三峡建大坝,卡住长江洪水。同时谈道∶南方水多,北方水少,如有可能,借一点也是可以的。毛泽东的这一句话,就成了南水北调工程的宏伟设想。在大跃进精神的指导下,五十年代末,两个工程的规划完成,只是因为经济发展受到挫折,都没有上马。

  1984年,国务院批准了长江三峡工程,南水北调工程也同时摆到了议事日程上。三峡工程的第四个目标,就是南水北调。1988年李鵬说,“南水北调应以解决京津华北地区缺水为主”。在1992年4月全国人民代表大会批准长江三峡工程的时候,李鵬的桌子上已经放着长江水利委员会1991年底提交了南水北调中线工程规划报告。

  二、决策在前,论证在后

  在1992年10月中国共产党的十四届代表大会的决议中,南水北调工程就被列为跨世纪的四大工程之一,在李鵬的政府工作报告中也有同样的论述,可见,到中共十四大,南水北调工程是尘埃已落、铁板钉钉的事。但是,直到1996年3月,南水北调的可行性研究报告才完成,该年6月27日国务院南水北调工程审查委员会才审查通过了工程可行性研究报告。这又是一个工程决策在前,可行性论证在后的实例。

  按理说,南水北调工程的政治意义、工程规模、投资的数额、对生态环境的影响,跟长江三峡工程不相上下,应该采取同样的审批程序,最后由全国人民代表大会审批。但是,南水北调工程的可行性研究和审批,却不需要全国人民代表大会审批,更不需要公民参与评论,全部是黑箱作业,这里不是工程决策的民主性和科学性,只是秉承领导意旨。

  据报导,南水北调工程到今年年底才能完成总体规划,但是细心的读者就会发现,早在年初,国家审计委员会就查出了水利部挪用南水北调工程的资金作股票期货买卖的违法事件。事实上,在总体规划尚未完成的情况下,湖北、河南、河北、北京、天津的南水北调单项工程都已经开始了。

  三、为什么要南水北调?

  中国位于亚洲的东南,东邻太平洋,气候受季风的影响,年降水量从从东南向西北减少,降水量的年际变化也从东南向西北增加。降雨量的年内分配不均匀,东部季风气候区夏季降水多,冬季少。这种地理气候条件是自然形成的。

  就水资源总量来说,中国资源并不算少,河川平均年径流量有2.6万亿立方米,在世界上居第五位,按人口平均占有量计算,为1400立方米,低于世界人均占有径流量水平,属于缺水区(国际上把低于人均一千立方米的地区列为缺水区),但高于荷兰(600立方米)、比利时(870立方米)、匈牙利(570立方米)、以色列(330立方米)等30多个国家与地区。

  即使是南水北调的受水区河南、河北、北京、天津地区,年降雨量都在400—800毫米以上,相当于德国的波恩地区,所不同的是,波恩地区降水年分布比较均匀,而中国这些地区的降水集中在夏季。特别是这个地区的森林被破坏后,降水更趋集中,降雨后地表径流量大,被植被截流的雨水少,补充地下水量也少;而干旱季节,自然降水少,容易出现旱情。以往忽视绿色水库(保护森林植被)的建设,多以工程手段来蓄水。就以北京为例,当初为什么选定北京作首都,就是因为北京位于燕山山麓,永定河的冲积平原上,水源丰富。但是由于北京无节制的经济和人口发展,工业和基础设施的高密度的聚集,水已经成为北京生死存亡的大问题。尽管北京地区的水资源开发程度为全国之最,但一些专家认为,只有迁都才能解决北京的水荒问题;另一些专家则认为只有南水北调才能救北京。

  南水北调的“宏伟设想”是在五十年代初提出的,当时的人口还不到现在的一半,人口平均水资源占有量是现在的一倍多,可见当时要上南水北调工程,并不是因为人均水资源少,而是受意识形态的指导,忽视自然规律,认为人类一定能征服自然,同时也体现了在资源分配河使用上的均贫富的思想。

  华北地区是半干旱地区,本不适宜发展需水量大的农作物。但是五十年来,偏偏在水资源不丰富的华北地区发展水田,种植水稻,大大增加了农业需水量。天津在1973年到1977年水稻平均播种面积只有15万亩,1978年升到57万亩,1980年上升到96万亩;北京的水稻种植面积也从五十年代的平均只有16万亩增加到七十年代的72万亩。京津地区的每亩水稻需水约800立方米,而旱地每亩用水量一般只为300立方米,二者相差一倍多。京津地区仅由于水稻种植面积的增加,每年农业需水量增加7亿立方米,相当于通过南水北调中线工程每年调往京津地区的32亿立方米的22%。中国工业的用水量(每单位工业产出的增值中所含的用水量)远远超过世界先进国家的工业用水量。北京天津市居民的人均生活用水量也超过德国的水平。京津地区,华北地区缺水是事实,但是缺水的主要原因是水资源利用的不合理,以及对水资源的破坏和浪费。如果不是从主要原因入手解决问题,而是一谈到缺水问题,就指望从技术工程上得到解决,从大江大河跨区域长距离调水,是不能从根本上解决问题的。

  四、南方是否有多余的水可调?

  这次公布的南水北调中线工程,每年要从汉江上游的丹江口水库调出146亿立方米的水。汉江是长江最大的支流,在武汉市汇入长江。汉江在丹江口水库处的平均年流量为381亿立方米,调水量占平均年流量的38%。汉江作为一个自然河流生态系统,是无法承受平均流量减少38%的冲击的。况且这里所提的381亿立方米只是一个算术平均值,在自然条件下,汉江并不是以每年都有381亿的流量。在最枯年份,丹江口水库处的年流量,与向北方的调水量相当,就是说百分之百的水量都要调到外区域去。在这种情况下,汉江河流生态系统必然面临死亡。

  五、向三峡水库要水

  这次公布中线工程的平均每年的调水量为146亿立方米,而为工程建设的总干渠的年调水能力却为400亿立方米。水利部明知汉江无法保障华北和京津的供水量,但是只要工程上马,数千亿投资下去,总干渠建成,北京和天津依赖于来自南方的水,到那时汉江不能保证供水,就必须从长江三峡水库向北京和天津供水,最终实现五十年代初的宏伟设想。根据预测,到2030年,长江也会成为缺水区,这个预测结果,国家水利部是知道的,中央政府也是清楚的。

  那么为什么不能现在就直接从三峡水库向华北供水呢?从工程条件上来说,利用中线向北京调水的最大优点是,南部地势高,北京地势低,可以利用自流把南方的水调到北方。为了调水,丹江口水库的正常蓄水位要加高到海拔170米,而北京的海拔高度在50米,两地高差120米,总干渠长1246公里,平均的坡度为万分之一(即10米/100公里)。水就是利用这个坡度从丹江口流到北京。而现在建设的三峡水库的正常蓄水位只有175米,要让水从三峡水库通过隧道自流到丹江口水库,三峡工程的正常蓄水位必须在海拔195米以上,即比正常蓄水位再提高20米,这样会使三峡工程的移民人数大量增加。在目前的情况下,将这个问题摊开来,无疑会断送了三峡工程。所以暂时先利用丹江口水库供水,等三峡工程结束后,再谈从三峡水库取水,再来提加高三峡工程的大坝,再迫使更多的居民迁移,到那时就容易许多。

  这里请读者注意的是南水北调中线工程始终点间的平均的水力坡度。三峡工程在计算水库淹没和移民人数时,认为长度为660公里的三峡水库的水力坡度为零。但是三峡水库的水力坡度不可能为零,因为水要从库尾的重庆流经660公里到达大坝三斗坪。如果三斗坪的正常蓄水位是海拔175米,那重庆的水位还是海拔175米吗?读者不难看出,三峡工程在计算淹没范围和移民人数时的误差有多么大。

  六、国际上大规模跨流域调水工程的实例

  巴基斯坦、美国、前苏联、澳大利亚、西班牙、德国、以色列等国都修建过一些跨流域的调水工程,但其规模和距离与中国的南水北调工程无法相比。巴基斯旦的西水东调工程调水量较大,为148亿立方米,美国加利福尼亚州的北水南调输水线路900公里,其他工程则规模较小,年调水量一般不超过50亿立方米,工程投资费为几亿美元。由此来看,各国对大型调水工程的实施都十分谨慎,因为人们对调水工程将会产生的生态环境问题,认识还是十分肤浅的,对已经产生的问题,也无有效的对策。80年代之后许多国家放弃了这样的计划。

  1964年提出的北美调水工程,计划从加拿大的七条大河和阿拉斯加的三条大河中取水,每年调水1360亿至3080亿立方米的水到加拿大的中部、美国的西南部和墨西哥的北部,调水量的分配为∶美国获60%,加拿大20%,墨西哥19%。要完成这个计划,需要建造240个新水库,112个灌溉站,17条通航运河,其中最大水库的蓄水量为35000亿立方米。这个调水工程,要经过美国西部的强烈地震带,一些水库将要建造在活动断裂带附近。如今,几乎没有人相信,这个计划将来还会实施。

  原苏联有个和北美调水工程相似的计划,准备从叶尼塞河、鄂比河调水到中亚地区,年调水量1200亿立方米,最终5000亿立方米,干渠长度为2200公里。干渠底宽100米,水深12米,需要220万千瓦的电力才能将水位抬高。当时一些科学技术人员担忧,从叶尼塞河、鄂比河调出这么多的水量,将减少流入北冰洋水量的8%,会引起海水倒灌,改变北冰洋水中的盐份组成和热量平衡,改变冰层的形成等问题。苏联的这个计划被称为本世纪的最大工程,但在苏联解体之后,这个计划也就放弃了。

  七、南水北调中线工程对生态环境和社会的影响

  1、调水工程要穿越4大河流流域,横截700多条河流,跨越许多铁路、公路和一般道路。中国的地势西高东低,中国大部分的河流自西向东流,而中线工程的总干渠则是从南到北,跨越1246公里,打破了中国四大河流域(长江、淮河、黄河、海河)之间的自然界限,将改变四大流域的物质和能量交换,对生态环境的破坏是十分严重,从总量上来说,其破坏将超过三峡工程。

  中线工程总干渠要横截四大河流域内的700多条河流(一说300多条〕。总干渠和自然河流相交的形式主要有三种,一是总干渠从河流上方采用渡槽的形式飞架而过;一是从河流下面采用倒虹吸管的的形式穿越而过;一是自然河流在总干渠下采用倒虹吸管的的形式穿越而过。

  总干渠的最终通过能力为每年400亿立方米,相当于中国第二大河流黄河的平均年流量。采用渡槽形式飞架自然河流,就相当于把一条黄河人为抬高,在一千二百四十六公里长的范围内,都造成头顶一盆水的形式,造成一个人为洪水的大风险源。总干渠的走向基本与京广铁路平行,从许多大城市的西部擦边而过,总干渠高于人口集中的城镇的地面,高于南北交通干线京广铁路,一旦总干渠堤溃或是底漏,后果不堪设想。采用倒虹吸管的形式从自然河流下通过,不但破坏了原来地下水的走向,而且也是不安全。特别是总干渠从黄河河底下穿过,一旦河底隧道在黄河洪水期间发生顶漏,黄河洪水进入总干渠,将会把洪水引向北京方向。最后一种形式是让自然河流让位,利用倒虹吸管从总干渠下部穿过,而总干渠成为该小流域的主要地表河流,对原自然生态环境的平衡破坏最大。此外总干渠还要跨越许多许多铁路、公路和一般道路,多数采用渡槽飞架的形式,这样在中国的核心地区,出现一条高出地面的人工大河。

  2、提出南水北调的设想已经有近50年,而工程的基础资料依然十分缺乏。中线工程总干渠经过我国两大暴雨区,干线长,暴雨洪水特性变化大。在总干渠要横截的700多条河流中,除29条河流有实测流量资料外,其余近700条河流均无流量资料。总干渠南部端点陶岔至沙河南岸240公里的渠段,分跨长江,淮河两个流域,沿程需要建设128座河渠交叉建筑物(平均2公里一个)。这些河流中,交叉断面及附近河段中有实测水文断面的仅有刁河和湍河,其他99.2%的河流均属无资料的地区,而且交叉断面以上集水面积的大小相差非常悬殊。白河、潦河等七条河流交叉断面上游已经建立了11座大中型水库,其调蓄对河流又改变了河流的自然流量。多数河道的防洪能力差,有些区段在洪水期间,几条河流互相串通连成一片,规律难以掌握。毫不夸张地说,南水北调中线工程的规划设计,可以称为是无基础资料的规划设计。要在这700多条河流上建立水文台站,长期收集资料,是十分艰苦的工作,也是默默无闻的工作,这样的工作没人干。但是上跨世纪的工程,却是人人争着干的事,有名有利。1975年板桥、石漫滩等50余座水库溃坝,造成23万人员死亡,原因之一就是板桥、石漫滩等水库缺乏基础资料,暴雨强度和洪水流量估计过低。

  3、工程的安全问题,防洪,防震,防溃,防渗,防冻和预防人为破坏的问题。总干渠不但要经过中国的两大暴雨区,还要经过两个最大的地震区,要经过膨胀土区、矿区和矿井沉陷区。总干渠的年调水能力达到400亿立方米,总干渠的底面宽100米,大大超过一条20条车道的高速公路,等于是一条高架人工大河。这条人工大河在经过两大地震区时,能否保证安全,无人能够回答。最近台湾地震,出现高架公路断落的现象。调水总干渠的防震能力,必须超过高速公路,不但不能倒塌,而且还不许出现裂缝,因为裂缝将导致堤溃或底漏,造成洪灾。北美调水计划搁置的一个原因,是要经过美国西部的地震区,而中国南水北调中线要经过的邢台地区、北京天津唐山地区的地震风险和强度,都不在美国西部地区之下。

  人为破坏也是一个防不胜防的难题。中国著名的红旗渠就多次遭到人为的破坏,原因是分水矛盾。中线工程的总干渠就象一把达摩克利斯剑,高悬在头上。

  最后还要指出的是,目前水源地丹江口水库本身就是中国有名的病库险坝之一,在过去的运行中就多次出现过险情,也曾发生过水库诱发地震。为了调水的需要,丹江口水库大坝必须再加高23米。加高后的大坝,能否满足安全要求,还是一个大问题。

  4、对生态环境的影响。前面已经谈到调水将破坏中国四大河流域间的自然界限,改变四大流域的物质和能量交换,同时也改变四大河流域内水流的自然流向。由于年调水量超过汉江的枯水年的全年流量,丹江口以下的汉江段将出现长时期的断流,汉江的河流生态体系将遭到最严重的破坏,水生生物死亡,鱼类消失,汉江两岸的人们生活用水和工农业用水无法保证。武汉为汉江下游的重镇,依赖汉江而生存。汉江断流,武汉与其西北腹地的水路运输也就中断了。目前计划引长江水来补充汉江部分江段,并不能阻止汉江河流生态体系的死亡。

  中线工程的二期目标是每年从长江向北方调水400亿立方米,再加上南水北调东线和西线工程的每年调水量600亿立方米,总共每年从长江调水1000亿立方米,占长江口平均年径流量的10%以上。长江入海水量的减少,将引起海水倒灌,长江口泥沙冲淤状况的变化,影响长江口鱼类生活的条件。目前海水倒灌可以最远上溯到江苏镇江,水量的减少后,可能上溯到南京以西地区,目前海水倒灌的持续时间较短,尚在可承受范围之内,未来海水倒灌的时间将持续较长,使长江三角洲地区的供水发生困难。长江的水量不足,可能在长江口形成拦门沙坎,影响长江航运和上海港的发展;长江入海水量的减少,将迫使上海江苏浙江加大投资,巩固海堤。至于长江是否能够承受长时间的水量减少10%,还是个无法回答的问题。自然河流有丰水年,枯水年,不断变化,互相弥补。而南水北调工程设计认为,长江的平均年流量减去调水量,剩余的水量尚在枯水年的水量之上,所以估计不会对长江生态有影响。但是他们却没有研究过,在最坏情况下,在枯水年的流量中减去调水量后,那时候的长江又该是个什么样,长江的生态系统会受到什么影响?1998年长江大水之后,1998年冬和1999年春,长江出现了历史最低水位,长江一改在夏天汹涌澎湃的样子,成了一条混浊的小河,无力地呻吟着,河床上露出白茫茫的沙滩和一片片乱石。这条长江能承受每年调水1000亿立方米的冲击吗?

  南水北调中线工程的受水区是北京、天津和河北、河南的部分地区,总调水量400亿立方米,而受水区自然径流量每年只有276亿立方米(北京、天津按百分之百、河北、河南按百分之五十计),调入水量大大超过受水区的自然径流量,受水区能否承受这么多的水,也是个大问题。受水区是半干旱地区,由于植被被破坏,地表水的蒸发量很大,这么大量的水调入后,自然水平衡受到破坏,特别容易发生大规模的土地盐碱化问题,需要更多的水来冲洗土壤中的盐份。所以结果是,害了北方缺水地区水,不是满足了需求,而是引起更大的需求,使缺水问题更严重。南水北调还可能引起血吸虫病向北迁移,血吸虫病范围扩大。

  5、丹江口水库的22.4万移民将第三次搬迁,干渠沿线还有数十万居民被涉及。为丹江口水库工程完工30余年,但是38万移民问题至今没有解决,许多移民至今还是依赖国家救济过日子。这一次是第三次搬迁。

  八、结束语:为了在月球上看到这个工程

  40多年前南水北调中线工程论证中有这么一段话,十分精彩∶长江的伟大,不仅表现在流域内具有最美丽的开发前景,而且它的这个美景更有超流域的伟大意义。从三峡引水到华北,将使中国人民自古以来梦想把江南移到北方的愿望,完全有可能实现了。而且将使著名的长江三角洲由苏杭一直扩大到京津,由大别山扩大到长城脚下。现在作为三峡引水华北的重要组成部分的丹江口水库工程已经开工了,引汉总干渠的工程正在进行设计工作,不久亦将开工。我们可以自豪地满怀信心地说,在毛泽东时代的中国人民,会亲眼看到华北水网化和河网化的计划的实现,并可以看到一条约等于两倍黄河年总水量的巨大运河由三峡西去,切断巴山秦岭,纵割中原,但却驯顺得象天上银河那样,清澈平静指向京津滚滚而来。这将是不久就要实现的宏伟事业,而不是什么遥远的理想了。

  五十年代,“共产主义”都快到了,这点憧憬也许不算过分。

  但是,当时提出的南水北调中线工程,当初除了调水目标外,还有航运目的,后来增添了旅游;这次批准的中线工程,航运和旅游都被取消,为的是保证输送到北京的水质要好。从工程上来说,应该采用地下输水管道,而不是采用明渠的形式。地下输水管道可以保证水质不受污染,减少蒸发保证水量,容易分配水量,输水工程安全性好,同时也可以少占用农田近40万亩。为什么要采用明渠形式?主要是为了在月球上看到中国这个伟大的工程。中国的万里长城,在月球上能看到,世界上的人都知道中国的第一个皇帝是秦始皇,他建造了万里长城(尽管看到的长城不是秦始皇造的)。将来世界上的人都知道,中国有条人工黄河,它是某某建造的。如果埋在地下,这个功绩就看不到,就会被人遗忘了,这几千亿的投资不就白费了?

  作者:王维洛

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