黄万里:论黄河断流及其对策

作者:黄万里;分类:百家争鸣;标签:三峡 ;日期:2017-11-28

一、黄河断流的原因据国家环境保护局自然保护司通知文件称:“黄河自1972 年出现自然断流现象以来,断流频率越来越高,断流河段越来越长,断流天数也越来越多,……”

作者分析,其原因凡三:

(一)修了水库,上游陕、晋、青、甘、宁蒸发、渗漏、较前逐年增多,因此中、下游水流逐年减少,甚至断流。

(二)为了防洪、灌溉、发电,干支流许多水坝总容量已增至410 亿立方米,有效容量,达300 亿立方米。这使用水量大增。按黄河总流量中原本来自河口镇以上的流域者约占一半,往年实测资料曾发觉河口镇比上游一站年流量损失十亿立方米,现在修了8 座拦河坝,160 余座干支流水库,水面蒸发和地下渗漏自将大大增加。特别是宁夏河左岸渗入沙漠地下的,一面渗入、一面蒸发,在高水头下,其率甚大。

(三)水土保持工作,据称在上、中游已完成了40%的须待保持的面积,对于当地当然有增加农产的效益。但是对于黄河流量同时就减少了,而入河泥沙量却未必有大量的减少。这是因为黄土高原的形成是细泥风积的过程,在逐层堆高过程中络续的降水形成了垂直的细流排水洞。一遇暴雨,这些垂直漏水洞积满了雨水,水土保持的地区更助其积水。在临近河岸地区积满雨水的水洞将黄土崩落黄河干支流中。作者在三门峡市曾耳闻目击大雨时每15 分钟一声轰隆,一片河岸剥落了下来,剩余的仍是黄土直壁。这是河中沙土的主要来源,是地质部地下水勘测第二大队发现的,有论文可查。所以水土保持只能减少河中水流,却无大补于黄河泥沙的减少。况且水土保持中减少沟蚀最有成效的工程只设计20 年一遇的洪水防护,这种工作是没完没了的,其减少效果令人难以置信。

二、论治理黄河所应考虑的措施上述三种使黄河减流的造坝措施同时也使陕、晋、甘、宁防洪、灌溉、发电得以改善其效益。这是符合国家在开始东部经济开发一定阶段后,理应从事中西部经济开发的准确政策的。但其出发点也是为了黄河中下游防洪的目的。水土保持和拦河筑坝都是为了调节洪流和拦蓄泥沙。下面说明,这两种措施对于上中游水利在当地都是有利的,但对于治理中下游黄河在策略上都是无效的,反而招来了缺水断流的灾难。

中外一致认为治河策略只有四种,都可以一个字来分别表示:蓄(水土保持和拦河筑坝属此)塞、(远近堤防、束水攻沙属之)疏、(左右岸溢流属之,作者提出的分流淤灌近似此类)及浚(挖深河槽,增大泄洪能力)。

分析治河方法的可行性有两类: 对于工程本部的分析方法( Infrastructure analysis)的可行性:其中包括四种相互独立的可行性分析:(1)科学技术的合理性(Scientific technological impact);(2)经济合理性(Economic inpact);(3)社会影响 (Social impact)和(4)国防影响(Military impact)。另一类是对于流域整体运筹的分析法,(System Engineering)俗误译为系统工程,实际意义是Integrated strategy.这就是流域水利规划所必须用到的,是对全流域所施用的各种工程综合起来的全面规划中必先考虑的生态环境影响(Ecological Environment impact)。

某种工程本部可能通过了上述四种可行性分析,却未必也在全流域整体运筹中一处或多处都应用这种工程的情形下其可行性分析仍能成立。

例如拦河筑坝作为个别工程,其工程本部(Infrastructure)为坝身和库区设施,若在这范围内四种可行性都成立,既能防洪,又可灌溉发电,其效益宏大。

其成本已包括了坝身造价,及算入了库区淤塞、塌方等损失。但当在整体运筹的分析中(System Engineering)则须考虑坝身及库区以外流域整体的工程可行性是否成立,包括库区以上的流域和坝以下的流域是否受到这拟建工程的影响。在库区以上平时河中的沙流受到坝身抬高水位的影响,将在库区上游末端因流速减缓而将沙石停落下来、淤塞河道、自然地形成第二个水下堆沙坝。这就抬高了那里的洪水位,壅水将淹没上游田地,1983 年安康水灾淹死千人,便是一例。坝以下的流域清水可以冲深河槽有利于防洪;也可能冲刷两岸堤身,并减少下游的洪积面积,而造成额外的损失。这是拦河坝在两类分析中不同结果的例子。

又如水土保持也是拦蓄水沙的一种措施,对于所保持水土的地区农业当然受益。如前所述,水是可以被拦住而不下河槽了,而沙却仍可剥落下来。因为输沙率G 略和水流率Q 的平方成正比:G≈KQ2,许多地区这样保持了水土,本地的水,被当地农业消耗了,于是输送到下游的水减少,甚至到没有,而沙的输送更少,大部淤积在中游。这对比拦河坝调节水流,使水库末端的淤沙,虽坝内开放底孔而仍冲刷不动,其水流减少的作用更为剧烈。

又如顺坝为堤、束水攻沙作为个别工程本身都是合理的。我国潘季驯于明末即施行,比西方早创建两百多年,但对于黄河下游治理是无效的。这是因为河中一处束水,其攻沙效果很明显。但在束水后一定过水流率下那里的水流坡降必增陡;许多处束水,在长矩离间形成的水位落差可能超过河道原来的自然坡陡,反而造成泛滥。所以这措施对于治河的整体运筹是行不通的。

三、论治理黄河的方略如上所述,在四种治黄方略中“蓄”、“塞”皆不可行,只能求诸“疏、浚”

了。黄河原以洪害著称,庶不知缺水断流更甚于洪水之为害。对付洪流若处理得当,犹能淤灌造地。今人食住所在之冲积平原本是洪水泛滥所造成。其地肥沃,优于上游原来被冲刷之地。以长江对比黄河:流域面积平方公里数180 万/77 万=2.3 倍,全流域年流量亿立方米9,750/580=16.8 倍,在中下游冲积成的平原面积数以万方公里计12.6/25=0.50 却只有一半。长江冲积成的12.6 平万公里供水充足,是多么宝贵呀!而黄河却从较小的流域面积竟能冲成成倍的平原25 万平方公里,也能耕种两季,虽用水稍感不足,但这是由于所用治水方略的错误,本来是足以淤灌这25 万平方公里的大面积的。

作者提供的治河方略是勿修三门峡坝,勿修小浪底坝以拦沙,我们需要泥沙淤灌造地。可以在半世纪以前早已修成的堤岸上,利用其已淤高于两边田地上四五米的地势,在北岸开三或四个、南岸开一两个分水闸。闸门既有低于河槽底的溢流门槛、又有略深于两岸田地的有压冲刷洞,使长期内包括枯水期内能放出水沙,以刷深河槽,增进其排洪能力;并用恩格斯复式断面的渠道淤灌法,先解决三千万亩沙荒地,次淤灌并扩大耕地。这样,在若干年河槽放淤刷深后,既解决了防洪,又利用了水沙资源。这是分流淤灌并刷深河槽的策略。

长期来治黄方略之错误就在于人们普遍地认为黄河之害在于水少沙多,恐惧决口,只知修堤防洪,不敢分流淤灌。河槽逐年淤高后,就想到在上中游保持水土并拦河筑坝,以调节水流并拦蓄泥沙。庶不知因此水断流了、水库淤满了泥沙,河下游防洪似是彻底完成了,但河干涸成为无水无沙可淤灌的荒地。同时在报纸上央请一些水利专家宣扬河已得治之政绩。专家们可能没有看到《中国作家》1996年第二期冷梦写的《黄河大移民》。里面叙述三门峡坝修成后黄河干流淤没了几十万亩地,29 万农民被迁往宁夏缺水高地,来回迁移十几次,痛苦万分。水利发电工程学会七位专家前往视察后叹息不已,国务院派去高级官员看了落泪,说“国家真是对不起你们”。同时潼关淤高了2 米,循淤积平衡比降向渭河上延,陕西咸阳也淤高了1.5 米。这使渭河洪水位抬高2 米,地下水位和含碱区也都抬高,损害了沿岸农民生计。所以,河并未治好,只是把灾难从河南搬到了陕西,正如作者1957 年在治黄大会上的预言(见《中国水利》1957 年8 月份全刊)。

四、挽救黄河下游断流的方法如今沿河已修成了八个大坝,上中游水土保持已完成40%的面积,虽非得计,但这些事实不容改变。唯一挽救的方法是引用长江水北流入黄河。

东线调用江水所需功率太大,且沿途水被拦截灌溉。当年作者曾力争其无效不可行,现在才明白无法实施,且非合算。

中线调用一些丹江口的水是合理可行的,但不宜加高丹江口大坝以增蓄水。

汉水淹地已多,安康1983 年7 月水灾说明汉水卵石之沉积造害巨大,切不可再扩大其害。作者认为,从嘉陵江略阳以上或可引来100 亿立方米/年的水先入汉水,再导入黄河或黄淮之间的耕地,工程较简便。但注意此水不可通过黄河沿太行山北流北京,尽可借用滹沱河水行10 公里先入大沙河北行,再在滹沱河下游用黄河分流水归还。

西线调江水入黄河源头应是合理的长远计划。每引1 立米水流,可以通过8个大坝节节发电。且沿途可灌溉农田。虽然工程浩大,费用也巨大,但其效益宏贲,应是值得的,宜即测量设计。为了挽救黄河断流并开发西北,此乃必行之计。

一个流域规划必须针对全面考查。黄河年流量中稳定的水流约一半是从内蒙河口镇以上青、甘、宁广大地域上由年300mm 雨量所提供的。人们只知道从1962年起在这里中西部修了几个大坝,当然就把这些本来供应下游的水资源用掉了,于是造成黄河断流。懂得这道理,从1962 年修第一个坝开始就该开发川北松潘草地、并引雅砻江水入黄河,再开渠道隧洞引用金沙江水,再开发澜沧江、怒江、甚至亚鲁藏布江水入金沙江,大量水入黄河各大坝。这样,不但补救了1972 年起黄河缺水,而且解决了整个华北西北的用水和电力需求。黄河的洪水则来自陕晋间的北干流和渭河,前者亟须在龙门筑坝调洪调沙,并能刷泥沙下来淤灌造地,这就不会产生7500m3/s 的洪泛了。这些全是人为的错误所造成的断流又洪灾,并非天灾。

手稿,1996 年12 月。