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淺論水壩建設與江河治理中的辯證思想

2011-07-27新聞來源:科學網博客

科學網 趙建民 博文

淺論水壩建設與江河治理中的辯證思想

水是生命之源,人與水相伴共生。離開了水就不會有人類文明以及人類本身。四大文明古國都發祥於大河,就是這種現象的寫照。但是並沒有上帝或其他神秘力量點燃文明的曙光,文明來自人與自然環境的矛盾與鬥爭。從某種意義上說,幹旱與洪水是人類文明的助產士。在與幹旱和洪水的鬥爭中人們開始修築堤防、水壩蓄水。工業革命以來建壩技術突飛猛進,但大規模的水利工程建設中產生了一係列的生態環境問題,從而誕生了與水利建設對立的,作為生態中心運動、深層生態學組成部分的“反壩運動”。深層生態學高舉人道主義的旗幟;但“反壩運動”對水利工程的指責多出於誤解與苛責,使其無力解決現實社會存在的問題,從而得不到社會大眾的支持。同時,反壩運動在哲學上陷入了不可知論和形而上學的泥潭。但反壩運動也在使人反思,為什麼水壩建設有時候會事倍功半,飽受指責?正反兩方麵的聲音到要求我們注意水壩建設與河流治理中的辯證關係。

1全麵的、辯證的認識水壩建設

1.1將水壩與河流對立起來是主觀的和形而上學的觀點

建壩蓄水是人類與河流關係發展到一定程度後的產物,在人類漫長的童年時期,人類以采集漁獵為生,沒有農業、沒有城鎮,對水資源的需求很低,自然不會(也沒有能力)修築水壩。隻有當出現原始的農業與城鎮後,人類才有可能有目的是築壩蓄水、抬高水位以利於灌溉和供水。根據考古發現和史料記載,最早的蓄水壩出現在公元前2900年的埃及,是一座高 15 的砌石壩,是為了向當時的首都盂菲斯供水。公元之前古巴比倫、古代波斯與古代中國也先後出現了多座用於蓄水灌溉的水庫。早在2500多年前的春秋時期,我國的南方經出現的被稱為“陂塘”的蓄水設施,已具有水庫的雛形。但是,千百年來,受生產力水平的限製,人類對河流的改造、利用、幹擾和影響也微乎其微。隻是從19世紀末期起,憑借工業革命的技術成果,為了防洪、灌溉、供水、發電、航運等目的,人類才大規模的截斷江河、修壩建庫。

但是早在混沌初開、洪荒之初,並沒有人類,江河在山穀間奔流、在大平原上泛濫改道的時候就有了天然水壩——堰塞湖。

堰塞湖又包括堆積物堰塞湖和熔岩堰塞湖兩種。堆積物堰塞湖主要由滑坡、崩塌以及冰川尾磧形成。我國關於堰塞湖形成最早的記載見於《國語.周語》中,周幽王二年(公元前780年)“三川竭,歧山崩”,這是由地震引起的黃土滑坡形成了堰塞湖造成了河流的暫時性斷流。我國青藏高原東南部就有許多由山崩滑坡冰川泥石流作用形成的堰塞湖,如林芝地區的八鬆錯(錯高湖)、易貢錯和帕隆錯、古鄉錯及然烏錯等。我國西北地區由山崩和黃土滑坡、崩塌阻塞溝穀形成的堰塞湖也星羅棋布。這些堰塞湖在黃土高原地區被稱為“聚湫”,是天然的淤地壩。世界最著名堆積物堰塞湖是塔吉克斯坦的沙雷茲湖,1911年帕米爾高原上的巴爾坦格河穀發生了規模巨大的山崩,崩塌物多達40m3,阻塞了河道,從而形成了長 75km 、寬 1.5km ,最大深度 262m 的沙雷茲湖,宛如一座巨型水庫。熔岩堰塞湖是一種火山地貌,是岩漿凝固後堵塞河流形成的,是火山湖(火成湖)的一種,在我國主要集中在東北地區的黑龍江省,著名的有牡丹江上的鏡泊湖以及小興安嶺南麓的五大連池湖群。

一般堆積物堰塞湖壩體主要崩塌的土石體構成,因此類似於土石壩,在水流的作用下更容易潰決,所有壽命較短,而熔岩堰塞湖壩體是堅硬的岩漿岩,更類似與重力壩,壩體可以過流而不易被侵蝕,所以可保留較長的時間,往往阻塞河道形成瀑布。

另外,河成湖(牛軛湖)和海成湖(泄湖)也是泥沙堆積形成沙壩分割水體形成的,其實質上也類似於土壩水庫。不過河成湖(牛軛湖)和海成湖(潟湖)基本為平原湖泊,沙壩較矮,水深也較淺。

由此,可以看出所謂的天然的“無壩”河流實際上是並不存在的,將水壩與河流對立起來是一種形而上學的簡單、僵化的觀點。因為在河流形成演變的地質過程中,堰塞湖、牛軛湖、潟湖也像人工水庫一樣堵塞河道、壅高水位,形成靜水水體,改變著河流及與其聯係生態係統。

從實踐的角度分析,單獨的水壩對河流及其所聯係的生態係統與堰塞湖並無本質的區別,因此,並不能將水壩建設簡單的視為“征服自然”。因為自然界並不是上帝的禁臠,也不是僵化不動的,自然界也在不停地自己改變著自己,一些堰塞湖長期存在,並已經與周圍環境相結合形成了風光秀美的生態係統。這充分說明人們隻要尊重客觀規律,在河流上修築水壩也可以是對自然界的一種良性的幹擾,從而興利除害,提高生態係統的服務功能。

但是任何變化都是量變與質變的統一,真理再向前一步就是謬誤。過度建壩也會帶來水資源過度利用,阻礙河流的連通性等問題,因此水壩建設的關鍵就是尊重客觀規律、掌握適度原則,實現人與自然的和諧相處與可持續發展。

1.2建壩的是為了正確處理人與河流之間的矛盾

水壩建設對河流產生了幹擾,帶來了一係列的矛盾與問題,但是河流係統本身不是一成不變的,不斷地受到各種外部與內部變化的幹擾。而且人與水、人與河流之間(如洪澇、旱魃)的矛盾也不是以我們的主觀好惡為轉移的,人們修築水壩的出發點就是解決這些矛盾。

河流是地質作用和過程的產物。由於內力和外力作用地表高低起伏,在重力作用下地表水就會向低的地方流動,這就形成了河流。但河流不僅僅單純是水流運動的通道,也是泥沙和溶解鹽類的通道,是陸地向還有統輸送物質的主要通道。在地表水流動的過程中,河流塑造了地表形態,使地球表麵發生滄海桑田的變化,形成了深切河穀衝積扇、衝積和湖積平原與河口三角洲,並帶來了生態係統的變化,也不斷改變著河流自身的形態。雖一般而言,河流總有趨向於衝淤平衡的均衡剖麵的趨勢,但一方麵由於地層抗蝕能力的不同,均衡剖麵也存在著很多“突變點”,形成了控製侵蝕的相對基礎麵;另一方麵,由於泥沙淤積,河口有向前延伸的趨勢,同時河源溯源侵蝕後退,造成河流縱剖麵比降進一步減少,破壞均衡剖麵,使河道下遊發生溯源淤積。淤積性河流的橫斷麵由於灘地上水流速度低於主河槽,泥沙特別是粗粒物質容易在灘地上淤積,在一般洪水所能達到的灘地的最外側,則是由較粗的沉積物形成自然堤,這一方麵造成了河槽內和灘地內淤積物的分異規律,另一方麵也形成了“衝槽淤灘”塑造河槽的自然規律。但是在自然界河水的流量和流速不是一成不變的,枯水時期河流的流量和流速較小、水位較低、漫灘洪水出現的幾率較小,“衝槽淤灘”塑造河槽的機製被破壞,泥沙主要淤積在河槽內,使河流的過流能力減弱。枯水期結束,一旦遭遇洪水,河流就有可能決口泛濫。另外河流兩岸的物質的抗蝕性不可能絕對一致,以及在地轉偏向力的作用下,會形成河曲,彎道水流會侵蝕凹岸淤積凸岸,以及地轉偏向力的作用,河曲會進一步發展,直到在水流的衝擊下發生天然的“截彎取直”。就是這樣,河流在衝積平原上不斷泛濫、一方麵泥沙沉積填平了窪地,形成了廣闊的衝積(洪泛)平原,另一方麵發生“三十年河東、三十年河西”的“蹺蹺板式”改道。留下了牛軛湖、古河道、決口扇、自然堤、鬃崗、灘地等非地帶性的地貌特征。同時,河流溯源侵蝕一旦切穿分水嶺,就有可能發生河流襲奪,對河流本身及與其相關連的生態環境發生顯著的影響。

但是,人類曆史進入農業文明時代以後,人們不斷地對衝積洪泛平原進行墾殖,逐步將河流注定在河漫灘之內,洪水泛濫不再是無害的,從而產生了人與水之間不可調和的矛盾,洪水一直是人們記憶深處最為恐怖的災難之一。為了解決超量洪水的出路,人們最終開始在河流上遊的山穀中修建蓄洪水庫,但是蓄洪水庫建設出現在工業革命發生之後。人類最初修建水壩還是為了調節水量、抬高水位,以便於灌溉和供水。水力是人們最早利用的自然能源之一,第二次工業革命之後出現了水力發電機組,為了集中落差發電也需要建壩抬高水位。

但是水壩建設又帶來了新的矛盾。最主要的是蓄水與淹沒的矛盾、蓄水與泥沙淤積的矛盾。一般而言,水壩蓄水量越多、水頭高度越大,其調節水資源的能力越好,綜合利用的效益也越大,但是水庫蓄水無法避免的會淹沒土地,而且蓄水越多淹沒損失越大,而且蓄水無法避免的會對河流泥沙輸移產生影響,為了避免淤積,最好是水庫保持河流狀態,但是這會影響水庫的綜合利用效果。解決上述這些問題還要堅持辯證法中的兩分法、兩點論,一分為二的看待問題,從主要矛盾問題入手,抓主要矛盾的主要方麵。要在事物發展的過程中具體的、全麵的把握問題,避免孤立和片麵性。

要綜合考慮綜合利用效果與淹沒損失之間的關係,確定合理的蓄水高程,對於流域規劃則要具體分析不同壩址的實際情況,合理布局具有較大調節能力的龍頭水庫。水庫泥沙問題則需要加強流域水土保持從源頭上解決,再水土流失未得到根治之前可以采用加高大壩的方法保證水庫運用,或者采用水力或工程措施排除庫中泥沙,恢複庫容。水力排沙包括由敞泄排沙、溯源衝刷、延程衝刷以及異重流排沙構成的非均勻輸沙技術體係:即調水調沙,“攔粗排細”,通過調整洪峰流量、泥沙顆粒級配,來塑造與下遊河道輸沙能力相適應的水沙結構,減少下遊河道淤積淤積,提高輸沙用水效率;協調年內與年際水沙關係,在保持蓄水能力穩定的前提下,通過豐水(年、季節)多泄(水)多排(沙)、枯水(年、季節)少泄(水)少排(沙)協調蓄水與排沙之間的矛盾,實現水庫衝淤動態平衡。利用挖泥船、吸泵等機械清淤挖沙可改變地形,可以調整水流形態,促進水力排沙,還可采砂做建材。除此之外,若條件允許還可以采用清濁水分流的辦法,如繞庫排沙,即庫尾修建節製閘與引洪閘,可將高含沙洪水引入水庫一側的引洪渠中,並輸送到水庫下遊的河道中或進行引洪漫灌,以及建設“引幹入支”的水庫避(沙)峰引水蓄水。

水壩建設還會對河流及與其聯係的生態係統構成幹擾與破壞,包括對庫區景觀與生態係統以及整個流域的幹擾與破壞,但是這些幹擾基本為可控的或可逆的,我們對其應該具體問題具體分析、因勢利導、引導其向良性方向發展,對於生態係統不可逆的功能喪失應該建立補償措施。

水庫對庫區環境的影響主要有地質災害與水生群落與水質的變化等。從某種意義上庫周滑坡、崩塌是不可避免的,因為它本身就是庫岸再塑造的一部分,水庫塌岸主要集中在回水淹沒的變動區,並對回水線以上一定高程內的坡體產生影響,但是也不可能永遠發展下去,達到與某種水文水力條件相適應的邊界條件就會趨於穩定。而且即使不修建水庫,造成山區河流塌岸和地質災害的因素也一直存在。我國南方,一些山區大河洪水水位的變化是很劇烈的,達幾十米,而且驟升驟降,這樣劇烈的水力條件變化,很容易引起河岸的變形和再塑造,從這方麵講,水庫蓄水隻是將塌岸帶上移而已。對於受水庫塌岸影響的岸坡除采取工程治理措施外應加強災害監測與預警。由於水庫塌岸主要由水位的劇烈變化引起,在滿足防洪和綜合利用需求的基礎上應避免庫水位的劇烈波動。

水庫群落和水質的變化主要是由於淹沒引起的,其特點是大批沉水植物消亡、靜水生物種群代替了動水生物種群以及出現水質分層等。由於水生生物種群發生退化,自淨能力降低,因此水庫水質更容易遭到汙染,對此,除加強流域點源與非點源汙染控製外,重要的是庫區生態恢複,首先要恢複水庫周邊淺水區的挺水植被與沉水植被群落,並引入大型浮水植物,吸收水中的營養物質,通過上行競爭來抑製藻類的過快繁殖,然後要引入植食性與濾食性魚類及底棲動物,通過下行控製抑製水華的爆發,並采取人工捕撈的措施調控其種群規模,並將氮磷等營養元素轉移出水體。同時水庫下層水中營養物濃度較高,如在春季熱力對流尚未形成之前,結合春灌放掉一部分下層水,則可以降低水庫總的營養物濃度,對藻類的生長起到抑製作用。

水壩建設對流域生態環境的影響主要是阻礙魚類洄遊以及喜急流魚類生境喪失、分布麵積縮小等。但並不是任何水壩都阻斷魚類洄遊,對於魚類重要的洄遊通道或產卵地我們應該避免水壩建設的幹擾或者采用與環境相對友好的建設方式,如降低壩高、模擬自然過程放水等;還可以人工輔助魚類過壩,如魚梯、升魚機、捕撈運輸等。對受水壩建設影響的魚類還可以采用人工放流的方法輔助增殖。

1.3水壩工程設計建設上體現了辯證法

水壩工程設計首先要做到具體問題具體分析。不同壩址處水文、地質、地貌以及經濟社會各不相同。同時水壩也有不同的壩型,主要有土石壩、重力壩、拱壩三類,不同的壩型優缺點與適應性各不相同,因此水壩設計必須具體問題具體分析,對不同方案進行比選和優化。

水壩設計建設必須將整體與局部統一起來,水壩一般由大壩、放水建築、泄洪建築三大部分構成,水電站還要有發電廠房,有些水庫還有有船閘、升船機、魚道等,在峽穀有限的空間裏要布置這些設施又不能相互影響,因此必須處理好整體與局部的關係,在施工安排上也要通盤考慮。同時多目標水庫,不同的設計目標間也可能存在著矛盾,如發電和灌溉要求水庫死水位較高,而防洪則要求死水位較低,如何協調這些矛盾也需要統籌規劃。

水壩設計建設中必須處理量變質變的對立統一。滲漏是影響大壩安全的主要問題,直接會破壞土石壩壩體,也能造成重力壩或拱壩失穩。但滲透變形是一個由“量變”到“質變”的過程,怎樣的滲透量可以保證壩體安全與穩定,是水壩設計建設中必須考慮的問題。

另外沉降變形可能引起壩體裂縫也是土石壩安全的重要原因,特別是對對於粘土心牆壩或堆石麵板等非均質壩體而言,由於壩體材料的剛度差異,壩體可能出現非均勻沉降,破壞性更大,為了防止滲漏和避免非均勻沉降。不同質地壩體材料的使用必須按照一定的比例關係,而這個比例是根據理論和經驗科學確定的。同理,為了保證重力壩或拱壩的工程質量,混凝土中水泥水沙的配比、施工溫度、硬化時間都是有科學規定,而不能隨意更改。

2流域綜合治理體係了辯證法

我國早期的水利建設體係了一種原始的、樸素的辯證思想。早在傳說時代就有大禹治水的故事,反映了在氣候幹旱化過程中,我國先民在墾殖大河泛濫平原時與季節性和周期性洪水鬥爭、建立防洪堤壩與排水係統的艱辛曆程,標誌著中華文明由支流文明走向大河文明。在治理水患的同時,我國先民也注意興修水利,因地製宜地修建了一批水利工程,如著名的都江堰、靈渠兩千年多年來一直發揮著作用。漢朝以後,我國江河治理的重點是黃河與運河,從東漢王景治河後又有元代賈魯治河,明清時代黃河治理更是國家生活的一件大事,湧現了潘季馴、靳輔等治河名臣。中國南北大運河最初貫通於隋朝,並在元朝由郭守敬主持加以改造,形成了今天的規模。明清兩朝由於京師和北方仰仗江南漕運,大運河顯得尤為重要,同時因黃河奪淮入海,黃河與運河治理是密切聯係在一起的。但是雖然明清兩朝在河工上用力很多、能臣輩出,但由於黃河多沙、善淤、善決、善徙的特性,黃河治理與運河治理目標的差異和漕運的重要性,明清兩代的治河實際上是顧此失彼的。不僅黃河決口不斷,最終於1855年決口北徙,而且黃河泥沙淤高了淮河下遊河道,為了避免淮河泛濫,威脅蘇北運河,從明朝中葉起開始修築並不斷加高高家堰,最終在蘇北地區形成了洪澤湖這一大型平原水庫。從宋朝開始特別是明清以來,由於人口增長,大量無地或少地的遊民、流民開始墾殖山林川澤,一方麵山地植被遭到破壞,土壤侵蝕加劇,另一方麵在圍墾河湖沿岸濕地的過程中,除黃河外,長江等我國其他主要江河的中下遊也開始修築堤防。堤防的建成隔絕了河流與衝積洪泛平原之間橫向的水力聯係,使日益增多的泥沙主要淤積在河道內,抬高了河床,日複一日,逐漸形成了地上懸河。近代以來,特別是新中國成立後,水利建設日新月異。但是在當前的水利建設與管理中,明顯存在著九龍治水、各自為戰,忽略了流域生態係統的複雜性以及人與水之間的辯證關係,以致水多、水少、水髒等水事矛盾頻發,為此,在河流治理中必須貫徹流域綜合治理,而流域綜合治理的哲學基礎是實事求是的辯證思想。

2.1治河辯證法的首要問題是確定流域治理的主要目的

我國地域遼闊,不同地區自然資源和經濟社會情況各不相同。因此,不同流域綜合治理的目的與側重點各不相同,必須根據實際情況科學確定。總體而言,我國北方土地資源遼闊而水資源短缺,南方則水資源充足但山地多、平地少。根據水土資源的總體大勢,新中國著名的水利工作領導者、原長委主任—— 林一山 先生曾指出,北方河流(黃河流域及以北)流域綜合治理的主要目的是充分利用水沙資源,而不是花錢將資源送到大海裏麵去。應本著高水高用的原則安排水資源利用優先用於黃河上中遊土地資源豐富的地區,華北地區不足的水量可以由南水北調來補充。南方河流治理中最大的問題則是防洪——解決超量洪水出路的問題,並提出了治江三階段論——加固堤防、平原行蓄洪區和山穀水庫,配合山穀水庫建設可以進行水電開發和南水北調。西南江河當地洪澇與供水的矛盾均不突出,流域治理的主要目的是水電開發和南水北調的水源地。

2.2治河辯證法的前提在於尊重河流演化的客觀規律與協調其間的矛盾

河流是一定地質過程與環境背景下的產物,有其產生、發展與消亡的規律。從河流發展的過程看,河流泛濫改道不可避免,因為隻有這樣才可以塑造衝擊平原與平衡河道。但是人類定居在衝積平原後,河流泛濫改道逐漸成為無法接受的。

自由泛濫改道的河性與人類防洪需求之間的矛盾是治河的主要矛盾。這一矛盾的直接後果是接受河流沉積物的範圍極大的縮小,由遼闊的洪泛衝積平原變為被人工堤防束縛的狹窄的灘地與河槽。河流泥沙中除一部分被水流輸送到河口三角洲及外海外,相當多的淤積在河流中下遊的河道內,抬高了水位,從而迫使人們不得不再次加高堤防,如此惡性循環從而形成了“地上懸河”。“地上懸河”是河流治理矛盾的集中體現。

“懸河”尤以黃河下遊河道最為明顯。為了緩解這一矛盾的對抗性,在長期的治河實踐中人們總結了兩種不同的策略。一是潘季馴、靳輔的“束水攻沙”、“蓄清刷黃”,按照現在水力學原理就是提高河水流速和輸沙能力,將更多的泥沙輸送到河口三角洲與外海中;另一是萌芽於黃河治理早期並在建國後為黃委會所采納的“寬河固堤”,即保持較大的兩岸堤距,給洪水泥沙以出路,既可以減輕洪水對堤防的壓力、防治堤防衝決,又可以利用廣闊的灘地滯洪滯沙、減緩河床淤積的速度。以上二者皆從不同方麵反映和運用了水泥運動的基本規律,但整體上又都具有較大的局限性。單純的寬河固堤對泥沙運移的規律重視不夠,勢必造成河無定槽、泥沙易淤,河床日益抬高,潛在的威脅進一步增大。“束水攻沙”雖然充分利用了水流泥沙運動的基本規律,但是由於黃河特殊的河情,在巨大的輸沙量麵前,這一策略未免不會落空。特別是建國以來隨著上中遊大中型水庫的建設,黃河水情又發生了很大的變化,突出表現為洪峰流量減小、中小洪水增加、洪水漫灘的機率降低,衝槽淤灘塑造平衡河槽的機製被破壞,出現了“槽高於灘”的“二級懸河”。但“寬河固堤”與“束水攻沙”兩大策略是辯證統一的。“寬河固堤”給泥沙以沉積空間,並可以衝槽淤灘塑造平衡河槽,清水歸槽後攜沙能力增強,有助於“束水攻沙”,也符合目前黃河下遊河南段寬河、山東段窄河的河勢。“束水攻沙”有助於穩定主河槽,充分發揮“寬河固堤”衝槽淤灘塑造平衡河槽的作用,延長主河槽行洪時間。

基於黃河實際情況與曆代治河的經驗教訓,目前水利部門綜合采用“上攔、下排、兩岸分滯、調水調沙”等手段開始了塑造黃河下遊相對地下河的。這一策略立足於黃河沙多水沙的主要矛盾,在黃河中遊主要水土流失區采用水土保持與攔泥壩庫建設等技術措施最大程度的減少進入河道中的泥沙,通過小浪底、三門峽等水利樞紐調水調沙,塑造適宜的水沙過程,增加下遊河道的輸沙能力,衝刷下遊河床,並在黃河下遊兩岸堤防外側放淤加高培厚堤防。為了提高黃河下遊河南段“寬河固堤”的效果,還可在兩岸遙堤與縷堤之間修建隔堤,將黃河下遊灘區劃分為不同的圍垸,利用中常洪水來輪淤輪種。即通過縷堤穩定河勢,提高輸沙能力,但汛期通過引水工程將汛期部分洪水泥沙引入某一圍垸中,將決口威脅轉變為人為可控的放淤,以一定年限(如10年)為周期進行輪淤。此者一來可以緩解汛期高水位的威脅;二來清水歸槽後輸沙能力增加,可衝刷河槽;三者圍垸內地麵被泥沙淤高,逐漸改變了“槽高於灘”的“二級懸河”態勢,而灘區居民可以通過建設避水樓台或者集中安置在非行洪圍垸中,避免放淤的不利影響。持之以恒,黃河下遊就會形成河槽深陷於兩岸高灘之中的相對地下河,決口改道的風險亦大為降低。

我國另一個著名的懸河河段是長江中遊荊江河段。近5000年來荊江洪水位上升達 13.6m ,其中荊江堤防建設後的800年間上升速率加快。明代中葉荊江大堤合攏後,荊江北側江漢平原的泥沙淤積基本停止,除部分泥沙由凇滋、太平、藕池及調弦四口向南分流進入洞庭湖區內,主要淤積在荊江河道內。14-19世紀荊江淤積速率約為 0.7cm /a,清初以來的荊江灘麵一般淤漲3 -8m ,荊州萬壽塔400多年來被堤防填埋 8m 多。荊江已成為地上懸河,汛期水位普遍高於江漢平原田麵5 -10 m ,沙市段堤頂(高程 46.5m )高出附近田麵3 -16m ,比江漢平原最低處高出 22.5m 。為了改變“萬裏長江險在荊江”的局麵,林一山提出“主泓南移”方案,將高河漫灘作為“新荊江”北側的分水嶺堤防,從而大大消減了荊江北泛淹沒江漢平原的風險。

2.3流域綜合治理就是“山水田林城”綜合治理

河流是不僅是水流排泄的通道,影響著流域內的水循環與水平衡,也是泥沙和可溶性物質在流域內運移的通道。目前水事矛盾與問題多發的一個重要原因是:僅將河流作為了水利工程改造的對象,而忽略了河流在流域生態係統中的通道與紐帶作用。因此流域綜合治理必然是“山水田林城”綜合治理,針對流域治理中的主要問題與主要矛盾,將水資源開發與流域土地利用調整結合起來。通過山區水土保持與林業建設,減少進入河流中的泥沙,這是解決河流淤積與洪水危害的治本之策。在水資源開發中要掌握“適度”的原則,開源與節流並重,強化灌溉與工業及城鄉生活節水,以地下水埋深與變化速度為調控指標,統一調度地表水、地下水及大氣降水,同時加強蓄水水庫與水源林建設,全麵提高流域水資源涵養能力,控製洪水,增加可利用的水資源。在經濟發展與城市建設中要考慮水資源承載力,通過“以供定需”與“以需定供”相結合,調整產業結構與用水結構,避免城市水荒。加強城市汙水處理與城市汙廢水、雨洪的回收利用。

2.4解決複雜水事矛盾的關鍵是簡化流域結構

針對淮河流域洪澇問題突出的問題,林一山指出其根本原因是黃河奪淮入海造成的水係紊亂,形成了洪澤湖這一阻礙行洪的“血栓”,蚌埠以下淮河為倒比降,導致淮河下遊排水不暢,兩岸積水內澇嚴重;並提出了治本之策,即淮(河)、(洪澤)湖、運(河)分離,將洪澤湖從淮河幹流中剝離出去,在洪澤湖南岸另開辟新的入江水道,避開洪澤湖、高郵湖直接入江,加速淮河下遊洪水、澇水排出,並衝刷蚌埠以下,形成深水河道。

針對三門峽水庫建成後渭河下遊淤積、關中東部排水不暢的問題,安徽師範大學彭澤雲等提出了內外水、洪清水分流的渭河下遊改造方案,即從涇河入口以下在今渭河北側開挖新河承泄上遊來水,為便於排水排沙,新河按窄深形河道開挖,雖然新河入黃高程較高,但由於走向平直、流程短,因此坡降較大,可有效避免再度出現淤積。同時將渭河下遊故道截彎取直,並將灞河引入(可稱為灞潼河)作為灞河與渭河下遊南山諸河的入黃水道。灞河與渭河間、渭河與灞潼河間建閘節製,可相互分流。

河北黑龍港平原子牙河水係改造也是內外水、主客水分流的一項成功實踐。在開挖滏陽新河、子牙新河分流上遊來水的同時,鑒於滏陽新河-子牙新河右岸大堤阻斷了黑龍港平原的排水出路,因此,大堤外側開挖排水渠,有效解決了排洪與平原內澇之間的矛盾。

針對多沙河流的水沙分治,利用清水支流新建引幹入支水庫,避(沙)峰蓄水,以及城市排水體係中的汙(水)洪分排分用,也是化解流域治理中複雜水事矛盾的主要途徑。

3結論

建壩蓄水是人類與河流關係發展到一定程度後的產物,但將水壩與河流對立起來是不可知論和形而上學的觀點。因為河流是一定地質過程和環境背景中的產物,也會因自然因素而截斷,形成堰塞湖、牛軛湖、潟湖等“天然水庫”。

不能將水壩建設簡單地視為“征服自然”。因為自然界不是上帝的禁臠,不是僵化不動的,自然界也在不停地自己改變著自己。隻要尊重客觀規律,在河流上修築水壩也可以是對自然界的一種良性的幹擾,從而興利除害,提高生態係統的服務功能。當然過度建壩也會帶來水資源過度利用,阻礙河流的連通性等問題,因此水壩建設的關鍵是尊重客觀規律、掌握適度原則,實現人與自然的和諧相處與可持續發展。

水壩建設和江河治理都要遵從辯證法。全麵、聯係、係統的看待人與河流、人與水之間的矛盾與問題。堅持事實求是、一切從實際出發;堅持辯證法中的兩分法、兩點論,一分為二的看待問題,從主要矛盾問題入手,抓主要矛盾的主要方麵,在事物發展的過程中具體的、全麵的把握問題,避免想當然和片麵性。

水壩建設對河流及其聯係生態係統的影響是二重的、動態的、可逆的,也是可預測的和可控的。水壩建設應統籌兼顧、綜合考慮,掌握適度的原則,對其引起的生態環境問題應具體問題具體分析、因勢利導、引導其向良性方向發展,對於生態係統不可逆的功能喪失應該建立補償措施。

流域綜合治理體係了辯證思想,是解決水事矛盾的重要出路,流域綜合治理是“山水田林城”綜合治理,將水資源開發與土地利用調整結合起來。通盤考慮水資源承載力與城市化建設、經濟發展間的關係與矛盾。

治河辯證法的首要問題是確定流域綜合治理的主要目的,前提是尊重河流演化的客觀規律與協調其間的矛盾,關鍵在於簡化流域結構,實現高低水、內外水、主客水、水沙、清汙水分流、分治、分用,充分發揮水利工程的作用和自然界的生態修複功能,實現化害為利。

參考文獻

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