虎跳峽高壩的重要作用無可替代
作者：蔡瑤忠
近十年來圍繞虎跳峽工程開發的爭議不斷，這是我國水利電力領域僅次於三峽研究曆史最長，研究單位最多和爭議最大的工程。
2010年9月3日南方傳媒集團的《21世紀經濟報道》發表了文靜等兩位記者，以"虎跳峽築壩爭議"為題的文章，廣泛報道了各方對虎跳峽工程的高度關注和爭議，文章報道稱虎跳峽"這個高壩方案受到廣泛的質疑，長江委修編的《長江流域綜合規劃報告》中已經沒有它，剩下其他三個替代方案。""值得一提的是，雲南人夢想了50年之久的'滇中引水'工程已不再和金沙江中遊水電開發捆綁。8月6日，雲南省政府召開專題會議，決定舍棄以前爭議較大的虎跳峽取水點，新水源點上移，由此導致引水總幹渠增加近200公裏，投資將增加兩三百億元。"
此前，國家發改委委托水電水利規劃總院牽頭，組織了三家勘測設計研究院，於2009年3月前分別完成了龍盤、其宗、塔城三個龍頭水庫方案的可行性研究報告，於2010年組織了比選論證，由於各方意見分歧較大，難以得出結論。水利部也曾多次組織相關部門、地方政府協商，在國務院2012年年底批複了《長江流域綜合規劃（2012～2030）》前，仍然未能達成一致意見。
虎跳峽高壩為什麼爭議不斷？主要是該工程將淹沒滇西北最富饒的19萬畝耕地，以納西族、漢族、傈僳族、白族為主的10萬人要搬遷，此外，壩址位於國家著名景觀虎跳峽大峽穀地段，目前屬國家限製開發區域。但是問題終需解決，如三峽工程當年麵臨百萬以上移民的前所未有世界難題時如何決策？建不建？如何建？經過十年的緊張反複論證，充分聽取了各方麵特別是不同觀點專家人士的意見，黨中央、國務院、人民代表大會最終決策三峽建比不建好，早建比晚建好。如今三峽工程已順利建成並發揮了巨大的綜合效益，如果沒有三峽工程的水資源調控保障，我國長江中下遊的社會經濟發展，不可能達到今天的水平。而虎跳峽的淹沒損失遠遠小於三峽，而水資源調控綜合效益卻與三峽相當。
一、虎跳峽高壩的作用和效益
1.1、助三峽為長江中下遊防洪
三峽工程建設前，長江中下遊防洪主要靠1980年防洪方案的實施，即加高加固堤防和分蓄洪區，後者包括荊江地區2處54億m3，城陵磯地區25處320億m3及其他地區等總共四地區40處492億m3。
為了減少長江中下遊地區的分蓄洪頻率和分洪量，減少分蓄洪區的重大經濟損失，利用上中遊己建成的大型水庫調節庫容大都可供防洪及發電重複利用的特點，在這些水庫配置防洪庫容是經濟合理的。根據2008年7月國務院批準的《長江防洪規則》報告，要求金沙江中下遊河段梯級水庫7月初預留防洪庫容220億m3至249億m3，其中下遊河段4個梯級承擔144.5億m3，包括虎跳峽在內的中遊河段承擔75.5億至104.5億m3。
據虎跳峽與下遊梯級電站長係列補償調節計算結果，虎跳峽水庫7月初及7月底最小待蓄庫容（即預留防洪庫容），分別為148億m3及103億m3。由於金沙江中遊河段其他7個梯級均庫容小，因此，中遊河段的防洪庫容均宜由虎跳峽承擔。
按7月初虎跳峽預留防洪庫容148億m3，及金沙江下遊4個梯級預留的144.5億m3共292.5億m3，配合三峽水庫（221.5億m3）以1954年實際洪水對長江中下遊主要防洪地段荊江及城陵磯進行防洪補償計算，結果原來長江中下遊四地區所需的492億m3分洪量減少了345億m3，其中由於金沙江梯級而減少的189億m3（內虎跳峽占95.6億m3），由於三峽水庫而減少的156億m3。同時金沙江梯級預留的防洪庫容配合其他工程措施，將顯著提高川江河段重要城市的防洪標準，沿江的攀枝花、宜賓、滬州等市，將從目前的5年至10年一遇的防洪能力提高到50年至100年的國家防洪標準。對重慶市的防洪效果相對差一些，約可達50年一遇。
虎跳峽7月初預留的148億m3重複利用庫容，其防洪效益的估算包括兩個方麵：（1）減少城陵磯地區95.6億m3分蓄洪區建設一次性投資，參照《長江流域防洪規劃》設置40處分蓄洪區估算，建設1億m3分蓄洪區庫容投資約2億元，則可減少投資約191.2億元。（2）減少中下遊地區城鄉洪水淹沒損失的多年平均值，直接防洪效益18.26億元，加上25％的間接防洪效益共約22.83億元。從上述幾方麵的作用和效益可見，虎跳峽高壩是長江水資源綜合利用的龍頭，是世界罕見的水力資源明珠。
1.2、助三峽為長江中下遊枯水期補水
三峽水庫每年10月蓄到正常蓄水位175m，次年4月底消落至死水位155m，6月初空庫迎洪，進一步消落至防洪限製水位145m，相應庫容水量221.5億m3。近三年來三峽水庫每年為下遊累計補水210～215億m3/s，補水天數約I50天，平均補水約1640m3/s，相當於三峽枯水期平均天然流量5080m3/s的32％，這是統籌兼顧了下遊航運，供水及電網發電等需求，實施補水調度的結果。
虎跳峽調節庫容達292億m3，屬多年調節水庫，平常年份僅運用年庫容部分184億m3，相應年消落水位1948m，遇特別枯水年或連續枯水年，還動用到多年庫容部分108億m3，蓄豐補枯作用突出，據計算若幹枯水年枯水期平均天然流量為429m3/s，經水庫調節後下洩的流量達1744m3/s，增加1305m3/s，為三峽平均補水流量1640m3/s的80%，可見其作用是很大的。特別是遭遇如1966年7月8月長江中下遊出現百年罕見的汛期枯水，三峽水庫為了防洪，汛期不能蓄水補水。又如2011年5月6月長江中下遊雨季推遲，遭遇50年來嚴重幹旱，三峽庫水位己降至死水位155m和防洪限製水位145m之間，可能出現庫水耗盡無水可補、天然來水多少就放多少的情況。此時，虎跳峽的多年庫容在梯級調度中心的統一調度下，將大顯身手雪中送炭。
1.3、巨大的減排效益，使得下遊梯級增加保證出力1436萬KW。
虎跳峽高壩正常蓄水位2012m，死水位1906m，調節庫容達292億m3，居我國已建未建大型水庫之首，又由於其水庫位置海拔高，梯級可利用的淨水頭達1763m，故其水庫的調蓄電能達1187億KWH（8.3Ｘ292Ｘ1763/3600）,不僅是我國也是世界第一位。我國第二位的是龍羊峽、其調蓄節庫容及水頭分別為198.5億m3及1609m，調蓄電能736億KWH。國外的大型電站水庫，普遍是庫容大，梯級水頭相對較低，如國外調蓄電能第一、二位的南美洲卡羅尼河古裏及蘇聯安加拉河伊爾庫次克，其調節庫容分別達854億m3及464億m3，但梯級水頭僅244m及430m，調蓄電能480億KWH及460億KWH，僅為虎跳峽的40%左右。
虎跳峽所在的金沙江中、下遊及長江上遊共規劃了17個梯級電站，總裝機容量約1億KW，其中三峽、白鶴灘，溪洛渡及烏東德等4個電站的裝機容量均在1000萬KW以上，其他的13個電站在150～640萬KW，這是世界上最大的綠色能源基地。但是虎跳峽下遊的16個梯級電站中除了白鶴灘、溪洛渡和三峽具有季調節性能外，其他13個梯級均為日、周調節，總的來說調節性能是很差的，因此具有多年調節性能的虎跳峽對下遊梯級電站是關鍵性工程。虎跳峽與下遊16個梯級聯合運行時，其保證出力從2869萬KW增至4305萬KW。增加 2641萬KW，增加的年發電量為751億KWH。
1.4、西南九大水電基地需要虎跳峽高壩
我國西南地區是以水電為主的電力係統，同時西電東送藏電外送均要求水電開發具有良好的調節性能。據現有資料分析，西南九大水電基地中，僅金沙江、瀾滄江、雅礱江調節性能較好。九大水電基地中裝機容量30萬KW以上的大型水電站有139座，總裝機容量27948萬KW，占全國大型水電站容量的76.5%，但139座電站中具有多年調節性能的僅有3座，即虎跳峽、龍灘及洪家渡。不完全多年調及年調節的7座，即小灣、天生橋一級、兩河口、仁青嶺、下爾呷、糯紮渡、及構皮灘。具有季調節性能的32座，其中三峽等5座裝機容量1000萬KW以上的電站，以及錦屏一級，瀑布溝，鬆塔，二灘等巨型水電站均屬此列。其餘97座占70%，均為日、周調節或徑流式無調節，其中包括葛洲壩、向家壩、錦屏二級等巨型電站。
值得注意的是西藏雅魯藏布江下遊大拐彎處的墨脫水電站（如一級開發，落差2290m，裝機容量3800萬KW）及其下遊5個梯級電站（總落差464m，裝機容量1364萬KW），在不淹沒林芝八一鎮的前提下，墨脫各版本正常蓄水位相應的水庫調節性能均為季調節。此外，怒江25座大型梯級電站總容量達2961萬KW，其中位於滇藏邊境的鬆塔及馬吉電站，裝機容量均為420萬KW，擬分別建307m及300m的高拱壩，但僅獲得具季調節性能的36.6億m3及31.7億m3的調節庫容。怒江上日、周調節性能的大型電站多達20座。
這一切都顯示了虎跳峽高壩及調節後的16的梯級電站在西南九大水電基地中的重要地位及作用。在此使我回憶起1959年3月在成都召開的西南三省以補償調節為中心的水能規劃技術經驗交流會，與會代表充分討論了由昆明水電院牽頭提出的西南三省12條河流76個水電站跨流域補償調節計算成果報告，及捷克專家的專題報告等，會議中外專家一致認為中國西南地區不僅是世界水力資源最豐富的地區，而且水力資源的質量很高，因為可以找到虎跳峽、小淂石（雅礱江）、小灣等調節性能好的大型補償電站，以便與大量調節性能差的被補償電站聯合運行，為西南地區實現水主火輔的方針，同時避免出現大量季節性電能奠定了基礎。應該說，當年基礎資料十分貧乏，規劃工作尚很粗淺，國內築壩技術水平不高的情況下，由於認識到虎跳峽工程的重大作用，便毅然提出虎跳峽建高壩，實現龍頭水庫多年調節的設想，這是很可貴的。1960年1月昆明院進行金沙江中下遊梯級水能計算時，使用了實測的庫容曲線，並提出虎跳峽正常蓄水位2012m，大壩壅水高209m，總庫容368億m3。這個建議今天看來仍有著十分現實的意義。
1.5、虎跳峽高壩的滇中引水工程
雲南省省會昆明市所在的滇中地區，幅員麵積占全省的26%、人口占40%，而國內生產總值卻占達70%。滇中是全國著名的幹旱區之一，全省的三個嚴重幹旱區集中在本區範圍內，幹旱災害十分頻繁，區內水資源短缺及汙染問題，勢必嚴重影響雲南省的社會經濟發展及城鄉人民的生活。為此雲南省委、省政府十分重視滇中調水工程，組織省內外眾多設計研究單位和專家，曆時兩年多完成了《滇中調水工程規劃報告》，報告經過多個方案進行比選，認為金沙江虎跳峽方案是滇中調水的最佳水源點，具有水量充足，水質優良，投資最省運行成本最低等優點。工程規模為年均調水量34.2億m3，總幹渠長688Km，渠道設計流量145m3/s，其中第一期工程平均調水量25.6m3，總幹渠長478Km，渠首設計流量95m3/s。
2010年8月，由於虎跳峽高壩受到廣泛質疑，陷入爭議的漩渦。而2009年汛末至2010年初夏，雲南省特別是昆明地區遭遇數十年不遇的秋冬春三季大連旱。致使雲南省政府無奈之下放棄虎跳峽這個水源點，新的水源點上移至金沙江上遊河段的奔子欄鎮附近。
目前，時間過去了近4年，下麵幾個問題值得關注：（1）據2013年滇中引水規劃報告，新水源點的壩址選在奔子欄鎮上遊11Km的阿洛貢，擬建一座135m高的混凝土重力壩，水庫總庫容3.01億m3，工程總幹渠全長848Km，其中隧洞97座長766Km。靜態總投資972億元，加上受水區配套工程243億元共達1215億元。我們估計其動態總投資將達1580～1700億元。如虎跳峽近幾年能動工，滇中引水工程如改回從虎跳峽水庫引水，不僅水質更好供水保證程度更高，同時將節省一座攔河大壩及184Km幹渠，投資約300億元，占主體工程靜態總投資的31%，這對雲南省政府來說是個很大的節約。該規劃報告對972億元籌資方案中，擬懇請國家同意設立電價附加0.02元/KWH,征收15年，以解決資金的55%，申請中央輔助20%，銀行貸款15%，地方財政及企業投入各占5%，可見資金籌措和地方財政都是很不容易的，故對這300億元（動態投資將達400億元左右）的人民血汗錢不能等閑視之。
（2）滇中引水工程新水源點阿洛貢大壩的正常蓄水位2090m，遠比虎跳峽替代工程其宗及塔城的正常蓄水位2150m（或2105m）及2100m低，其大壩及首段94Km幹渠全淹沒在其宗（或塔城，下同）水庫中，相互矛盾很大。如果先建其宗，則引水工程必須下移94Km至其宗壩前取水，且可節省投資約190億元。如果先建引水工程，則其宗正常蓄水位將降至2020m左右，大壩壅水高僅32m，工程將被否定。因此，必須明確其宗的開發問題（是否開發，何時開發），滇中引水方案才能落實。而目前其宗或塔城與虎跳峽的比較尚有爭議，下遊16個梯級又不應該沒有龍頭水庫，滇中引水工程自是定不了案，更談不上盡快開工。故四年前為了避免虎跳峽遲遲不能定案，不惜多花300億元上移水源點、希望早日開工的初衷恐怕要落空。
（3）不論水源點如何選擇，均不能解決滇中昆明等地區，中期的頻繁幹旱缺水的燃眉之急，故省、市政府抓緊實施牛欄江～滇池補水等工程實為上策，該工程在牛欄江德澤建水庫，抽水223m經115KM輸水道入盤龍江，經昆明市區注入滇池年補水量6億m3，意義重大。正如2008年掌鳩河雲龍水庫建成，經98Km輸水工程向昆明調水2.2億m3，對抵禦2010年昆明地區近十年不遇的大旱起了重大作用一樣。這些工程也同時為規模宏大的滇中引水工程爭取了時間，緩和了矛盾。
根據上述情況及本文建議應促虎跳峽盡快上馬，並帶動滇中引水工程早日動工，水源點更改回虎跳峽水庫取水。
二、虎跳峽高壩能否被替代？
滇西北地區山多地少，少數民族聚居，虎跳峽水庫淹沒巨大，還涉及生態環境，文物保護及影響自然景觀等問題。因此，有關設計單位一直十分注意在虎跳峽185Km河段上，尋找較少淹沒的替代壩址方案，經過反複研究，最後選擇上遊的其宗和塔城兩個壩址方案，其各項技術經濟指標與虎跳峽高壩比較如下表3:
表3虎跳峽與替代電站比較表
2.1其宗、塔城水庫地形比較狹窄，壩址衝積層很深厚，為了獲得一定調節性能的庫容，體現龍頭水庫的作用，其宗心牆堆石壩壩高竟達356m，塔城達308m。為了降低壩高，如僅挖掉部分衝積層，其壩高分別降至286m及238m，但將大壩建在70m厚衝積層上，存在若幹關鍵技術問題不易解決，目前國內外300m級心牆堆石壩的防滲心牆一般均建在基岩地基上，如表2中的羅貢、雙江口、努列克及糯紮度。其宗356m遠超世界水平的高堆石壩，其建設難度要充分估計。而虎跳峽修建278m高的混凝土雙曲拱壩較有把握，因近年來在西南地區先後建成的雙曲拱壩有錦屏一級、小灣、溪洛渡，其壩高均超過虎跳峽，在建的白鶴灘及烏東德的壩高也分別達到284m及265m。
2.2其宗、塔城規劃如此高的壩，但其獲得的水庫調節庫容分別為105億m3及63億m3，而跳虎峽的調節庫容292億m3幾乎是他們的3倍和5倍。而對下遊16個調節性能很差的梯級電站1763m淨水頭，上億KW裝機容量的龍頭水庫來說，調節庫容的大小是關鍵所在。他們的比較不是同一個數量級的，其宗和塔城沒有可比性。又據稱其宗大壩擬降低45m，正常蓄水位降至2105m，其有效庫容不足60億m3，僅為虎跳峽的1/5。
2.3其宗、塔城的最大優點是避開淹沒耕地連片，人口集中的石鼓鎮和巨甸鎮，故水庫淹沒耕地均約5萬多畝，遷移人口約2.6萬人，比虎跳峽水庫少很多。這就存在一個利害得失的權衡與取舍問題。虎跳峽由於調節庫容巨大，對下遊16個梯級增加的裝機容量（必須容量）較其宗及塔城分別大1427KW及1970KW，容量淨效益相應大470億元及649億元，同時電量年淨效益及防洪效益之和分別大83.9億元及117.6億元。而虎跳峽較其宗及塔城均多增加約14萬多畝耕地及7萬多移民，相應增加的淹沒補償投資約157億元，當然投資補償不足以說明淹沒的嚴重性及處理的艱巨性，但也從經濟上綜合說明建虎跳峽所得遠大於所失。
為了減少淹沒損失找替代水庫，筆者還研究過其宗以上的金沙江上遊河段跟著至拖頂的10個梯級電站，但其調節庫容比塔城還小，更不具可比性。以上情況說明，其宗和塔城遠沒有虎跳峽優越，更沒有可比性，虎跳峽高壩不應被替代，也不能被替代。
三、盡快決策虎跳，做好移民，及早動工
如前第二節所述，虎跳峽高壩是不能被其宗或塔城所替代的，在此情況下，虎跳峽上不上就取決於其利弊得失的衡量和判斷了。如果說三峽工程為了保障荊江兩岸1500萬人生命財產的安全，為了2250萬KW的電力和660KM的深水航道，不惜130萬人搬家是正確的話，那麼不難理解，關乎上億KW世界最大綠色能源基地巨大利益及引水補水防洪等重大效益的虎跳峽，不得不讓以少數民族為主體的10萬人搬家，更應該說是正確的。
特別是今天對水電的開發，更應從更高層次的兩個大局出發來考慮，一是我國環境汙染十分嚴重，霧霾天氣持續，必須大力發展可再生能源來減少和替代煤炭等化石能源，而水電是國際公認的最佳選擇。另一是我國人多水少，水資源時空分布不均，需多建水庫蓄水工程，減緩幹早、洪澇之災。這兩者都是以人為本保障人類可持續發展的大局。目前質疑或反對上虎跳峽高壩的意見主要是對移民問題的擔心，對生態環境及著名虎跳峽大峽穀自然景觀產生影響，對這些問題必須高度重視妥善處理，積極采取措施對其不利影響減少到最小。但這些問題與其利弊相比與上述大局相比，畢竟是第二位的問題，不應以此為由反對或拖延虎跳峽的開發。
做好移民工作是虎跳峽開發的核心問題，重中之重。除了深入細致做好宣傳教育工作外，應實行"先移民，後建設"的方針和"一庫一策"的思路，根據國家政策和當地實際情況，安排好和用好移民投資，大家最關注的是移民長效補償機製。目前雲南省多個大型水電站實施每人每月補助250元至300元，即每年3000至3600元的辦法，這個辦法比較切實可行。
在本文結束時提個小建議，虎跳峽工程的名稱還是叫虎跳峽為好，不要叫龍盤，原因有三:(1)虎跳峽之名自古以來眾所周知，水電站以所在地命名順理成章合乎情理，且幾十年沿用至今並無不妥。(2)龍盤容易與上遊約12KM的龍蟠壩址同音字近而混淆，本人最初接觸龍盤即誤以為是龍蟠、同一地方。(3)避免有人質疑換名是為了掩人耳目，以為龍盤不在著名景區虎跳峽大峽穀中。
參考文獻
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