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南辕北辙之南水北调

1999-12-29 来源:中华读书报 王维洛 我有话说

1999年8月底,各大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。

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,成就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,长江三峡工程和南水北调工程的规划完成,只是因为经济发展受到挫折,两个工程都没有上马。

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年中央指出,“南水北调应以解决京津华北地区缺水为主”。

1992年10月中国共产党十四届代表大会的决议,将南水北调工程列为跨世纪的四大工程之一,在政府工作报告中也有同样的论述,可见南水北调工程已经是尘埃既定、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,是年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。

为什么要南水北调?

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,属于稀水区(世界上把低于人均1000立方米的地区列为缺水区,人均1000—2000立方米的地区为稀水区,高于2000立方米的地区列为富水区),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、天津等地区,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和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年上升到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。现在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。

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。况且这里所提供的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100%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。因此汉江根本无法保证每年向华北地区提供146亿立方米的水量。

国际上大规模跨流域调水工程的实例

巴基斯坦、美国、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比。巴基斯坦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。

南水北调中线工程的生态环境和社会影响

1、调水工程要穿越四大河流流域,横截多条河流

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;一是总干渠从河流下面采用倒虹吸管的形式穿越而过;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。采用渡槽的形式飞架自然河流,就相当于把一条黄河人为抬高,在1246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

有人以为,南水北调的宏伟设想提出已经有近50年了,在这50年中,一切准备工作都已经完成,主要问题也已经得到结论。其实情况并非如此,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,有名有利,却又是人人争着干的事。但是跨世纪的工程没有基础资料,是令人忧虑的。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

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,由于河渠交叉多,总干渠实际上是一条架高了的人工大河,在经过两大地震区时,能否保证安全,无人能够回答。日本工程界号称他们建造的高速公路有足够的防震能力,在地震中决不会倒塌。但是事实却是另外一个样子。最近台湾地震,也出现高架公路断落的现象。调水总干渠的防震能力,必须要超过高速公路,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、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。

4、对生态环境的影响

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,总共每年从长江向北方调水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,长江口鱼类生活的条件变化。目前海水倒灌可以最远上溯到江苏镇江,水量减少后,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%,还是个没有回答的问题。自然河流有丰水年,枯水年,不断变化,互相弥补。而南水北调工程的出发点,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。但是南水北调工程却没有研究过,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恶浪淘天的样子,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100%、河北、河南按50%计),调入水量大大超过受水区的自然径流量。同样,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。而要解决土地盐碱化问题,就需要更多的水来冲洗土壤中的盐份。所以结果是,给了北方缺水地区水,不是满足了需求,而是引起更大的需求,使缺水问题更严重,因为冲洗土壤中盐份的水量,大大超过灌溉水量。

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

为了满足南水北调的需要,丹江口水库要再加高23米,需要移民22.4万,其中大部分人是为丹江口水库作第三次搬迁。南水北调中线工程干渠100米宽,加上两边保护带宽100米,总共200米宽,长1246公里,要占用农田40万亩.按人均1亩农田计算,约40万人失去土地。这些都是有关部门不得不认真对待的问题。

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