三峽工程36計(五十三)

王維洛博士
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【大紀元2011年09月17日訊】

那麼,如何解釋四百○四處和四千六百五十五處崩塌、滑坡體的差別?而滑坡又為何出現在壩址二十五公里以內的區域內?

首先,這只是三峽工程建設之前,關於三峽庫區崩塌滑坡問題現狀的靜態描述;根本沒有針對三峽大壩建造,水位抬高一百一十三米後,三峽水庫水位不停地在海拔一百四十五米和一百七十五米之間變動,是否引起新的崩塌滑坡問題進行研究,也就是說,缺乏動態分析。

在工程可行性研究過程中,靜態現狀描述是最為簡單省力,而動態分析則費勁且複雜。用靜態現狀描述來取代動態分析,這就是以逸待勞,既省事又省力,但並不科學。

義大利瓦依昂大壩

水庫蓄水,水位上升,使得原來處於比較乾燥狀態的岩土變為飽和狀態,導致力學強度降低,容易造成嚴重的山體滑坡,這在世界水庫大壩建設史上,有深刻的經驗教訓。一九六○年完工的義大利瓦依昂大壩,高二百八十五米,是當時世界上最高的混凝土拱型大壩,水庫庫容為一點六六億立方米,瓦依昂庫區也有坡岸不穩等地質問題。

但義大利工程技術人員卻低估問題的嚴重性。他們認為:山體的岩層會逐漸發展到一個新的穩定狀態,山體向下活動的速度將減慢,以致不會發生實質性問題。然而,在該年十月份水庫開始蓄水後,水位上升,水庫左岸坡地出現長達二千米的M型裂縫,且發生局部崩塌。為此,水庫管理部門大大放慢抬高水位的速度,並限制蓄水位高度,開挖排水管道,似乎使問題有所緩解。

三年後,一九六三年九月下旬,水庫上游連降大雨,滑坡運動加劇。科學家採取了許多措施阻止滑坡災害到來,比如加大水庫洩洪水量,降低水庫蓄水位。但一切都無濟於事。十月九日,水庫左岸發生大面積整體滑坡,範圍長二公里,寬一點六公里,滑坡體積二點四億立方米。滑坡的面積範圍是科學家估算的五倍。滑坡體進入水體後,激起的湧浪高二百五十米,湧浪淹沒了對岸高地上的村莊。與此同時,一百多米高的水浪越過大壩沖向下游。這巨浪雖然沒有把大壩沖毀,但鋪天蓋地的水浪像一堵水牆般地越過大壩,延著峽谷向下沖去,巨浪捲走下游的城鎮和村莊,造成一千六百人死亡。而整個災難,僅發生在短短的十五分鐘之內。此為歐洲水庫大壩史上,最黑暗的一天。

老滑坡體復活

一九八五年五月十二日凌晨,中國長江三峽新灘發生特大山體滑坡,新灘江家坡至廣家岩一千三百萬立方米滑坡體高速向下滑動,新灘鎮這個千年古鎮,頃刻之間被推入長江。進入長江的二百萬立方米滑坡體,推進江中八十米,激起湧浪高八十米,將對岸的一座倉庫捲入江中,使新灘上、下游各一百一十公里的江段內九十六條船隻沉沒,造成十人死亡,二人失蹤,八人受傷。長江也因此斷航一周,造成經濟損失共一億多元。

新灘滑坡的發生,同葛洲壩工程的建設、大江截流、水位抬高有直接關係。其次是三峽水庫的水位,在短時間內大幅度地上升下降,促使一些已經處於穩定狀態的老滑坡體重新復活。二○○六年十月三峽水庫蓄水位從海拔一百三十五米,抬升到海拔一百五十六米,因為中央政府擔心水位上升引起新的滑坡活動,命令三峽庫區各個縣市的主要領導二十四小時值班,此情況持續一個多月。

再者是三峽水庫蓄水後,庫區的地震次數明顯增加,最大的強度達到里氏四級多(註:二○○八年十一月三峽庫區發生規模四點一地震,距離大壩三十公里。泥沙沖淤平衡?)。頻繁的地震使古滑坡體的結構發生變化,使其更鬆散,從而在水的作用下,更容易發生滑坡。而由於三峽大壩施工,特別是安置一百多萬移民,修路建房,在人類活動的擾動下,很多古滑坡體將復活,很多新滑坡也會出現。與此同時,三峽水庫蓄水後,庫區的長江幹流和支流的江面都普遍變寬,出現波浪侵蝕問題。在風浪、水流的作用下,水庫的表面產生波浪,波浪淘蝕河岸,使坡岸失去穩定。由於三峽水庫蓄水時間不長,人們對水庫波浪侵蝕作用尚未重視。但由於波浪侵蝕作用長期存在,因此三峽庫區的滑坡問題將越來越嚴重。

參加三峽工程可行性論證,而未在論證報告上簽字的中國科學院院士侯學煜先生,曾經警告:建壩蓄水後,因水的浸泡軟化作用和浮力作用,將使滑坡的穩定性減弱,促使老滑坡復活,尤其是該地山區暴雨來臨時,在地面無植被保護的情況下,更易觸發滑坡、崩塌。此外,從庫區的地質構造等條件來看,庫區存在著誘發性地震的可能,而一旦發生,大規模的滑坡和岩崩,對大壩將產生威脅,可能堵塞長江,造成嚴重災難。

三峽工程引起的生態環境破壞將貽害無窮,而三峽水庫蓄水則只是庫區滑坡災害的開始。三峽工程可行性報告使用的語言十分隱晦,如果讀者以靜態思維進行理解,根本看不出什麼問題。得用動態的觀點,並放到動態過程中加以分析,問題方才得以顯露。儘管撰寫三峽工程可行性報告的大多數專家,知道問題的嚴重性;但在沒有科學自由的環境之下,屈從於政治壓力,只能是寫出一些讓政治家滿意的結論。然而,他們也會千方百計藉由一些隱晦的語言,點出問題所在,為將來有個說明問題的機會,預留伏筆。

比如關於三峽水庫泥沙淤積問題。參加三峽工程論證的戴定忠提出如下的理論:「三峽水庫是個峽谷河道型水庫,庫容量僅為年徑流量的百分之五,兩岸岩壁堅實,天然河道水流比較大,挾沙能力強,懸移質泥沙基本上是『穿堂過』,修建大壩後,水位抬高了,水流減緩,挾沙能力降低,造成水庫淤積,在運用的前十年,洩流排沙比只有百分之三十五左右,但隨著淤積的增加,庫區河床抬高,水流挾沙能力增強,洩流排比也要增大。根據計算,運用三十年時的排沙比為百分之五十左右,運用六十年為百分之九十,八十年後為百分之一百,庫區沖淤基本達到平衡。」(註:戴定忠〈中國河流的泥沙問題〉,收於錢正英主編《中國水利》,中國水利電力出版社,北京,一九九一年,第四百二十五頁。)

從靜態分析,三峽水庫最後達到泥沙沖淤平衡,政治家以為三峽水庫的泥沙問題算是解決了;但若以動態角度觀之,問題將十分嚴重。在建設三峽大壩之前,長江重慶至宜昌河段的平均水力坡度約為萬分之二,即每一百公里有二十米的水位差別,重慶至宜昌六百多公里,兩地水位差為一百二十至一百三十米。正如戴定忠所言,「由於水力坡度大,挾沙能力強,懸移質泥沙基本上是『穿堂過』」,沒有淤積;但仔細分析三峽河段泥沙淤積的情況,並非所有時間段都沒有淤積。在汛期,三峽河段流量最大的時段,由於河水中所攜帶的泥沙多,水流不能帶走所有泥沙,以致一部份泥沙於河床底部淤積起來。所幸汛期之後,三峽河段不是馬上進入枯水期,而是基本上於每年的九/十月份有一個過渡時期,此時流量仍然較大,但河水中泥沙含量少,水流有多餘的力量可以將汛期淤積下來的泥沙帶走,當地人稱「走沙期」。

汛期淤積一些,走沙期沖走一些,縱觀長年,長江重慶至宜昌河段沖淤平衡,泥沙不在河床底部淤積,似乎便是所謂的「穿堂過」。正如戴定忠所說:「修建大壩後,水位抬高了,水流減緩,挾沙能力降低,造成水庫淤積,在運用的前十年,洩流排沙比只有百分之三十五左右。」然問題是,水庫為什麼會發生淤積?泥沙淤積在水庫的什麼部位?我們可以看到,大壩壩址處的水位抬高最多。如果按照正常蓄水位計算,大壩壩址處的水位從海拔六十三米到海拔一百七十五米,足足抬高一百一十三米。大壩上游各地隨著距離的增加,抬高幅度逐漸減少。

而三峽工程最為重要的目標是防洪。所以每年汛期到來之前,將水位降低到海拔一百四十五米,把防洪庫容騰空,準備存儲洪水用。這樣大壩壩址處的水位抬高八十三米。由於壩址處的水位抬高,所以水流減緩。水流減緩的原因在於:水力坡度減小。三峽工程泥沙組認為:平均水力坡度從原來的萬分之二,減小到萬分之○點七,為原來的三分之一,與宜昌至沙市的上荊江河段平均水力坡度接近。上荊江河段為一淤積河段,泥沙是進來的多,出去的少。所以戴定忠說,造成水庫淤積。洩流排沙比只有百分之三十五左右,意思是:進入水庫的泥沙只有百分之三十五左右,是「穿堂過」被沖出水庫,而百分之六十五的泥沙則淤積在三峽水庫中。那麼泥沙淤積在水庫哪裏呢?主要淤積在水庫末尾重慶處。這一點,戴定忠沒有明說,但已在文章中暗示。

必須指出的是,泥沙組在研究泥沙問題時,只考慮壩址處水位保持海拔一百四十五米時的情況,因這對於減少泥沙淤積最為有利。泥沙組不考慮防洪時抬高到海拔一百七十五米的情況,因為對泥沙組來說,水庫的「排渾蓄清」,比防洪目標更為重要。

戴定忠繼續寫道:「但隨著淤積的增加,庫區河床抬高,水流挾沙能力增強,洩流排比也要增大。根據計算,運用三十年時的排沙比為百分之五十左右,運用六十年為百分之九十,八十年後為百分之一百,庫區沖淤基本達到平衡。」這裏戴定忠並未寫明:三峽水庫從淤積到庫區沖淤基本達到平衡的過程中,水庫本身、以及受到此過程影響的周圍生態環境,會發生什麼變化。「庫區沖淤基本達到平衡」這一句並不重要。關鍵點仍然是哪裏的淤積增加?哪部份河床抬高?抬高多少?水流挾沙能力為何由弱變強?庫區沖淤達到平衡後,三峽水庫處於怎樣一個狀態?周圍生態環境將發生變化?在水庫末尾重慶處淤積有三個發展,一是向壩址處延伸;一是向上游延伸;一是繼續在當地淤高。壩址處水深最大,也是水庫死庫容最大的地方。淤積在水庫末尾重慶繼續淤高,就迫使重慶的水位繼續上升。所以淤積向上游延伸,也是必然的。

淤積向壩址處延伸,對於水力坡度加大,水流速度加快,水流挾沙能力增強,洩流排比增大,沒有正面的作用,因為壩址處的水位不會因此降低到海拔一百四十五米以下。水庫末尾重慶水位上升,加大了重慶和壩址處的水位差,兩地水位差加大,平均水力坡度也加大。水力坡度加大的結果是:流速加大,水流的挾沙能力增強。水流的挾沙能力不斷增強,排出水庫的泥沙也是越來越多,最後回到平衡狀態。但是,水流的挾沙能力不斷增強,洩流排比不斷增大背後的生態環境變化,是戴定忠不便直接寫出,而需人們進一步去理解的:在三峽水庫從淤積到庫區沖淤基本達到平衡的過程中,起決定作用的就是泥沙在水庫末尾的淤積。只有重慶水位由於泥沙淤積的不斷加高,重慶和壩址處的水位差與水力坡度才會不斷加大,因而水流速度不斷加快,水流挾沙能力才會不斷增強,如此,洩流排比不斷增大,最後達到沖淤的動態平衡。這是一個漸變的過程,戴定忠認為要八十年。

八十年後,泥沙不在三峽水庫淤積,而是「穿堂過」,從這點上來說,八十年後又回到三峽大壩建設之前的狀態,這樣重慶至宜昌河段的平均水力坡度也回到建壩之前的狀態,重慶和壩址處的水位差也回到建壩之前的狀態。只是八十年後,重慶的絕對水位高程,已經不可能回到建壩之前的狀態。

如果政治家認為,八十年三峽庫區沖淤基本達到平衡,三峽水庫的泥沙問題已經解決,那麼「重慶」,便是他們為此付出的代價。這個結果從靜態分析是不可能得到的,只有從動態分析,才得以看到問題的嚴重性。

博大出版社授權(待續)@

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