王维洛:三门峡大坝工程设计谁之错?

——中国为什么不向苏联索取三门峡大坝工程设计错误所造成的全部损失?

王维洛

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【大纪元4月12日讯】黄河三门峡大坝工程是由中国政府委托苏联列宁格勒水电设计院设计的。按照国际惯例,水库大坝工程由于设计的错误而失败了,中方本有权力向工程设计单位索取全部赔偿。但是,为什么中国人只敢大讲特讲苏联人设计的错误,而连向苏联提出经济赔偿的这点勇气也没有?

近来中国的报刊上、网站上多出现一些批判“学养欠佳”的环保主义者的文章,有文章甚至提出这样的论点,认为“改造后的三门峡所创造的社会生态环境效益,总体上还是大于其产生的(负面的)社会生态环境影响。”。可见国人对三门峡大坝工程所造成的对生态环境和对社会的严重危害,包括在三门峡工程经过二次改建之后仍然存在的危害认识不足。不过这也难怪,国内关于这些大型水库大坝工程建成后的利弊的公开讨论很少见报,而新闻媒介又多报“喜”不报“忧”。

一、苏联承担三门峡大坝工程的规划设计

毛泽东这一辈子就出过一次国,就是在新中国成立之后到苏联,和史达林签订中苏友好联盟条约。1952年开始,中国政府向苏联政府聘请专家综合组帮助制定黄河治理规划。1952年1月,苏联专家组达到北京,2月份开始进行实地考察。1954年苏联对华156项重点援建项目出台,其中包括黄河三门峡大坝工程。中央政府决定由苏联方面承担三门峡大坝工程的规划设计工作。具体担任三门峡大坝工程的规划设计的是苏联列宁格勒水电设计院。

1957年4月,黄河三门峡水利枢纽工程正式开工。1958年11月25日,三门峡工程完成对黄河的截流。1960年6月,坝筑到了340米。1960年9月,三门峡水库关闸蓄水。1961年4月,大坝已经升高到海拔353米。1962年2月,第一台15万千瓦机组开始发电。一个月后,1962年3月水电部郑州会议却决定,由于三门峡水库的泥沙淤积问题,放弃三门峡工程的防洪目标,减少发电装机容量,改变三门峡水库的运行方式。此此郑州会议宣布了三门峡工程的失败。从1960年9月三门峡水库关闸蓄水到1962年3月郑州会议,一共只历时18个月。毛泽东在听到三门峡工程失败的消息之后,十分暴躁,说∶“不行就把它炸掉!”

三门峡水利枢纽工程总投资预算为13亿元,而工程总结算时实际耗资达40亿元。对于生活在2005年的中国人来说,这40亿元,并不是一个什么天文数字。按照当时40亿元人民币的购买能力,可相当于2005年的4000亿元人民币。2003年秋天渭河流域的一场五年一遇的降雨,让中国人第一次粗识了失败了的三门峡大坝工程的危害。

二、谁应该对三门峡大坝工程的失败负责?

许多人认为,黄河三门峡工程是苏联人设计错误所造成的。李鹏在三峡工程日记一书中对此有下面的评论∶

“这次整理三峡日记,使我回忆起50年代中期,我与苏联水电专家犹太籍格里哥洛维奇的那次谈话。他是负责丰满水电站大坝恢复设计的,同时还负责黄河中游三门峡水利水电工程的设计。他采用“帷幕灌浆”的办法,成功地修复了丰满大坝,但是他负责的三门峡工程设计却没有取得成功。

原因是对泥沙处理不当。当时,他想通过三门峡水库来储存泥沙,并预计可以储存20年的泥沙。但是大坝启用之后,按设计要求提高水位,很快发现问题∶陕西省八百里秦川的大片良田严重盐碱化。所以水库只好被迫降低水位运行,并且还要对大坝重新设计、在坝体内打通排沙孔,进行彻底改造。当时我问他∶“三门峡泥沙如何处理?”他说∶“三门峡库容可以存20年的泥沙,在这20年内,让黄河中游封山育林。种树种草,治理水土流失。”事实说明,他对中国情况了解得很肤浅,设计思想脱离实际。试想,黄河危害中原数千年,都是由于黄土高原泥沙冲刷淤积所致。20年内,要完全做到水土保持,谈何容易!”(李鹏∶众志挥宏图,李鹏三峡日记,第14—15页)

从这段文章中可以看出,李鹏认为黄河三门峡工程失败的原因是苏联设计思想脱离实际所造成的。

黄河三门峡工程失败了,给中国人民造成了巨大的经济、社会和生态环境的损失,给中国政治家的声誉也带来巨大损失。按照国际惯例,中国方面完全有理由向苏联索取经济赔偿。担任过国家总理的李鹏也认为是苏联人的错,但是,为什么中国人连向苏联提出经济赔偿的这点勇气也没有?

三、中共中央批准水电部党组的更改黄河三门峡大坝工程设计的报告

要让苏联方面对黄河三门峡工程的设计错误做出赔偿,就必须证明中国方面是按照苏联的设计的方案建造的,并按照苏联设计的运行方案执行的,而使用的结果是工程目标不能达到,并且导致了三门峡库区生态环境恶化的严重结果。

苏联列宁格勒水电设计院设计的黄河三门峡水库的蓄水位为海拔360米,总库容647亿立方米的库容,是坝址处黄河年径流量419.43亿立方米的154%,是年调节性水库。这个蓄水位为海拔360米是经过中国政府同意的,并作为设计任务书中一项重要指标交付苏联方面的。

1957年4月,黄河三门峡大坝工程按照苏联方面的初步设计正式开工。一年之后,在没有得到苏方同意的情况下,中国方面更改了三门峡大坝工程的设计,而且当时中苏关系还处在蜜月阶段,为什么?

1958年4月,在三门峡工程开工一年后,由于陕西省的坚决反对,周恩来在三门峡工地召开了现场会,重新讨论建设三门峡工程的目标和海拔360米的蓄水位高程。同年6月,水电部党组向党中央提交了“关于黄河规划和三门峡工程问题的报告”。

在该报告中,水电部党组将苏联列宁格勒水电设计院的设计作了重大更改,主要有以下几点∶第一∶将蓄水位从海拔360米下降到350米。虽然报告中说,大坝仍然按照正常高水位360米设计,施工按蓄水位海拔350米进行,坝顶高程海拔353米。由于坝顶只有海拔353米,蓄水至海拔360米已经是不可能的事。第二∶水库总库容减少了287亿立方米,减少库容44.36%。苏联方面设计的总库容为647亿立方米,由于蓄水位从360米下降到350米,库容也相应大幅度减少,只剩下360亿立方米。黄河水利委员会主任王化云认为三门峡工程的最大优点就是口小肚子大,这一改把优点都改没了。第三∶1967年前最高运用水位不超过海拔340米。由于水电部党组对于蓄水位至海拔350米的情况也没有把握,所以提出前期只将蓄水位控制在海拔340米以下。这个措施和后来的长江三峡工程的一次建成,分期蓄水移民的措施是一脉相承的。第四∶死水位由原来的海拔335米降至海拔325米。第五∶泄水孔底槛高程由原设计的海拔320米降至海拔300米。

1961年4月,大坝在海拔353米处封顶。至此,三门峡大坝工程全部完工。应该说,三门峡大坝工程是按照中共中央批准的、水电部党组上报的设计建设的,而不是按照苏联列宁格勒水电设计院的原设计施工的。

四、现在的三门峡水库的库容和泥沙淤积都是在苏联专家设计的死库容内

1960年水库开始蓄水,1961年2月9日,蓄水到332.58米,远未到设计苏联设计高度海拔360米,也没有到达经中方修改的海拔350米,或是1967年前的海拔340米,就发现水库中泥沙淤积迅速发展,特别是距离坝址100公里处的潼关的水位上升,同时,关中平原渭河水位也上升,被涉及的移民人数远远超过原来所设想的。

根据曾庆华先生的“重温历史经验,进一步改进三门峡水利枢纽,解决潼关以上库区继续淤积和洪涝灾害问题”一文,1961年10月下旬,当三门峡坝址处的水位为332.5米时,黄河流量为2000立方米/秒,造成回水顶托,渭河口形成拦门沙,华县水位达337.84米,渭河下游两岸以及黄河朝邑滩区5000人受洪水包围,淹没耕地25万亩。(泥沙研究,2002年第三期)又根据黄河水利委员会龚时的资料,当三门峡坝前水位超过330米高程时,渭河下游两岸防护堤均将漫顶,淹没关中平原50万亩耕地,影响25万人。可见当三门峡水库在坝址处的水位在海拔330米时,渭河两岸关中平原的水位不是仍然保持在海拔330米,而是接近海拔360米。三门峡水库淹没了关中平原大片土地,形成水库淹没区,这里的水位要比大坝处的水位高出近30米。龙毓骞、张启舜认为∶由于主槽淤高,常水位抬高,影响两岸地下水的排泄,更由于主槽过洪能力的削减,滩地淤高,洪水位也相应提高,影响范围之远和所需要调整时间之长均非始料所及。

根据原水利部部长钱正英的回忆∶1960年三门峡蓄水不久,就开始出问题了。到了1962年、1963年,三门峡淤积越来越严重。事实上由于怀疑,三门峡的设计在1958年经过总理主持修改,把三门峡蓄水位已经改低了,但是还是发生了严重的淤积。到了1964年春天,由于三门峡库区末端的淤积严重影响渭河两岸,甚至威胁到西安的安全。……周恩来出国访问回来,把我找到他的办公室,对三门峡忧心忡忡,说毛主席都讲了,三门峡真的不行就炸掉它(参见钱正英∶解放思想,实事求是,迎接21世纪对水利的挑战)。

为此,中方不得不再次修改三门峡工程的设计,决定三门峡水库的最高蓄水位将不超过海拔335米。

三门峡水库的最高蓄水位不得超过海拔335米,所需要的坝顶高只是海拔338米,但是三门峡大坝坝顶已经高达353米,从338米到353米的这15米高的大坝部分只有显示“雄伟高大”的视觉作用,而无任何工程作用。

三门峡水库蓄水位海拔335米,水库库容只有96亿立方米,而且这96亿立方米的库容,全部是苏联设计的黄河三门峡水库的死库容。这96亿立方米总库容只是原设计647亿立方米的14.8%。

从1960年9月到后面的4年中,在三门峡水库中淤积的泥沙一共40亿立方米,这40亿立方米是96亿立方米总库容的十分之四。所以当时说,三门峡水库被泥沙淤积了一半。但是这40亿立方米只是原设计的647亿立方米总库容的百分之六点二。从总库容647亿立方米的这个能力来看,40亿立方米的泥沙淤积是微不足道的,也没有任何必要更改水库运行方法和进行后续的更改工程。

按照国际惯例,中国有权向苏联索求三门峡大坝工程设计错误所造成的全部损失,但是要有充分的事实证明,是苏联设计方案的错误,才导致工程失误。在三门峡大坝工程上,如果中方要求苏联赔偿,苏联会以中方未经苏方同意而任意更改三门峡大坝的设计,而拒绝对修改后的设计承担任何责任。再说,中方也没有按照苏联的设计蓄水至海拔360米,所以根本无法证明三门峡大坝的原设计(蓄水位360米,总库容647亿立方米)是错误的。经修改后的三门峡水库的库容,都是苏联设计中海拔335米以下的死库容中,死库容的一功能就是供淤积泥沙之用,不存在什么泥沙淤积问题。

苏联专家所说的,三门峡水库库容可以储存20年的黄河泥沙量,这和中国的长江三峡水库的设计思想是一样的。长江三峡水库的总库容量为399亿立方米,按照设计,在运行一百年后,总库容中有近一半的库容量将被泥沙所淤死。如果长江三峡水库的蓄水位不能按计划提高到海拔175米,而是控制在海拔145米或者156米,那么长江三峡水库的总库容将会大大减少,而绝大部分库容也会被泥沙淤死。同样,后来建设的黄河小浪底水库的设计思想也和苏联专家的一样,总库容126.5亿立方米,其中75亿立方米库容在20年内将被泥沙淤死。

五、中方向苏联提供的黄河泥沙资料是人为减小的

除了三门峡大坝工程是中方在没有征得苏方的同意下,更改三门峡大坝工程的设计这一条外,苏方还可以中方提供虚假资料为由而拒绝赔偿。

1954年2月,苏联专家到黄河流域走马观花般地看了一番,根据中方提供的水位、地质资料和中国政府的设计任务书进行设计。三门峡坝址处黄河的多年平均输沙量为16亿吨/年,但是中方向苏联方面提高的资料却是黄河多年平均输沙量为13.6亿吨/年,只是真实资料的85%,中方有意将泥沙资料减小,因为中国专家认为,通过黄河中上游的植树造林,可以很有效地减少黄河的泥沙量。

如果中方要求苏联赔偿,提出的事实是∶三门峡水库中每年淤积的泥沙10亿立方米(相当于16亿吨)。苏联方面就会提出,根据中方提供的资料,黄河多年平均输沙量为13.6亿吨/年,按每立方米泥沙1.6吨计算,三门峡水库中平均每年的泥沙淤积量也只可能是8.5亿立方米,这多余的1.5亿立方米泥沙量又是从哪里来的?这样中方人为修改三门峡坝址处黄河的多年平均输沙量资料的事实就会露出水面。既然中方有意提供错误的基本资料,也就失去了索取赔偿的理由。

所以说,黄河三门峡工程的失败主要原因是中国方面的决策错误。中国方面向苏联方面提供了人为修改的泥沙资料,几次降低了三门峡水库的蓄水位,使得水库总库容从647亿立方米减少到96亿立方米。正因为上述事实,中国政府一直不敢提出向苏联索取经济赔偿的要求。实际上,黄河三门峡工程是按照中国政府水电部党组更改后设计实施的。周恩来总理生前曾表示,黄河三门峡工程的失败,主要是我们自己的错。

六、三门峡工程到底错在什么地方

三峡工程论证泥沙组专家张仁在谈到三门峡工程问题时是这么说的∶“没有解决好三门峡水库的泥沙问题,是三门峡大坝工程失败的主要原因”。张仁所指的就是三门峡水库96亿立方米的总库容,仅四年时间就被淤积了40亿立方米。但是40亿立方米的淤积量只是原设计647亿立方米中的很小一部分。三门峡工程的致命错误不在于这每年淤积的10亿立方米泥沙,而在于为什么原来设计的647亿立方米不可能实现,为什么原设计的蓄水位海拔360米不能实现?为什么海拔360米的蓄水位必须降下来?

按照苏联的设计,三门峡水库库容可以存20年的泥沙。按照中方提供的黄河多年平均输沙量为13.6亿吨/年的资料(8.5亿立方米泥沙),20年的泥沙淤积总量为170亿亿立方米,不足以影响三门峡水库的功能。

从大坝工程技术经济分析来看,一个大坝工程的经济使用寿命为50年,三门峡水库的647亿立方米的库容,可以保证这一工程的经济使用寿命。

三门峡工程的技术错误,在于中国政府给苏方设计任务书中的水库蓄水位海拔360米是根本无法实现的,除非中国领导人毛泽东、周恩来真正牺牲西安市来换取圣人出黄河清的政治效益。

中国政治家认为水库的表面是绝对平的,没有水力坡度。毛泽东是持这个观点,周恩来也是持这个观点。三门峡大坝处的蓄水位海拔360米,库尾西安的水位仍然是海拔360米。在长江三峡工程规划中,李鹏也是持这个观点,三峡坝址处的水位海拔180米,重庆的水位仍然是海拔180米(参见∶李鹏∶众志挥宏图,李鹏三峡日记,第34—52页)

中国的水利专家并不认为水库表面是平的,而认为水库是有水力坡度的。如果有人不信,可以去查看一下清华大学水利系施嘉炀教授编写的教课书“水资源的综合利用”。如果还有人不信,可以去问问中共总书记胡锦涛,因为他就是清华大学水利系毕业的。黄万里先生在三门峡工程争论时就提出过这个问题∶现行法假定库内水是平的,又假定坝址的Q—T线为进库线,这是不合理而且也是不安全的。必须改用不定流的方法计算。即使在技术经济报告中用现行法计算,未必就可以当作近似的结果。对于防洪库量的确定,对于水库淤积后淹没高程的计算,可能距离实际发生的情况很远。”

本来这水库的水力坡度并不构成问题,因为对水库大坝工程技术问题负责的是科学家和工程技术人员,而不是政治家。但是在中国,这个问题就比较复杂。问题是,中国政治家说水库的表面是绝对平的,没有水力坡度。中国的水利专家不敢指出这是错的,他们只能哼呀哈呀地打马虎眼,不置可否。中国的老百姓觉得这事太复杂,和自己关系不大,有水力坡度,没有水力坡度又有什么关系呢。再者就是中国的水库大坝工程的蓄水位高,不是科学家和工程技术人员论证的结果,而是政治家预先给定的。黄河三门峡工程是这样,长江三峡工程也是这样。1955年7月13日,第一届全国人民代表大会第二次全体会议上,与会代表一致举手通过了兴建黄河三门峡工程的报告。这些高举的手中,有多少人是出自对水库大坝工程效益的理解才举手的,又有多少人愿意为工程的失败承担责任?

水库工程的效益(防洪效益、发电效益、供水效益等等)都和水库的库容以及蓄水位高有直接关系。水库蓄水位元高、库容大,水库工程的效益也大;水库蓄水位元低、库容小,水库工程的效益也小。但是水库蓄水位高、库容大,所引起的淹没损失也大。从黄河三门峡大坝工程设计的不断修改,我们可以清楚地看到错误之所在。1957年开工时,大坝坝址处蓄水位海拔360米,西安市水位海拔360米,不会影响西安市的防洪安全;1958年6月年,决定大坝坝址处蓄水位下降10米,为海拔350米,( 西安市水位不变,仍为海拔360米),认为不会影响西安市的防洪安全;1958年6月年,决定至1967年,大坝坝址处蓄水位下降20米,只到为海拔340米,( 西安市水位不变,仍为海拔360米)。1961年2月9日,蓄水到332.58米,已经威胁西安市的防洪安全。1964年决定三门峡水库的最高蓄水位将不超过海拔335米,坝址处的水位比西安市的水位海拔360米低25米。1969年国务院和各省达成的一项“协定”:三门峡水库汛期控制水位为海拔305米,必要时降到300米,非汛期为310米。1974年三门峡工程为了多发电,调整运行方式,将非汛期的蓄水平均水位调整至316.26米,最高水位达326米。2003年秋渭河地区发生五年一遇的降雨,造成历史最大洪水灾害。有学者提出,三门峡水库的最高水位应控制在海拔315米或者310米处。这样才能保证潼关的水位不再受泥沙淤积而升高。

黄河三门峡工程大坝处最高水位,从设计时的海拔360米,下降到海拔315米至310米处,要比原来设计整整低45——50米!如果1955年时三门峡工程就提出正确的蓄水位高310米,那么三门峡水库的库容就小得可怜,三门峡工程的效益根本无法让全体人民代表们热血沸腾,一致高举赞成的手,更无法使政治领袖们头脑发热,去幻想什么“黄河清,圣人出”,去战胜“涨到天的洪水”。

中国人可以批评过去,但是不能批评现在,更不能作对比联系;人们可以批评苏联人对黄河三门峡大坝工程的泥沙处理错误,但是不可以批评长江三峡工程的泥沙淤积问题;人们可以批评黄河三门峡工程大坝工程决策中是牺牲西安和关中平原的利益,但不可以联想到长江三峡工程对重庆和三峡地区的影响;人们可以说黄河三门峡水库不是平的,但不可以说长江三峡水库也有水力坡度。人们可以说中央政府没有听取黄万里先生在黄河三门峡大坝工程的意见是不正确的,但不能说中央政府没有给黄万里先生发表对长江三峡工程意见的机会是错误的。

七、结束语

在中苏友好同盟的框架下,中国政府邀请苏联列宁格勒水电设计院承担黄河三门峡大坝工程的设计任务。

按照国际惯例,水库大坝工程由于设计的错误而失败了,中方本有向工程设计单位索取赔偿,但是由于中方提供了虚假的基础技术资料,并在开工一年之后,在未经设计单位的同意下,更改了三门峡大坝工程的主要技术资料,因此也就丧失了要求赔偿的权力。

作者为工程师,现居德国。

──转载自《观察》网站(http://www.dajiyuan.com)

本文只代表作者的观点和陈述

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