王维洛:黄河小浪底库区翻船事件的探讨

王维洛

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【大纪元7月2日讯】一、特大翻船事件造成44人死亡

二OO四年六月二十二日晚八时黄河小浪底库区发生特大翻船沉船事件,造成44人死亡。根据中国媒体的报导,事故的原因可能是两个∶第一,游船遇到了突发的暴风雨;第二∶沉没游船的所有者明珠岛旅游开发公司违反规定,在黄河小浪底工程调水调沙期间在小浪底库区进行游船业务。公安部门已经将明珠旅游开发公司总经、明珠岛旅游公司总经理、副总经理、船长、轮机手拘留审查。

但是,这两个原因都不是造成此次特大翻船沉船事件的最主要原因,这两个原因经不起推敲。第一,游船遇到了突发的暴风雨。暴风雨的强度到底多大?中央电视台最先报导的是,游船遇到了10-12级的特大风暴;后来别的媒介报导是7-10级的大风,最后干脆连大风的强度也不报告了,只是模糊地说∶突遇暴风雨。应该说,在目前的技术水平条件下,利用卫星照片和高速电脑,在一个大范围内短期预报10-12级的特大风暴并不是一件难事。但是中央气象站在当天并没有发出在河南省可能出现10-12级的特大风暴的警报。再说,同行的两艘旅游船,同时遇到了10-12级的特大风暴,一艘安然无恙,一艘却沉船库底,令人难以理解。第二,违反规定,在黄河小浪底工程调水调沙期间,在水库库进行游船业务。黄河小浪底工程规定在6月15日至7月10日期间,禁止在小浪底水库区域进行游船业务。但是在6月15日至6月22日期间,除了明珠岛旅游公司一直经营游船业务外,其他的游船公司也都在进行游船业务,从未受到黄河小浪底工程公司的干预和阻止。再说,游客都在小浪底水库公园处购买了门票,进来乘坐旅游船,小浪底水库公园管理人员也没有指出,在这期间禁止游客乘船游览水库。最后也是最重要的是,黄河小浪底工程从来没有把水库排沙对水库区的船只以及对大坝下游的人民生命财产安全的严重威胁告诉过公众。

二、异重流排沙

造成此次事故的最主要的原因是∶小浪底大坝工程违反自然规律,调集水库的蓄水冲刷水库中淤积的泥沙,造成水库区域内水流条件紊乱,从而导致翻船沉船。

黄河小浪底大坝工程是黄河三门峡工程失败后的补救工程,是近年中国完成的第二大水利枢纽工程,规模仅次于长江三峡工程。小浪底工程于1991年上马。大坝设计坝高154米,水库总库容126.5亿立方米,电站总装机容量180万千瓦,计划年平均发电量51亿千瓦时。工程总造价约为41亿美元,其中世界银行贷款11.09亿美元,因此小浪底工程也是世界银行中国贷款专案中最大的。2000年底,小浪底大坝完工,比预计的工期提前一年。

据说小浪底水利枢纽工程的开发目标是:以防洪、防凌、减淤为主,兼顾供水、灌溉和发电。在防洪方面,可使黄河下游防洪标准由六十年一遇提高到千年一遇,可以保证下游一亿人口的生命财产安全。坝址控制流域面积69.4万平方公里,多年径流量423.2亿立方米,设计洪水标准为千年一遇,相应的洪水流量为28000立方米每秒,校核洪水标准为万年一遇,相应的洪水流量为37700立方米每秒。

黄河是世界上含沙量最大的河流,平均每年泥沙量16亿吨,在黄河上建造小浪底大坝,其中河水中一部分泥沙必然要淤积在水库中。小浪底水库总库容126.5亿立方米,按照计算,小浪底工程的经济使用寿命只有20年!20年后,其中大部分(75.5亿立方米)的库容要被泥沙淤死。即使这20年的经济使用期,也要求小浪底水库平均每年的泥沙淤积量不能超过3.73亿立方米,为此小浪底工程必须经常采取措施冲刷水库中已经淤积的泥沙,特别是每年要利用汛期的大流量来把水库中的一部分泥沙冲出去,冲到大坝下游的河道中去。

为了冲沙,小浪底大坝工程采用的是“异重流排沙”的措施。异重流是两种密度不同又可以互相混和的流体因密度差异而产生的分层流动,也称潜流。异重流不同于一般的河流中的水流。异重流中的沙流很容易出现急流状态,它能潜底也能爬高,甚至可以越过障碍物。中国在黄河三门峡水库、长江葛洲坝水库等工程都采取“异重流排沙”的措施。笔者曾和长江上的船工谈过这个问题,船工们把“异重流排沙”形成的沙流称为“泥龙”,这“泥龙”在河道中出没,它们会突然出现在船只的下部,造成船只倾斜、翻船或是搁浅。采用“异重流排沙”的措施,对减轻水库泥沙淤积有利,但是对河流船只的航运安全十分不利。

对“异重流排沙”的研究,应该说还是在初级阶段,人们可以在理论上做出解释,但是在实际中,“泥龙”在何处形成,运动的轨迹如何,在何处消失,这些简单的问题却无法给予准确的回答。

三、2002年小浪底大坝水库冲沙时就造成了11人死亡

小浪底水库冲沙造成翻船沉船事故,导致人员死亡,这不是第一次。

2002年7月4日上午9时,黄河小浪底水库开始了第一次“蓄清排浑”。根据黄河水利委员会主任李国英的介绍∶“这是几代治黄人寻求自主调控黄河泥沙的一次伟大试验,目的在于通过调控小浪底水库的下泄量,冲刷下游河床,以寻求黄河下游不再淤积的临界流量和临界时间,从而解决这条世界闻名的悬河的泥沙淤积问题。”

按照此次冲沙的设计,由小浪底水库调控,使人造洪峰通过郑州花园口水位元站的流量控制在2600立方米/秒。从小浪底大坝出来的人造洪峰,在河南、山东省沿河各地拉起了洪水警报,黄河水位超过了洪水警戒线。

2002年7月15日下午,位于济南市长清区西关镇的黄河渡船处发生渡船翻沈的严重事故,船上共20人全部落水,其中8人获救,其余十二人丧生。根据记者报导,当时黄河水急沙大,水流湍急。这十二个人是黄河小浪底水库排沙和“人造洪峰”的第一批牺牲品。

四、世界上最大的原型实验

2004年6月19日,黄河小浪底工程又开始一场了排沙的实验,这次称为是“调水调沙”实验,目的也做了修正,第一是为了黄河下游河道冲淤,第二才是减轻小浪底水库淤积。

黄河小浪底工程冲一次沙,就给下游送去了一连串的人造洪峰,也送去了洪水的威胁。下游的一些居民要撤出,民工要上堤监视水情,政府官员要昼夜值班。可以说黄河小浪底工程冲沙,对下游地区只有害而没有好处。因此,黄河委员会把“为黄河下游河道冲淤”作为第一目标,好象是为了下游地区的利益才冲沙,以此来迫使下游地方政府支援这个试验。但是事实上,出自黄河小浪底大坝的水已经是泥沙含量高的浑水,根本没有多余的能力再来冲刷河床中的淤积泥沙。反而,来自黄河小浪底水库的泥沙很有可能在下游河床中淤积,加重灾害。根据报导,至郑州花园口的河水的泥沙含量已经高达每立方米水中含25公斤的泥沙,如此高泥沙含量的河水,根本不可能起到冲刷下游河道的作用。

把黄河当作来做实验场,把长江当作来做实验场,这是中国水利部50多年来乐此不疲的事。建设、运行黄河三门峡大坝工程是一个实验,建设、运行长江三峡大坝也是一个实验。黄河小浪底工程是黄河三门峡工程的继续。根据原水利部部长钱正英女士的回忆,利用黄河三门峡大坝水库的库容,全部拦蓄泥沙,然后用三门峡大坝下泄的清水来刷深黄河的河床,从而把黄河一劳永逸地变为地下河,就是当时的梦想。(参见钱正英∶解放思想,实事求是,迎接21世纪水利的挑战)当时对这种办法以及效果,中国的一些专家就提出过不同的看法,认为不可行。但是,三门峡大坝是毛泽东钦定的工程,又有众多的政治家、技术行政官员为此擡轿,志在必得。就是中国经济发生了严重困难,也没有阻止这个工程建设的步伐。1960年,三门峡大坝开始蓄水后,泥沙都留截在大坝后的水库里,从大坝下泄的黄河水也变清了,毛泽东听了很高兴,这
正应了俗话∶“圣人出,黄河清。”

可是好景不长,三门峡大坝工程的实验结果是水库库容的一半被泥沙淤满,水库蓄水威胁到关中平原和西安市的安全,关中平原的农田出现严重的盐碱化。消息传到毛泽东那里,这位元三门峡大坝工程的始作俑者气得大喊∶“三门峡要真不行就把它炸了!”周恩来更是忧心忡忡,三门峡水库淤积问题之严重远远超出预计的,三门峡大坝下泄的清水也带来根本就没有想到的问题。周恩来在1962年5月11日中央工作会议上说∶“三门峡水利枢纽工程到底利多大,害多大,利害相比究竟如何,现在还不能作结论。

原来泥沙多有问题,现在水清了也有问题。水清了,冲刷下游河床,乱改道,堤防都巩固不住了。”“洪水出乱子,清水也出乱子。这个事情,本来我们的老祖宗有一套经验,但是我们对祖宗的经验也不注意了。”

如果在三门峡大坝工程上马之前,多做一些理论探讨,多做一些数学模型,多做一些沙盘模型,如果理论成熟,数学模型和沙盘模型成功,再上三门峡大坝工程也不晚。没有这些前提,直接用三门峡大坝和黄河做原型实验,不算是科学决策。实验可能成功,也可能失败。如果失败,代价则很大。如果数学模型、沙盘模型、电脑模型失败了,可以调整参数、改进实验设计、修改实验方法,再重新尝试。就是最后失败了,也不会留下什么后患。通过试验,人们得到的是经验,也可以放弃原来错误的工程设想。原型实验就不同,可以说,原型实验是只许成功不许失败。失败的结果是对生态系统的严重破坏,对经济发展的致命打击。但是哪一个科学家、工程师可以保证原型实验百分之一百会成功?三门峡大坝工程的教训是沈痛的。

但是就在三门峡大坝原型实验失败的四十年多后,人们又拿小浪底大坝和黄河来做原型实验,同样没有理论基础以及前期的电脑模型和沙盘模型的支援。2002年的“调水调沙”造成大坝下游黄河渡船处发生渡船翻沈的事故,十二人命归黄泉。2004年的“调水调沙”造成小浪底水库游船翻沈,四十四人成为牺牲品。

五、黄河上的折腾几时休?

黄河上建了一个三门峡大坝,黄河的水清了,黄河的水又黄了。黄河下游的防洪形势没有得到改善,黄河支流渭河流域却受害非浅。黄河上建了一个小浪底大坝,黄河断流了,黄河又来了人造洪峰。说是为了减轻黄河下游河床的淤积,但是小浪底大坝建成后,黄河地上悬河的形势是越来越严重。中华人民共和国成立的50多年来,黄河上的折腾不断,治黄的方略也是左右摇摆不定,
先是“宽河固堤”,后有“蓄水拦沙”,现在是“上拦下泄,两岸分滞”。
一方面利用小浪底水库的库容来拦蓄黄河的泥沙,以阻止黄河下游河道泥沙淤积的继续增长;另一方面又利用水库的蓄水把小浪底水库中淤积的泥沙冲到下游的河道中,增加了黄河河道泥沙淤积。

一方面黄河河源地区干涸,黄河自然流量下降;另一方面却在黄河上增建水库大坝工程,在黄河边上建设更多的提水灌溉工程,让黄河边上的人争水不断。
黄河建了三门峡大坝,再建小浪底大坝,小浪底大坝建完了,还要再建碛口大坝、大柳树大坝、古贤大坝、西霞院大坝……

在黄河水资源管理上,一方面强调要加强中央调度黄河水的权威;另一方面兄弟省份在黄河分水问题上六亲不认,打得头破血流。

“黄河之水天上来”。

通过50多年的建设,现在是“黄河之水手中来”,水利部让黄河水流,就可以让它流,水利部让黄河水断流,就可以让它断流。今天来个“人造洪峰”,明天来个“水长流”。只要这思维不改变、只要这水管理的体制不改变,黄河上的折腾是永远不会停下来的。

(7/1/2004)

──转自《观察》(http://www.dajiyuan.com)

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