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秦暉:大西線設想的工程學硬傷

http://www.sina.com.cn 2006年11月12日 15:54 經濟觀察報

  據《南方周末》報道,一本名為《西藏之水救中國》的“奇書”在中央一些部委與研究機構中廣泛傳閱。這本書由二炮政治部原創作室主任李伶歷時17年跟蹤采寫而成。此書所描述的“大西線工程”,即過去的“朔天運河方案”,由民間水利學研究者郭開提出,其主要主張,是將西藏地區大量未經利用的水,借助堤壩攔截提升,通過人工運河,引流部分水源輸入黃河水道,永解黃河斷流之困,徹底解決中國華北和西北的干旱問題。

  這是一個極具浪漫主義色彩的構想:在西藏雅魯藏布江朔瑪灘筑壩,引水筑壩串怒江、瀾滄江、金沙江、雅礱江、大渡河,攔住四條黃河的水量,從四川阿壩注入黃河,在注入口的拉家峽修建拉家峽大水庫,先從水庫分流出一條黃河的水量,利用黃河水道輸水華北,解黃河沿岸及華北之渴,永解黃河斷流之困;再從海拔相對較高的拉家峽水庫向海拔略低的青海湖修筑一條大渠,讓拉家峽60%的水自流入青海湖旁的淡水湖耳海。由于青海湖的海拔高于新疆的幾大盆地、內蒙古草原等嚴重缺水地區,可在耳海邊打通三條河道。一線北上內蒙,蓄水于中蒙邊境的嗄順諾爾湖,改造和灌溉巴丹吉林沙漠,使制造北京風沙的居延海變成水草茂盛的綠洲。另一線從哈密分流向西北進入準噶爾盆地,濟水烏魯木齊、克拉瑪依等地。第三條線向西,開一條通往塔里木的運河,改造和澆灌柴達木、塔里木盆地和羅布泊,使羅布泊從沙漠變回千年前的澤國,多少年后這里將夾岸胡楊,遍地牧場。

  《南方周末》記者是這樣介紹“民間科學家”郭開的:“郭開滿頭銀發,眉毛胡子都是白的。他給記者的名片上有諸多頭銜:朔天運河大西線創始發起人、總設計師;著作家、教授、經濟師;中華朔天運河籌委會副主任兼秘書長;北京朔天咨詢開發公司董事長。”

  據郭開介紹,自己曾隨四野打過仗,在文革期間被關入牛棚,在牛棚的垃圾堆里發現了著名地質學家翁文灝的英文版《中國地理》,書中提出了西藏水系的“三大拐彎”理論。這讓解放前在清華旁聽水利專業課程的郭開產生了“朔天運河”奇特想法。

  實際上,郭開先生曾經與人攜帶著“朔天運河”工程示意圖造訪過本報編輯部,希望本報宣傳、推廣他的宏偉構想。我們以為,作為一個業余研究者,郭開先生以畢生精力不懈地推銷自己的主張,忠勇可嘉,但他畢竟沒有受過良好的專業訓練,正如現任水利部部長汪恕誠所說,其許多設想不切實際。在科學高度發達的今天,任何研究成果都必須遵循專業學術規范,而不應該通過媒體炒作或民間推銷來迫使學術界認可。所以,我們沒有對郭開先生作出任何承諾,只是留下了郭開先生的圖紙。

  但是,據《南方周末》報道,“‘大西線工程’先后得到了118名將軍的支持,其中有16名上將,17名中將”,“相似的經歷與判斷,使這一老將軍群體成為大西線構想的最直接推動者”,“有軍人背景的代表與委員成了兩會中最積極的大西線工程提議者”。我們也注意到,最近仍有一些著名人士以國家戰略安全為名力推大西線方案進入國家論證層面。顯然,郭開先生的奇思妙想正在落地、生根,從某種意義上說,我們的技術性重大公共決策又將受到一次考驗。

  在這里,我們有必要重溫《中共中央關于加強黨的執政能力建設的決定》(2004年9月19日中國共產黨第十六屆中央委員會第四次全體會議上通過)中的有關精神:“對專業性、技術性較強的重大事項,要認真進行專家論證、技術咨詢、決策評估”;“有組織地廣泛聯系專家學者,建立多種形式的決策咨詢機制和信息支持系統”。我們認為,如果僅僅因為“北方缺水,我們愧對老區”而上馬“大西線工程”,顯然不符合科學發展觀。而對全局性、戰略性、綜合性的問題進行深入研究、科學論證,是我國政府決策科學化、民主化的基本保證,也是提升中國共產黨執政能力的有力措施。

  ——編者

  秦暉/文

  隨著改革開放時代我國國力的發展和北方環境危機、尤其是水資源危機的日益突出,各種戰略性調水方案不斷成為討論的熱點。近年來幾度被報道、最近又經《南方周末》大幅介紹的“朔天運河”方案可以說是最為宏大的一個。

  我國歷史上就被人稱為“治水社會”,筆者雖不持此論,但治水問題在我國經常被“上綱上線”,成為遠遠超出工程范圍的一種治國方略大討論,也確實值得重視。這次討論與近年來三峽、怒江諸爭論一樣被置于反思“現代性”、批判“發展主義”、國際上的“大壩論戰”和人定勝天還是敬畏自然這類“宏大敘事”中。但是據介紹,關于朔天運河設想的討論與此前治水討論的陣營似乎相反,過去在三峽論戰中支持興建的水電主流派權威,如潘家錚、張光斗、錢正英等似乎都是“朔天運河”的反對派,而當年反對上三峽的黃萬里、孫越崎等先生則據說是贊成“藏水東調”的。可見工程問題有其就事論事的必要,未必都要以“宏大敘事”的傾向劃線。然而這種性質的工程又的確不是單純的工程問題,它涉及國家發展與環境生態等諸多方面,同時更作為典型的技術性重大公共決策涉及深刻的體制性問題。所有這些層次的問題都遠不是只有少數精英才關心的。這也是上至最高層下至廣大讀者都關注此事的理由。

  筆者與郭開先生一樣并非水電專業人士,由于當年在農村參加過多次“小水電”建設,也一直有這方面的業余興趣。郭開先生的報國之心、求索之志和他對我國水資源危機的深刻憂患意識令人欽佩,但他的主張我不贊成。我認為水電之類的爭論首先應就事論事,并不認同那種從意識形態化的“反壩主義”出發否定一切大工程的傾向,中國日益嚴重的水危機也許確實無法回避調水問題,但像“朔天運河”這樣的設想顯然并不可行。

  從“炸開喜馬拉雅山”談起

  長期以來人們有種種“改造自然”的設想,我并不認為如今時興“敬畏自然”了就可以一概嘲笑這些設想,乃至一概貶之為“科學主義僭妄”。但在我們的土壤上的確有一些奇想比較糟糕,這與其說是因為它們的“科學主義”,毋寧說恰恰是因為它們太過浪漫,太不“科學”。

  例如有人說,西藏高寒和西北干旱都是因為喜馬拉雅山脈擋住了來自印度洋的暖濕氣流,所以如果能夠用核爆炸在喜馬拉雅山中炸開一個缺口,就可以放進暖濕氣流,變西藏為江南,乃至改變西北的干旱。其實此說之不經,還不在于“炸開喜馬拉雅”是否可能。真正的問題是:即便炸開了又怎么樣呢?

  我們要明白一個常識:喜馬拉雅山雖然是世界最高的山脈,但也是最“年輕”的山脈之一,它由“晚近”地質年代歐亞板塊與南亞板塊碰撞而成,其“造山運動”迄今并未停止。然而其成山之前原已有了許多南北流向的河流。這些河流在山脈隆起的漫長過程中也在向下侵蝕切割,其切割速度在許多地段超過山脈隆起速度,于是便形成這條山脈的一個奇怪特征:它雖然高聳入云終年積雪,卻不是宏觀地理上的分水嶺。山北的河流穿過山體中切割出來的一道道峽谷流向山南是屢見不鮮的。著名的如馬甲藏布-格爾納利河、朋曲-阿潤河、朗欽藏布-薩特萊杰河、雅魯藏布江-布拉馬普特拉河(后者切割出來的即著名的雅魯藏布江大拐彎峽谷)等。

  這就是說:喜馬拉雅山并非一堵連續的墻,它現在就有許多缺口,那么,你就是多炸出來一個缺口又能怎樣呢?要知道“暖濕氣流”并非一條河,僅僅幾個“缺口”是放不進多少的,除非你把整條喜馬拉雅山脈都鏟平!

  ——其實就是真鏟平了又如何?且不說暖濕氣流的宏觀走向主要受我們至今對其運動機制了解不多的全球大氣環流系統支配,絕非僅僅由地勢所左右,即使僅就地勢而言,阻擋暖濕氣流的也絕非僅僅喜馬拉雅一道山脈,平均海拔達四千多米的西藏高原本身就阻擋了從海拔百米以下平原吹來的濕潤空氣。你能把整個西藏高原鏟平嗎?要知道所謂暖濕氣流翻不過高山,并不是說空氣真的就過不去,而是說熱帶低處的空氣在向高寒處運動時會遇冷降溫,凝云為雨而落地,使空氣中的水汽在迎風面就被大量消耗,使翻過山的空氣變得干冷。而發生這種過程并不需要七八千米的高山。我們知道從恒河平原到青藏高原的過渡帶上有一條世界之最的高降雨帶,世界雨都乞拉朋齊、中國雨都(現為印控區)巴昔卡都在這一地帶。而這一地帶從海拔千米以下開始,到三四千米就已結束,換言之,“暖濕氣流”上升到這一高度早已不暖也不濕了。因此只要西藏高原不降低,有無喜馬拉雅山她都不可能變成“江南”。倒是喜馬拉雅的高山積雪與冰川培育了包括雅魯藏布江在內的西藏諸水,若真鏟平了喜馬拉雅,只怕是“暖濕氣流”沒進來多少,西藏諸水倒干枯了,那時就不是什么西藏江南,而是西藏大沙漠了!

  可見許多“改造大自然”的奇想,是經不起推敲的。

  我們“頭頂”真有“一盆水”嗎?

  類似的一個說法,就是說雅魯藏布江的水很多,據說是中國第三,西藏根本用不了。而它地勢又很高,西藏高原嘛,比干旱的西北高多了,有人說是我們“頭頂上的一盆水”。只要不惜代價開鑿一條運河,就能使它“自流”進大西北。這個說法乍聽起來言之成理:西藏高,雅魯藏布水多,有了這兩個前提,剩下的就是工程問題了,哪怕它再艱巨,愚公移山,何愁不濟?

  然而關鍵問題在于:這兩個前提同時成立嗎?西藏高,雅魯藏布水多是不假。可是整個雅江流域中上游高寒干旱,并沒有多少水(年降水量,上游薩嘎僅280毫米,中游澤當410毫米),直到下游的藏東南濕潤地區,隨著地勢驟降,雨水變多(林芝654毫米,波密877毫米,墨脫更達2000毫米以上),流量才驟然猛增,短短的一條下游支流帕隆藏布,流量比雅江中游的干流都大得多。所謂雅江流量居全國第三,是指匯集這些支流后在巴昔卡附近我們主張的中印邊界處的“出境流量”。通常數據是年平均徑流量1395億立方米——“朔天運河”的設計者說是1650多億,不知何據。其實整條雅江現在只有五個水文站,水文資料并不全,更不用說巴昔卡以上很長的河段如今處于印度控制區,其水文情況我們更難了解。但這并不影響結論——那里的雅江確實流量可觀。然而地勢呢?不要一提西藏就說是“高原”,事實上從大拐彎峽谷以下的雅江河谷已經處于青藏高原到恒河平原的過渡帶,而到“出境處”已經處在恒河平原了——巴昔卡的海拔只有150多米,相當于我國的江南。

  所以,所謂西藏是“高原濕島”,是我們“頭頂的一盆水”的說法很誤導人。西藏有“濕島”,但“濕島”并不在“高原”,而在低海拔的藏東南一隅。我們“頭頂的一盆水”其實并不存在,那盆水其實在我們腳底(還不說那里現在并不在我們控制下),而我們“頭頂”的水其實只有一個盆底兒。僅這一點,就使如今一些“藏水東調”、尤其是“自流”東調的設想顯得不切實際。

  就以雅魯藏布江中游“朔天運河”計劃筑壩引水的朔馬灘而論,據附近的羊村水文站資料,其多年平均徑流量僅289億立方米,不過是巴昔卡出境流量的一個零頭,還遠不及下游支流帕隆藏布的水多。郭開先生說要在這里年引水300億方,不知他事前是否查過這個數據。1999年實地考察時出現了這個問題,他又說從羊村到朔馬灘還有些小支流匯入,可增加來水40-60億方 。但這個說法可信嗎?據我所知這些小支流上并無水文站也沒有什么實測數據,郭開先生怎么算出來的?羊村距朔馬灘僅約三十公里,期間并無任何大支流注入,這段距離增加的集水面積充其量也就3000多平方公里吧。按附近地理氣候環境類似的拉薩河流域單位面積產水率計也就能出水10億左右。即便按下游更為濕潤的尼洋河流域的產水率算,出水也不過20億。而羊村站以上一千多公里干流,集水15.32萬平方公里,擁有多雄藏布、年楚河、拉薩河等大支流,總共也不過只有289億的年流量。可見郭先生的算盤打得實在太滿,他的計劃里這種情況并不少見。

  “人造長江”與“人造青海湖”

  但就算按郭先生的大膽假設,朔馬灘可以有340億的年流量,他要調走300億也要占90%,幾乎是竭澤而漁。世界上的調水工程,尤其是大河的調水,沒見有調得這么凈盡的。

  然而就算這樣不管不顧地竭澤而漁,還有個致命的問題:既然要把截至朔馬灘的雅江來水幾乎調光,那就不能取枯棄洪。而所謂雅江的300億方水是多年平均計算的年徑流量,不是一年到頭、年年如一地均衡流淌的,洪枯流量、尤其是多年極洪和極枯流量差異巨大,像羊村站建站僅半個世紀,觀測到的最高洪水(即50年一遇洪水)流量就達8870立方/秒,大于平均值十倍多,大于枯水流量數十倍。而郭先生的引水方案盡管設想了許多規模驚人的高壩大庫,它們卻根本不具有調蓄功能(說詳下文)。在他的設想中直到入黃以后,才考慮以青海湖為調蓄水庫,這就意味著此前一千多公里的調水運河只能按自然來水,有洪調洪,有枯調枯,而引水河道規模當然只能按行洪規模來設計。因此雖然朔馬灘調水300億只占他所稱的年調水2006億的很小一部分,但為這點水他至少得按3000億年流量的規模設計運河——那幾乎是一條長江啊!在橫斷山脈的崇山峻嶺中一路水平地開出一條人造長江來,這設想可比“把喜馬拉雅山炸開個口子”宏偉得太多了!

  當然世界上還從來沒有這樣調水的,通常調水量如果僅占來水量的很小比例,常年調水徑流可以小于枯水期來水徑流,就不太需要調蓄。但如果調水量幾乎等于來水量,那在起點就要考慮調蓄的問題,沒有誰會把人工渠道設計得如同自然河流,忽而洪水漫溢忽而只余涓流。郭先生也未必思不及此,然而他實際上無法解決,便只好無視這個問題:由于不僅雅江流域、而且整個康藏地區實際上都是“頭頂”水少,“腳底”水多,郭先生雖然設計了十多座世間聞所未聞的高壩和超高壩,但其作用只是把低水壅高幾百米達到他設想的調水高程。在這一高程之下的庫容雖有同樣是聞所未聞的幾千億立方米之巨,但對調水而言卻都是“死庫容”,完全沒有調蓄功能。因為只有調水高程以上的水體才能用作調蓄,這意味著郭先生那些動輒兩三百米乃至近400米高的大壩還是“太矮”,必須修得更高,才能在蓄水高程和調水高程之間形成均勻調水所必須的調蓄庫容。而且這個問題不僅存在于朔馬灘,郭開對怒江、瀾滄江等也是像朔馬灘的雅江那樣竭澤而漁,調水率高得驚人(瀾滄江壩址來水230億方/年,調水200億;怒江則有二說:一說來水325億,調水300億,另一說來水569億,調水480億),也就是說上述各河上的高壩也必須有調蓄功能,即蓄水高程必須比郭開所說的更高。

  而下游水庫設計水位一旦提高,上游那些水庫提高的幅度就必須更大,否則水不可能流過去。如此一級級升高,郭先生設想的百米左右的全程高差顯然遠遠不夠。而在更高的雅江上游是沒什么水可調的,如果仍然想在中游的桑日-加查峽谷段(即郭先生所說的朔馬灘所在)筑壩,這壩就不可能像郭先生設想的只高90多米,以“不淹貢嘎大橋”為度,而是要高到三百米以上,把拉薩、日喀則、澤當等西藏所有精華地帶都淹掉!至于朔馬灘以下那些郭先生原來設想為三百米左右的高壩,更要提到四五百米的高度。這樣的超高壩不是一兩座,而是十八九座!這可能嗎?看來連氣吞山河的郭先生也不敢如此設想。

  于是郭先生的調水目的若要實現,他只能二者擇一:或者不考慮調蓄,那就必須橫穿雪山峽谷開出三千里“人造長江”;或者靠調蓄水庫來均勻引水,那就要興建一大批四百米以上超高壩形成若干“人造青海湖”。其實這兩者都可以說是駭人聽聞:即便不考慮調蓄,郭先生原來設想的300米高壩群已經驚人;而即便有了調蓄,均勻引水2000億的“天河”還是如同神話。

  3500米高程渠線能截到多少水?

  可見,郭先生在朔馬灘引水300億的第一步設想已經很不現實。但即便實現了這第一步,與他所稱朔天運河調水2006億相比,還只是很少的一塊。當然他還要調怒江、瀾滄江、金沙江的水。可是這“引雅”部分占該計劃全部工程量的比重很大,以至朔天運河又叫“雅黃工程”。以這么大的工程量得到的水只占總引水量的七分之一,恐怕說不過去。真要這樣,這個計劃的吸引力就遠不如不考慮引雅的林一山“三江工程”了。

  郭開先生似乎也想到這一點,所以他原設計朔馬灘以下幾乎按等高線布置盤山大運河一直通往林芝、波密的北山,計劃截取沿途所有支流溪河3500米高程以上的來水,包括水量比較豐富的尼洋河、帕隆藏布等,以達到他宣布要引雅江流域1000多億方水的規模。可是整個雅江一直下到海拔150米的巴昔卡也不過來水1395億方,盤山運河再怎么竭澤而漁,第一無法引對岸(南岸)諸水,第二無法引3500米高程以下的水。盡管他布置了高壩大庫在一些大支流下游壅高水位,可是例如河口高程只有2700多米的帕隆藏布,要建800米以上高壩把水壅上渠線是完全不可能的。而這些豐水支流產水多在流域下游低海拔區段,3500米以上來水有限。郭開先生在談到每一支流上游可截取的水量時很多都與前述羊村—朔馬灘間新增水量的說法一樣,并無實測依據而只是他的估計。所以在他設計的渠線上能否截取到這么多水,連堅決支持調水的鄧英淘先生也深表懷疑。

  “盤山天河”如何修?

  更大的問題在于:這種半山腰修建大運河的設想在工程上可能嗎?須知這不是“紅旗渠”,不要說如上所述,在無調蓄狀態下行洪的“天河”難以想象,就是解決了調蓄問題,上千億的年流量也數倍于黃河,郭開設計的渠線又如此平緩,流速不可能快,于是如此大流量便意味著過水截面必須很大,不說比“長江”,至少也要大大超過京杭大運河。在崇山峻嶺間興建如此寬大“天河”實難想象。1999年考察中,肖平濤提出這樣的山腰天河“邊坡很難穩定”,比打長隧道還困難,郭開也同意這個意見。但問題其實遠不止此。起碼在引雅段,郭開的“天河”不止要輸水,還要承擔截取沿途所有渠線以上來水的任務(否則只引朔馬灘那點水,修如此大的工程就不劃算),因此“天河”不能跨越、而必須攔截這一線的許多支流溝岔。而這些溝岔都是工程上的高危地帶,不僅多山洪,更是我國泥石流發生頻率最高的地方,修公路都必須一拱跨越而不能有橋墩,如今郭先生竟企圖以渠道橫截而過,其危險豈止“邊坡不穩”而已!

  這里的施工艱巨到什么程度?這么說吧:近來有論者把青藏鐵路說成藏水東調工程的“演習”,可是論者是否想過:入藏鐵路何以不走與“朔天運河”路線相近的川藏線,而要走青海?盡管與西藏聯系最多的相對發達省份是四川,由空中航線進出西藏的人也基本都走成都而很少走西寧,但川藏公路雖有南北兩線,運量卻不到青藏公路的五分之一,鐵路更是回避了川藏線。原因很簡單:通過世界上最險峻的橫斷山脈高山深谷區的道路太艱難了!川藏公路盡管已建成半個多世紀,至今通車仍極不正常,尤其從林芝至邦達一段,泥石流、山崩、滑坡等嚴重地質災害不斷,“通麥天險”、“然烏鬼門”舉世聞名。不計筑路中的犧牲,過去幾十年僅進出藏運輸中出現的烈士就不少,如文革中著名的“川藏線上十勇士”等,也幾乎都是在這段路上出的事。1999年郭開一行的考察就因山崩路斷,不得不回拉薩飛成都再飛昌都繞了一個特大的圈子。眾所周知這還有我國惟一不通公路的縣:墨脫。從波密至墨脫140公里路自1965年至今歷時40年都修不通,1994年官方宣布“中國最后一個縣通車”后只開進一輛汽車,公路就因多處大塌方報廢,此車進墨脫后開不出來,銹成一堆廢鐵。2003年交通部派專家重新設計,預算要30多億元才能修通此路。一條短短的波墨公路尚且如此,“朔天運河”說是500億元、五年就能完成,實在不知怎么算的。眾所周知,同樣是這種地理條件,鐵路比公路不知難修多少倍,運河比鐵路又不知難修多少倍,像郭開設想的那種2000億流量的大運河比一般的運河更不知難修多少倍。就算修成了,如何維護?維護成本又要多少?莫不成這傾國之力修建的大工程也像那波墨公路一樣,通水兩天就報廢?川藏公路的例子足以說明:在這里修路不易,養護更難。50多年來修了塌,塌了修,沒完沒了,后續成本比當年開路成本不知大多少倍。若真是在這里搞一條“天河”,就算修成了,維持運行的費用受得了嗎?

  據說就是由于1999年考察的感觸,郭開后來在修改方案中放棄了以盤山天河過林芝、波密的路線,把引雅線路大幅度地修改為取長隧道加高壩大庫的“八八邊怒線”,即從朔馬灘直接打長隧道到尼洋河上游,再一個長隧道打到易貢藏布上游,又一個長隧道打到邊壩縣入怒江。拋開高壩大庫與超長隧道本身的難度不論,這個方案所經行的地方雖然仍是橫斷山脈,但避開了川藏線附近的地質高危地帶,也算是減少了盤山天河的風險。但是這一改線卻帶來新的問題:地下隧道沒有盤山天河沿途截水的功能,線路北移更遠離了豐水的帕隆藏布和尼洋河下游,這樣,“引雅”就主要靠朔馬灘那點水了。郭先生所宣傳的效益如何實現呢?

  而如果沿途截水集水的問題真能得到解決,在如此大流量下超長隧道本身如何可能就更成問題了。郭開先生和他的隧道專家朋友們極言如今的先進技術可以解決幾十公里的超長隧道問題,然而他們忘了,決定隧道可行性的不僅是長度,而且還有埋深,而更重要的因素還是洞徑或隧道斷面空間的規模。世界現有的超長隧道或者用于公路、鐵路交通,或者用于小流量輸水輸油,總之都是小斷面隧道,這是現有對付長隧道的最先進辦法盾構掘進的技術局限所決定的。而朔天運河如果不解決起點調蓄問題,其隧道就要建成“地下長江”,即便解決了起點調蓄,依然要建成“地下巴拿馬運河”,如此龐大的全斷面盾構掘進機可以設想嗎?不用盾構,難道靠打眼放炮來“愚公移山”?無論如何,這種方案的難度決不會比盤山天河小。

  高壩大庫:“一炮成功”的神話

  盤山天河難搞,高壩大庫又談何容易。郭開先生大力宣傳爆破堆石壩,似乎那些聞所未聞的高壩都可以“一炮成功”。的確過去常有此說,尤其在人類有了核爆炸技術后,用核爆炸成壩來改造大自然的設想早在50多年前就曾在蘇聯等國風靡一時。但不用說核爆成壩,常規的爆破堆石壩作為中小型實驗有之,作為大型工程在世界上也還沒有實例。支持爆破筑壩者說前蘇聯的羅貢壩就用此法搞了380米大壩,甚至還有說“創造壩高650米世界紀錄”的。 但它們與關于“大西線”的許多說法一樣,言之鑿鑿卻經不起查實。羅貢壩確為世界迄今已建在建第一高壩,而且是土石壩,但它根本是人工填筑的,與爆破堆石壩毫不相干,而且它工期長達30年,至今未建成,是前蘇聯留下的著名“爛尾工程”,近年準備降低規劃把壩高減為305米。 用它來證明堆石壩“省工”簡直是諷刺!至于所謂650米世界紀錄完全是沒影的事。前蘇聯的確是搞過爆破堆石壩的,但最大的梅捷奧壩也只有70來米。

  我國過去對爆破堆石壩進行過一些探索,如東川口、南水、己衣、石砭峪和在建的塘仙等水壩,也均為中小工程。其中最著名的是1970年代西安附近興建的石砭峪爆破堆石壩。這是一座庫容僅兩千多萬方的小水庫。這次實驗通常被認為很成功,尤其是爆破形成的堆積體被認為“高度理想”。但這個小庫不僅與郭開先生設想的高壩大庫遠非一個數量級,而且它也顯示了爆破筑壩即便在成功的情況下也有很大局限性:

  首先它并不像有些人想象的那樣省事。實際上爆破只是順著峽谷形成了縱向堆積物,(堆積高57米,底寬卻長達370米,照此計算,郭開那些動輒300多米高的大壩若全靠爆破堆積而成,底寬將厚達數公里)還需人工在其上填筑橫向的上層壩體。在石砭峪壩體208萬方的總體積中,爆破堆石體占144萬方(此種堆石體由于邊坡平緩,體積遠大于正常人工壩基,故僅相當于人工壩體90萬方左右),人工填筑量64萬方。就是說爆破堆積只代替了正常壩體的60%左右,其余40%仍需人工筑壩。事實上這是爆破堆石壩的普遍現象,國外的梅捷奧壩,我國的南水壩、己衣壩等莫不如此。由于爆破堆積無法準確形成預定壩形和其他一些原因,所有的爆破堆石壩其實都是在爆破崩落的堆石體上加筑人工壩體構成的。但堆石體作為壩基遠不如基巖穩固,中小水壩上層水壓小,問題不大,像郭開建議的三四百米高壩(更不用說考慮調蓄后還要更高)若以爆破法建造,按上述規律,至少上面100米左右還需人工填筑,工程仍然驚人(每一座都不下于三峽),而且100米也屬高壩了,不像石砭峪那種小壩,把承受巨大水壓的百米高壩建在堆石體上,可行嗎?

  更有甚者,人工筑壩可以在壩段上布置溢洪、發電等水工設施,爆破堆積體不能這樣,現有爆破堆石壩大都是把導流、泄洪、引水發電等水工設施以長隧洞和大空間洞堂方式布置在壩兩側的山體中,這也是爆破法不如想象中那般省事的原因之一,但這還不打緊,重要的是這種安排對山體的地質穩定性有相當高的要求,而爆破堆石壩面臨的最大工程問題就是大爆破對山體地質穩定性的影響。梅捷奧、南水那樣的中小壩爆破規模相對小,問題還不大,像“朔天運河”設想的300多米高壩,爆破土石方將達上億方甚至可能數億方,猶如一次大型核爆炸,它對山體穩定性會有怎樣的影響?在炸后“松脆”的山體中搞長隧洞等水工建設有多難?

  現在世界上的爆破堆石壩都不高,就是因為這類難題無法解決。就算解決了,由于爆破法還有大量其他作業,所以實際上省不了多少成本。石砭峪水庫的投資為9500萬元,在1970年代類似規模的常規水壩投資也基本是這個水平。“一炮成功”的便宜事,恐怕難以指望。

  即便建成,這樣的水壩也有不少弊病。首先爆破堆積壩滲漏問題比較嚴重。石砭峪雖然設置了瀝青混凝土防滲斜墻,壩基并采用倒掛井式人工垂直開挖混凝土防滲墻,周邊灌漿帷幕防滲,但建成后仍然于1980年、1992年和1993年三次發生嚴重滲漏事故,不得不于2000年重新投資對壩體淺層堆石體進行充填灌漿加固處理。石砭峪庫深只有幾十米,郭開先生的高壩大庫卻動輒300多米,如此巨大的水壓必然使堆石體的滲漏更嚴重。而郭開希望每道壩幾乎都要把來水截光引盡,截引率高達90%,僅滲漏就會成為達到此目的的一大障礙。雖然理論上滲漏可以解決,但對如此巨大的堆積體進行防滲,無論是充填灌漿還是搞防滲墻,都是浩大的工程。

  還有安全性問題。未經碾壓的自然堆積體是否經得住洪水?朔天運河設想者說某專家看到岷江上游有自然山崩堰塞湖經洪不潰,于是認為人工山崩也如此。這個推想太過大膽。自然山崩堰塞湖洪潰成災的例子難道還少嗎?遠的不說,就在郭開打算爆破筑壩的藏東易貢藏布河上,不久前的2000年4月9日就發生過札木弄大山崩災害,當時山體滑坡堰塞湖瀕臨潰決造成重大險情,西藏區內外組織了大規模搶險,挖開堰塞體以泄洪,才避免一劫。媒體對此曾廣為報道。郭開先生竟無所聞嗎?這是自然山崩,人為爆破的堆石壩又如何?這樣的壩,國內現在一共也沒幾座,可是已經有了洪潰之例:1959年修建的我國第一座爆破堆石壩河北東川口水庫,1963年就被洪水沖垮了。水壩洪潰的災難并非絕無僅有,但是僅有的這么幾例爆破壩中就垮了一例,垮壩率也未免令人擔心。將來十余座幾百米的超高壩群若垮了一座,那災難真難以想像。

  由于上述種種原因,各國迄今在所謂最適合爆破筑壩的V型深谷中搞大工程時都不考慮這種方式,例如我國在建的黃河拉西瓦峽大壩,照郭開的說法屬于“一炮成功”的最理想壩址了,但該壩仍是用常規方法建造的。在可以預見的將來,恐怕不會有幾百米高壩“一炮成功”的便宜事。

  高壩壅水只為“自流”?

  可以說,被郭開描述為“一炮成功”的事,真做起來每道壩的麻煩都不會小于三峽工程。而三峽工程引起的爭議眾所周知,但據說三峽還是具有防洪、發電、灌溉等多種效益的。而“朔天運河”上的這些水庫,規模大得驚人,功能也單一得驚人:幾百米高的空前大壩就是為了把水壅高,不能調蓄(起碼按郭開的設想是如此,說詳上文),更談不上防洪、灌溉、發電等等——盡管郭開說這些壩可以洪蓄旱泄為諸河下游造福,但且不說這些河流下游在我國境內盡是高山深峽人煙稀少無田可灌也無防洪之需,所謂造福只能是對境外的遠下游而言。就算是對境外而言,按郭開設想如此高的調水率,又無調蓄庫容,壩頂高程幾乎等于調水高程,水稍高則漫壩,稍低則渠斷,只能常年恒定高水位運行,如何洪蓄旱泄?相反,為保持水位恒高,旱蓄洪泄倒是必須的!這種古怪的運行方式對下游的危害,這里又且不說,只就經濟性而論,如此空前浩大工程只為抬高水位而別無他益,值得嗎?世界上還從未有這種只為提高水位而建如此工程的,真要提水,還不如電力揚水合理。有人提議在雅江大峽谷上下游間開隧道建特大水電站再以電揚水?span class=yqlink>

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  不提水而用高壩大庫來壅高水位,據說就是圖的“自流”。其實既然就近有充足的水電,為何非要自流?何況按郭開設想的方案能夠自流嗎?考慮調蓄,自流就絕不可能,這個道理已如前述。就是不考慮調蓄,能否自流也極可疑。郭開辯解說:“雅黃工程1239公里,計算出的比降為萬分之1.52,不僅能自流,而且流速不慢!” 這個辯解顯然牽強。要知道運河全線不可能比降均勻,而能否自流并不取決于全線平均比降,而取決于比降最小的一點。一點受阻,其余河段比降再大也無濟于事。郭開能證明全線任何一點的比降不為零嗎?很難!按照他的說法,雅黃干渠上要建6座水電站,僅這一項就要占去多少水頭?沿途十多個水庫,盡管他不設調蓄高差,但據說每個水庫的出水口都“大大低于”進水口(事實上也不能不如此),十多個庫就是十多個臺階,十多個“大大低于”累加又需要多少水頭?更有甚者,據說干線1239公里中,有900多公里是用天然河道自流, 而且其中還多是利用諸大河的短支流。我們知道橫斷山脈中的自然河流比降都很大,尤其那些峽谷中的短支流許多干脆就是連續跌水一瀉而下,幾百公里這樣的河道又要多少水頭?全程那區區一百多米水頭怎么經得起這樣分配?損失了如此大的水頭后其余河段還能有比降嗎?

  其實這里的問題還不在于具體線路,在橫斷山脈的地勢下搞出一條比降均勻的大斷面自流水道,應當說是極其困難的。世界上很多地形遠遠不如“大西線”那么崎嶇的跨流域調水工程,如美國加州的“北水南調”,都采取順地勢用電提水上坡和利用下坡水發電交替的方式。著名的巴拿馬運河雖非調水運河,但航運與調水類似也是要求河道平順的,此運河之寬大應與郭開的大流量“天河”可比。但這條運河全長僅80余公里,跨越的低矮分水嶺不能與藏東的大山并論,然而它也是用多級船閘“爬”上去的,因為硬挖出一條水平河道的工程太浩大了。而在地形惡劣得多的川藏地區要開挖這樣的大河道來“自流”,并且長達千余公里,確實要有豐富的想像力。

  其實,上述諸多問題根源都可歸結為一,那就是本文開頭說的:西藏“那盆水”不在我們頭頂而在我們的腳底。想以工程措施把大量的水壅高到可以自流的程度,幾乎沒有可能。當然,這并不意味著絕無辦法調水,例如電力提水在理論上可以解決調引低水的問題。但是除了工程問題外,其他問題尚多,容待后述。

  來源:經濟觀察報網


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