近日,舉世矚目的三峽大壩已經(jīng)完成二期工程,成功蓄水。對此,社會各界人士高度關注,通過不同渠道表達了一些擔憂和質疑。
本報記者帶著這些問題,走訪了三峽工程權威專家潘家錚院士。潘家錚先生一貫主張以科學的態(tài)度面對反對意見和社會的憂慮,對這些問題做出了認真坦率的回答。
潘家錚院士,浙江紹興人,1927年出生,1950年畢業(yè)于浙江大學土木系。畢生從事中國的水電建設和科研工作,設計和指導過數(shù)十座大中型水電工程,發(fā)表過學術論著近700萬字。他1980年當選為中國科學院院士;1994年當選為首批中國工程院院士、副院長。
記者:不管有怎樣的爭論,自從1992年三峽工程經(jīng)過了人大批準的法律程序后,實際上已經(jīng)不可逆轉,F(xiàn)在三峽二期工程結束,水庫海拔135米蓄水,出現(xiàn)了“高峽出平湖”的景觀。但是三峽工程質量一直是公眾所關心的問題,前一段時間有三峽工程裂縫質量事故的報道。
您作為三峽工程樞紐工程驗收組副組長、樞紐工程驗收專家組組長,在今年5月大壩二期工程驗收會上說,“三峽工程真正是中華民族揚眉吐氣的工程,是給子孫后代造福的工程,是要載入史冊永放光芒的工程”,同時您也提出了大壩縱縫和臨時船閘壩段有“較大水平位移”等問題。根據(jù)您的講話,有報道對三峽大壩的安全表示了深深的憂慮。能否請您從純技術的角度解釋一下,您所說的幾個問題,是什么性質的問題,后果是什么?
潘家錚:三峽二期工程的質量是良好的,施工中出現(xiàn)的一些事故或缺陷,都已得到細致的處理補強。整個工程能符合設計要求,滿足國家行業(yè)標準,不存在隱患,能安全運行,我對工程質量沒有任何擔心或憂慮。
我在驗收會上的發(fā)言中,對參建各方提出過一些要求和希望,包括要求對某些還沒有從理論上完全解釋清楚的現(xiàn)象作進一步研究,并不是認為這些現(xiàn)象影響大壩安全,而是希望我國的壩工科技水平能有進一步的提高。我主要提出兩個問題。
一是“縱縫張開”問題。“縱縫”是壩工中的一個術語,指為了適應施工,在壩體中人為設置的接縫。國際上通行的做法,是待壩體混凝土澆筑并在溫度下降到“穩(wěn)定溫度”,縱縫張開后,進行接縫灌漿封堵。三峽工程是完全按照這一做法進行的,而且控制得很嚴格,灌漿質量優(yōu)良,沒有可以指摘的地方。
在三峽大壩中,埋設了很多儀器,通過儀器監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)有些縱縫在灌漿后有張開現(xiàn)象,盡管張開量非常小(1毫米左右),而且是局部現(xiàn)象,經(jīng)初步分析并不影響大壩安全,但我要求有關單位繼續(xù)進行深入研究,進一步查明原因和影響。現(xiàn)已初步認定這是由于蓄水前上下游壩面受氣溫變化產(chǎn)生的,并無大的影響。
三峽工程嚴格按國際通用做法施工,而縱縫重新張開是一個新發(fā)現(xiàn)的問題,說明重力壩的設計理念還需發(fā)展。顯然,其他重力壩也存在同樣的問題,只是沒有設置儀器,未觀測到這現(xiàn)象,或壩高較低,開張度更小而已。三峽工程的建設將對壩工理論的進展做出貢獻。
有些人把“縱縫”想當然地理解為“垂直的裂縫”,而認為三峽大壩已發(fā)生了大問題,這是由于不理解壩工專業(yè)而產(chǎn)生的誤解,不必理會。
另一個是臨時船閘壩段的水平位移問題。二期工程中,船舶要通過臨時船閘航行,臨時船閘好像是大壩中留著的一個缺口,缺口兩邊的壩段已澆到頂,與缺口間有很大的高差,這些壩段的地基又是傾斜的,因此壩段在自重作用下,向缺口方向產(chǎn)生一些側傾,在壩頂產(chǎn)生較大的水平位移是正常的(所謂壩頂最大水平位移,也不過是1厘米左右,如果壩體高100米,傾斜度只有萬分之一,任何人都看不出來的)。現(xiàn)在,臨時船閘已完成歷史使命,缺口已經(jīng)回填,改建為沖沙閘,根本不存在安全問題。
我是在分析“水平變形”的發(fā)展過程中,看到它在去年冬季變形增加了一個毫米,盡管這已經(jīng)在觀測誤差范圍之內,我仍然把它提了出來,建議設計單位作進一步探究,看看這一毫米的變位是否與地基內的斷層有關,可以說是一個科研題目吧(如果最后認定這1毫米是觀測誤差,當然就不必做什么研究)。我沒有料到這樣一件事也會被一些人炒作,甚至提高到影響大壩安全的高度。請允許我澄清一下,這“水平變位”問題根本與大壩安全無涉。只是作為一個科學家、一個工程師,對不影響安全的問題,也希望能了解其機理,我所說的和想做的,就是這么一回事。
記者:10年前您接受我采訪時有兩個見解給我留下了深刻的印象,一是三峽工程如果在1958年“大躍進”時上馬,肯定是一場災難;二是反對派意見對三峽論證起到了積極促進的作用,實際上您強調了科學論證和民主論證的重要性。您作為三峽論證領導小組副組長和技術總負責人,1990年受三峽論證領導小組的委托向國務院作了“關于三峽工程論證情況的匯報”,1992年人大通過的“三峽決議”就是按照論證情況匯報的結論通過的。我們知道,七屆人大五次會議通過的三峽工程初步設計總投資是以1990年的物價為標準計算的,總投資(靜態(tài)投資)是571億人民幣。1993年10月29日,也就是三峽工程人大批準一年后,三峽建設委員會副主任郭樹言在梅地亞賓館召開的新聞發(fā)布會上說,“按照1993年5月的價格水平”,三峽樞紐工程、輸變電工程、庫區(qū)移民安置三項費用加起來,總投資(靜態(tài)投資)是954億人民幣,靜態(tài)投資一年漲了近一倍。
我的問題是,1992年4月的人大批準的總投資怎么會一年漲了近一倍?今年6月12日您在接受我采訪時說,不包括輸變電工程,三峽工程的靜態(tài)投資是900億人民幣,加上動態(tài)投資,“1800億肯定能打住”,而且在重新論證期間,有金融專家算出三峽工程完工時的總投資將達到4000至5000億人民幣,到底是哪筆賬可靠?反對派甚至說“三峽工程是釣魚工程”。怎么回應這些議論?
潘家錚:對于一個工程的投資數(shù),首先要分清是靜態(tài)投資(不計物價變化影響,不計需支付的利息)還是動態(tài)投資,對于靜態(tài)投資,還要看是按什么年份的物價計算的,把不同概念、不同基礎的事物混在一起比較,是不科學的。
三峽的投資分三峽樞紐、移民、輸變電(由總公司負責的是樞紐和移民),我參加討論時,樞紐和移民的靜態(tài)投資按1986年物價水平是299億元,包括輸變電,是361.1億元,按1990年的物價是570億元。80年代后期和90年代上半期是物價最不穩(wěn)定的時期,所以到1993年三峽工程開工時,按當時的物價水平,樞紐和移民的靜態(tài)投資為900億元,這完全是受物價影響,工程量、移民量并沒有變化。從1986年到1993年,價格上漲3倍是完全可以理解的事。
900億元投資要在18年中使用,每一年物價都在變,每一年都得籌集資金和支付利息,因此到竣工時,所花的錢就不是900億,而是另外一個數(shù)(動態(tài)投資)。計算動態(tài)投資必須做些假定,每年物價漲幅,資金來源、每年利率水平,在開工時根據(jù)當時情況做出動態(tài)投資估算,約需2000億元,工程實施中,資金就按照“靜態(tài)控制、動態(tài)管理”的原則進行控制管理。
現(xiàn)在二期工程結束,工作量約完成了2/3,總共花去投資(樞紐、移民、利息)約900億元,目前估計,到竣工總的動態(tài)投資不會超過1800億元。這主要得益于國家宏觀調控得力,經(jīng)濟形勢有利之故。
記者:在三峽水庫水面坡度的計算上,我看到兩種不同的計算方法和數(shù)據(jù):根據(jù)三峽工程論證移民組報告以及重慶市移民局給我提供的《三峽初步設計階段干流各斷面土地征用線和分期移民遷移線水位表》,當三
峽水庫蓄水在正常蓄水位海拔175米時,大壩上游三峽水庫各地的水位為:
三斗坪三峽大壩壩址:175米;
秭歸老縣城:175米;距三峽大壩壩址37.6公里,移民遷移線177米;
巴東縣城:175米;距三峽大壩壩址72.5公里,移民遷移線177米;
巫山縣城:175.1米;距三峽大壩壩址124.3公里,移民遷移線177米;
奉節(jié)縣城:175.1米;距三峽大壩壩址162.2公里,移民遷移線177米;
云陽老縣城:175.1米;距三峽大壩壩址223.7公里,移民遷移線177米;
萬州:175.1米;距三峽大壩壩址281.3公里,移民遷移線177米;
忠縣:175.1米;距三峽大壩壩址370.3公里,移民遷移線177米;
豐都縣城:175.1米;距三峽大壩壩址429公里,移民遷移線177米;
涪陵:175.3米;距三峽大壩壩址483公里,移民遷移線177米;
涪陵李渡鎮(zhèn):175.4米;距三峽大壩壩址493.9公里,移民遷移線177米;
按照這個數(shù)據(jù),三峽水庫的蓄水面基本是個平面,從三斗坪三峽大壩壩址到涪陵李渡鎮(zhèn)的493.9公里的距離內,只有0.4米的水位差。移民遷移海拔177米調查線,俗稱“移民紅線”,庫區(qū)淹沒移民數(shù)以此為基準。移民紅線從距壩址514.4公里的涪陵石沱開始上調至177.2米,最末端距壩址579.6公里的彈子壩為186米。
但是,三峽建設總公司有關人士向新聞界發(fā)布和重慶市移民局給我提供的二期工程135米蓄水各地的水位分別是:
三斗坪三峽大壩壩址:135米;
秭歸老縣城:136.1米,水位上升1.1米;
巴東縣城:137.7米,水位上升2.7米;
巫山縣城:143.2米,水位上升8.2米;
奉節(jié)縣城:146.7米,水位上升11.7米;
云陽老縣城:148.4米,水位上升13.4米;
萬州:150.1米,水位上升15.1米;
忠縣:154.8米,水位上升19.8米;
豐都縣城:157.8米,水位上升22.8米;
涪陵:166.1米,水位上升31.1米;
末端涪陵李渡鎮(zhèn):169.7米,水位上升34.7米。
按照這個數(shù)據(jù),三峽水庫水面整體為曲面:蓄水海拔135米時,從三斗坪到涪陵李渡鎮(zhèn)的水位差達到了34.7米。如果按照這樣的平均水力坡度和水位落差,當蓄水達到正常蓄水位海拔175米時,有人計算,每100公里水位上升7米,庫尾的水位就要達到221.2米。177米移民遷移調查線不是被淹沒了嗎?如果移民紅線被淹沒,原來核定的113萬移民數(shù)以及工廠、城市淹沒,這樣后靠的規(guī)劃會不會有問題?三峽海拔175米蓄水,大壩上游水位到底是多少,是怎么算出來的?如果大壩上游水位大幅度抬升,移民紅線是否要做相應調整?
潘家錚:三峽水庫蓄水到175米時,除175米高程以下為淹沒區(qū)外,庫尾還有一條回水曲線,稍稍高于175米,最后和上游天然水位相接。這條回水曲線根據(jù)不同洪水流量還有些變化,移民是按照某一洪水的回水曲線為準遷移的,這條回水曲線以及其下的應遷移民都經(jīng)過認真計算、復核確定,至今沒有什么變化。
現(xiàn)在蓄水僅到135米,離壩近一點的地方,水位上升得多一些,距離愈遠,影響愈小,甚至沒有影響。例如末端涪陵李渡鎮(zhèn)水位169.7米,這是李渡鎮(zhèn)的天然水位,三峽蓄不蓄水都是這個水位,怎么能稱之為“水位上升34.7米”,仿佛由于三峽大壩蓄水到135米,就使李渡鎮(zhèn)的水位上升了34.7米,這是完全錯誤的概念,還按照這樣的“平均水力坡度”和“水位落差”,“有人計算出蓄水達到175米時,庫尾水位要達到221.2米的高程”,這種說法,就不值一駁了,這個計算的人一定是不懂水利工程的人。
真正影響庫尾水位的因素,還是在沖淤平衡后,由于庫尾淤積引起水位上升,這問題在論證時已反復研究過了。
記者:三峽泥沙淤積問題一直是公眾關注的一個大問題。由于長江上游環(huán)境破壞嚴重,雖然1998年大洪水后,上游各省退耕還林有所改善,但是長江即使在枯水季節(jié)也經(jīng)常是“黃河”。您告訴我:“三峽庫容393億立方米,每年進入庫區(qū)的泥沙5.3億噸,卵石500萬噸,99%以上是懸移質泥沙。三峽是個河道性水庫,河道很窄,可以‘蓄清排渾’。開始的時候,肯定泥沙入庫多,出庫少,80至100年后將會沖淤平衡,有效庫容至少90%。從這個角度看,三峽水庫是長存的!
與此相反的觀點是:一、每年5至6億噸的泥沙,不到100年,將會淤掉210億的防洪庫容;更有甚者,10年前,我采訪黃萬里先生,他以多年的研究斷言,三峽淤積的危害不是泥沙,而是礫卵石。他說,長江上游影
響河床演變關鍵的造床質是礫卵石,修壩后,原來年年排出夔門的礫卵石將排不出去,可能10年內就堵塞重慶港,并向上游逐年延伸,汛期淹沒江津、合川一帶。黃萬里先生1953年任清華大學水利系教授,2001年8月以90高齡去世。他在1957年說,對于“造床質為泥沙”的黃河萬不可在三門峽筑壩,不到兩年,所有他預警的災難———潼關淤積、西安水患、移民災難等全部兌現(xiàn),而且貽患至今。
我的問題是:以上兩種觀點涉及到了三峽水庫運行后一系列重大問題,而且在社會上影響很大,從純科學的角度看,反對派關于泥沙不到100年會淤滿三峽水庫的論斷有道理嗎?黃萬里先生的預警是否杞人憂天?
潘家錚:長江每年三峽的泥沙,平均為5.3億噸,絕大多數(shù)是懸移質,推移質(礫卵石)僅數(shù)百萬噸,這是經(jīng)過幾十年的實測資料得到的結論,由此通過大量的分析、試驗、驗證,得出“三峽水庫采取蓄清排渾的調度方式,絕大部分有效庫容可以長期保存”的結論,這都是建立在科學基礎上的,是泥沙專家組一致同意的結論。
我不知道“三峽淤積的危害不是泥沙而是礫卵石”、“10年就堵塞重慶港”、“汛期淹沒江津、合川一帶”這些結論有什么觀測資料、計算或試驗成果為依據(jù),在哪一篇負責的論文中發(fā)表過?如果有,希望能拿出來共同研討。如果沒有,只是個別的猜想、顧慮、見解……我們就很難進行有意義的對話。
黃萬里先生早年反對三門峽建壩方案,他的正確意見未得到重視,后來還在政治上受到迫害,值得人們尊敬。但這并不意味著他說的就必然是真理。三門峽和三峽的情況完全不同,而且在三門峽工程以后,時間已過去近40年,泥沙科學和工程技術有了巨大的進展。黃先生是位水文專家,并不是河流動力學和泥沙運動規(guī)律研究方面的專家。在泥沙問題上,我認為我們更應尊重真正的泥沙科學的權威和專家的意見。他們正是在總結了三門峽的教訓后,辛勤工作,不斷開拓創(chuàng)新,使我們的泥沙科學取得了巨大發(fā)展,處于國際領先位置,而且成功地解決了一系列實際工程問題,包括三峽工程建設。對此仍有疑慮的同志最好到有關部門查閱一下“汗牛充棟”的計算、試驗、研究成果,再提出問題為好。
記者:三峽建壩第一理由也是第一目標是防洪,保證長江中下游地區(qū)遭遇百年一遇洪水時無虞。關于三峽防洪的實際效能至今爭論不休,暫且不去管它。據(jù)悉,清華大學對三峽工程的防洪庫容做過一個調查報告,其結論是三峽防洪庫容不到200億立方米,因此有一位著名的水利專家向上級建議,將防洪限制水位由海拔145米降到海拔135米,而且要封鎖防洪庫容計算錯誤的消息。您了解這個情況嗎?世人皆知,由您擔任技術總負責人的三峽工程論證和人大通過的三峽初步設計,防洪庫容都是210億立方米,您今天是否能繼續(xù)確認這個防洪庫容?依據(jù)是什么?
潘家錚:三峽工程的庫容是根據(jù)實測地圖計算而得的。其防洪靜庫容(即假定水面是平的)為221.5億立方米。暫照慣例,調洪計算是按靜庫容計算。這些并無變化。
實際上,調洪時水面不是平面,在庫尾區(qū)是一條曲線,防洪庫容應按曲線計算(即所謂動庫容)。理論上講,應按動庫容做調洪計算,但動庫容不容易搞準。兩者調洪結果可能會有些差別,但至少在水庫運用初期的幾十年內不會有大的影響。對于三峽工程,做更精確的計算是有益的。
據(jù)我所知,清華大學有人對防洪調度方案提出建議,并不是簡單地將防洪限制水位從145米降到135米,而是在某些年份,暫時性地將防洪限制水位降低10米,然后迅速回升。這種做法很有新意,但牽涉到一系列問題(例如通航),所以只是一個供研討的方案。
長江防洪形勢正在發(fā)生巨大變化:三峽水庫將要建成,下游河道將不斷被刷深,洪水位隨之下降,兩岸堤防已得到加高加固,平垸行洪、退田還湖正在進行,洞庭湖的淤積趨勢將得到遏制,逐步恢復青春,特別是金沙江上游的梯級開發(fā)已經(jīng)啟動,將有更多的巨大水庫出現(xiàn)。對防洪問題,要與時俱進,全面考慮,綜合研究,制定出最優(yōu)方案。在這個過程中,也會面臨一些新的問題,但形勢肯定愈來愈有利,機遇永遠大于挑戰(zhàn),人們不應再糾纏于過去的某些爭論,而應該放開眼界,認清形勢,團結協(xié)作,為完妥地解除長江洪水這個心腹之患做出自己的貢獻。
(文章原載于《中國青年報》,作者:盧躍剛、潘家錚)