经他的作用,郭开的调水方案送达到中国最高领导人案头并得到及时的回应。作为一个事关中国前程的巨大课题,“大西线”调水工程计划不再以纯粹民间状态存在。它已经进入决策层视野,并开始进入酝酿动作阶段。对此,周子健功不可没。
“大西线”调水怎样解长江险患(1)
长江功德无量,但脾性暴戾,有待驯化。三峡抗洪能力有限,难负驯化长江之重任。朔天运河将长江上游洪水引向北国,从根本上解除了长江水患,还能有效保护三峡及三峡上下的黄金水道。
朔天运河能使百河受益,首先获益的就是长江。
长江亿立方米的年径流量中,4/10是以洪水形式注入大海的,这仅是寻常年景。遇到灾年,麻烦就更大了。
长江历来水患多。
据历史资料记载,自唐至清近1300年间,长江水灾共223次。其中,唐代洪灾16次,平均18年1次;宋元79次,平均年1次。越到后来,洪水灾害越频繁,仅20世纪30年代就发生两次特大洪灾。1931年的特大洪水,灾情遍及川、鄂、湘、赣、皖、苏6省,淹没农田300多万亩,死亡14.5万人,汉口被淹3个月之久。4年之后,长江再度水灾,淹死14.2万人,财产损失无数。
长江洪灾大多因暴雨而成。
川西地区多年平均暴雨日在5天以上。其中的峨眉山到雅安一带,多年平均暴雨日数为6.7天,该区1938年出现日雨量565毫米的最大记录。人们将这里称作“雅安天漏”、“西蜀天漏”。这里多年平均降雨日219天到264天,为我国大陆降雨日最多的地区。雅安一年中降雨历时平均达2397小时;峨眉山年雨时平均在4144小时,年降雨量和洪水量大得惊人。另一个暴雨中心位于北川、安县一带,多年平均暴雨日数为6.9天,安县曾有24小时577.5毫米的特大暴雨。
这些暴雨,加上四川境内其他地区的大面积降雨,这就形成了川江大洪。
这股洪水冲出三峡地区,给荆江以下河段带来了洪灾。
荆江是指湖北枝城到湖南城陵矶这段长江干流。因为它流经古荆州地区,人们称其为荆江。
荆江流在平原上,河道蜿蜒曲折,水流宣泄不畅,来自川江的泥沙沉积河道,使河床远远高出了地面。为了保住平原,人们只得加高堤身。千百年来,荆江在沙淤、水涨、堤高的恶性变化中形成了黄河似的“悬河”、“地上河”。这是枝城到藕池口的上荆江的情景。
藕池口到城陵矶为下荆江。这段河道特别弯曲。两端间的直线距离不过80公里,实际河道却有240公里。江道弯弯,时而向南,时而北拐,大大小小16弯,素有“九曲回肠”之称。洪水宣泄不畅,加重了对江汉平原的威胁。如遇下边的洞庭湖或汉江同时涨水,上下顶托,荆江的洪水威胁则更严重。一旦大堤决口,水从10多米高处冲向江汉平原,势必造成严重后果。所以,人们常说:“万里长江,险在荆江。”
为了分泄过量的洪水,降低荆江水位,减轻大堤压力,这里兴建了荆江分洪等一系列分洪和蓄洪工程。1954年长江发生了50年一遇的洪灾,荆江工程开闸分洪,保住了荆江大堤免受坍塌,并减轻了武汉及中游地区的人员伤亡和经济损失。这次洪灾,加深了人们对治理荆江的认识,其后若干年来,治河之声不绝于耳。尤其是那年冬季及20世纪60年代后期,为了进一步增大荆江泄洪能力,人们根据河道流向趋势,因势利导,将最弯曲的中洲子和上车湾两个弯道进行裁弯取直,扩大了荆江的泄洪能力。并使荆江河道航程缩短了60公里。
通过加固荆江大堤、荆江分洪、下荆江截弯取直以及沿途湖泊蓄水等一系列工程建设,大大加强了荆江的抗洪能力,1998年之所以能够取得抗洪救灾的伟大胜利,除了百万军民的英勇奋战,荆江水利工程的可靠基础也是一大成因。
“大西线”调水怎样解长江险患(2)
尽管荆江的抗洪能力有了大大的提高,但其泄洪量仍在每秒钟8万立方米以下,很难抗御超20年一遇的大洪水,更谈不上50年一遇、百年一遇的特大洪灾了。
荆江的现在和将来,都改变不了“长江瓶颈”的地位和实质。
长江安危在荆江。
荆江盼望着长江上游截流工程的拯救。
朔天运河对金沙江以及长江主要支流的雅砻江、大渡河截流济北,就会减少川江、荆江的过水量,使洪水在适量的安全线内驯顺地下泄。这就从根本上避免了长江的洪涝灾害。
朔天运河对长江上游,这与荆江分洪、洞庭和鄱阳二湖分势的根本区别是:前者是从源头上灭洪或减少洪灾,后者是从洪流中减少损失,两者之优劣不言自明。
怎样从根本上优化长江,消除长江频繁发生的洪旱灾害呢?
郭开的回答是:上“大西线”,修建朔天运河。
他在一份报告中说:长江上游洪水高峰期15天,总流量500亿立方米,朔天运河在长江上游的金沙江、雅砻江、大渡河、岷江、嘉陵江建16个大水库,总库容2800亿立方米,完全可以拦蓄上游洪水不下泄,并以每秒3万至4万立方米的输水能力,将这些洪水引向北国,成为滋润北国的玉液琼浆。朔天运河这一神奇功能,可以使长江洪期的干流水位下降4米至6米。有了这一回旋余地,就可以确保长江抗御5000年一遇,甚至万年一遇的特大洪水。
长江根除了水患,三峡工程的安全得到了保障,才能平平安安地发挥其蓄洪、发电和航运等作用。这里边的经济效益,很难以具体数值来表达。
长江不光有洪灾,还有旱灾。
长江流域的干旱概念是:山区和丘陵,20天无雨产生旱象;30天无雨成旱灾;40天以上无雨则赤地千里,禾苗枯萎,农作物大量减产,甚至颗粒无收。
有关长江流域的旱情,历史不乏记载。公元1646年至1649年连续大旱,“全蜀大饥,人相食,逃亡殆尽,畜无遗种”。1875年长江中游各省大旱,“草木树皮搜食殆尽,流民载道,饿殍盈野”。
随着历史的变迁,长江的干旱频率越来越高。每当干旱年代,长江来水量锐减,既影响流域地区的生产生活,也大大削弱了黄金水道的运输能力。
三峡大坝竣工之后,虽说可以用它的库容水量补歉,但其补歉能力是支撑不住三年以上的连续大旱的。朔天运河将雅鲁藏布江、怒江、澜沧江的来水向长江“补液”,以解燃眉之急,并确保三峡的发电量以及航运水位不受影响,这就起到了优化长江的重大作用。
所以说,朔天运河与三峡工程并不矛盾。三峡工程的抗洪济旱能力有负众望,它在暴戾的洪魔威胁下自身难保,它的生命也需要足够的安全系数来保障。
三峡大坝的安危,对于长江中下游地区来说,宛如亿万人头上顶着几十颗原子弹呀!中国人不能凭侥幸过日子。
“人无远虑,必有近忧。”
三峡有了“保护神”,长江得以优化,民之所乐,国之所幸。
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终结中华河祸史(1)
黄河的5000年变迁史,就是一部中华灾祸史。
朔天大运河宏图一旦实现,濒临消亡的黄河补充大量“血液”,既解断流之苦,又能冲沙入海,使“悬河”消失,永不泛滥。
毛泽东曾说过这样的一句话:“你们可以藐视一切,但不能藐视黄河。藐视黄河,就是藐视我们这个民族。”
黄河全年径流量580亿立方米,相当于全国河川流量的2%,加上有限的地下水,她承担着全国15%的耕地、12%的人口和50多座大中城市的供水任务,并向流域外远距离调水。
1999年元月底,传出“黄河披白发”的消息。
刚刚竣工的黄河小浪底水库里,黄河水突然由黄变黑了。人们站在小浪底工程大坝上,一眼看到了“千里冰封,万里雪飘”的奇特景象。造成这一景观的并非飞雪,而是河中的泡沫。数百米宽的河道上,厚厚的泡沫层,在寒风吹拂中卷起团团“雪球”,飘起来,落下去;落下后又有新的飘起来,如此往复循环中,泡沫层越来越厚。大坝一侧的导流洞中,因截流而被逼高的河水从20多米高处飞泻而下,滤去了库区表层一尺多厚的“雪被”,这才让人看清楚,黄水河变成了黑水河。
从导流洞中喷出的一条条“乌龙”汇集成涛,浩浩荡荡地向下流去。推波助澜中,新的泡沫层形成了。尽管两岸的泥沙息事宁人地消化了大片的“雪原”,但在30公里的“消化”区内,依然满河“白发”。
这是一次流域性的严重污染。河中的大多数鱼儿死了,水臭得令人难以忍受,沿途各级政府想了好多办法,才让沿河居民避过了这场灾难。是谁给黄河披上了白发?
黄河曾经是一条清河,并有“大河”之美名,究竟从何时起变得浑黄,说法不一。黄河之名,源于大唐。
黄河水质变黄,那是古人的事。
黄水黄上加黄则是最近几十年的事。
这里先说青海的湟水河。
这美名,究竟从何时起变得浑黄,“湟”,《辞海》里说:其字义本是“低洼积水的地方”。湟水河的发源地实如其名。在青海湖东侧的日月山以东地区,地势低洼,加上龙爪似的山脉向其间伸延,这便形成了北川河、西川河、南川河。诸河汇合向下,便是湟水河。它流经青海省会西宁市,到甘肃兰州西部的达家川入黄河,成了黄河上游的一条重要支流。
1953年之前,湟水河清澈见底,水质甘醇可口,满河的波浪柔美如花。天生丽质的湟水从远古走来,历经千万年青春不衰,流淌到中华人民共和国成立,依然容颜不改。但在几十年后这里面目全非了:大片森林化为乌有;过度的农垦和超载放牧使草场退化,滋润河川的森林和绿地尽受破坏。大地的皮肤粗糙了、干裂了,湟水河哪里还有周身凝碧的神通!
湟水两岸的大片森林,曾是千百万青海人躲避战乱和匪徒戕害的避难处,如今,青海人把祖先的“救命恩人”消灭了,老天的报复不言而喻。
甘肃的污染力度,比青海大了好几倍。甘肃污染源的集中地是兰州。
兰州处于兰山和北山中间,黄河穿腹地而过。山体阻滞了气流的运行,大量烟雾不能散发。兰州每年耗煤640万吨,排放工业废气1112亿立方米,烟尘和二氧化碳排放量分别为6.27万吨和6.38万吨,大气污染程度曾在全国重点城市中排在第5位、世界大城市排列第6位。
近些年来,兰州市政府作出了巨大努力,兰州人终于能够见到蓝天了,但这种时日并不多,大多数时日还是灰蒙蒙一片。这么多烟尘落下来,自然会掉入穿城而过的黄河里。 txt小说上传分享
终结中华河祸史(2)
黄河在甘肃段全长913公里,流域面积约5万平方公里,人口接近400万。就这400万人,给母亲河添了许多污垢,仅1998年全年排污总量为36000多万吨,主要污染行业为化学原料制品制造业、有色金属冶炼业。除黄河干流外,甘肃境内还有渭河、泾河、洮河、湟水河等5个水系,都不同程度地被污染了。这些污水拐来拐去,最后还是流进黄河里。
再看看宁夏。
黄河宁夏段397公里,过境流量330亿立方米,占全自治区水源的97%。据宁夏回族自治区环境监测中心站1998年的监测,黄河流经宁夏境内5个主要监测断面的悬浮物、耗氧有机物、氨氮等主要污染物均超过国家三类标准。全区污水排放总量近13000万吨。区内的清水河、二干沟等都是向黄河倾泻污物的排污大户。
黄河流经内蒙古自治区830公里,占黄河总长的15%。其间的水质污染近些年来逐年加重。一到枯水季节,污黑的油类以及化学制品等,在河床上涂出斑斑污渍。
黄河在内蒙古境内流经4个地区,按照污染程度依次排列为:乌梁素海、巴盟、包头、呼和浩特市。
这里仅说一下乌梁素海的情况。
40多万亩的乌梁素海位于河套地区西北角,是黄河流域最大的淡水湖,也是内蒙古自治区内第二大湖泊。它接纳灌区的污水和山洪,然后排入黄河,是河套地区调节水量、涵养当地气候的天然湿地。这里的芦苇粗壮高大,是造纸工业的好原料。芦苇丛中,是180种鸟类的极乐世界。然而,灌区大水浸灌,将大量的农药化肥带进乌梁素海。这种来自农田的排水,占整个湖水的90%。加上临河、五原、杭后三大市镇的工业污水、生活排污和垃圾,每年共有2280万立方米未经处理的污水,乌梁素海成了藏污纳垢的地方。
湖水脏了、臭了,许多鸟儿不来了。土生土长的野鸭不愿下水嬉戏,只在芦苇丛中歪来扭去地凄然度日。满湖的杂草几乎将湖区变成了一片沼泽地。这样的湖水流入黄河,成了黄河又一污染源。
与内蒙古隔河相望的是陕西省。
陕西污染情况正在朝好的方向变换。古城西安已从世界十大污染城市中悄然退出。榆林地区的治沙治水成绩突出。无定河、延水河、杏子河的排沙排污量也在逐年减少。但陕西境内的渭河,依然是一条臭气熏天的污水河。
渭河是黄河的最大支流,是黄河的半个灵魂。其干流流经陕西18个县市。除了沿途的灌溉用水,还担负宝鸡、西安、咸阳、渭南等大中城市的用水补给。可以说,渭河也是陕西大半个灵魂。然而,它的水质相当糟糕。沿途6亿吨工业用水和生活废水把它弄脏了。陕西全省90%的污水,全部排入了渭河,流入了黄河,仅渭河4城市就有8000多家企业通过85个排污口,向渭河排放工业污水3亿吨。
山西省会太原污染指数为“世界诸城之冠”,是名副其实的“污染冠军”。就中国而言,全国30个大气严重污染的城市中,山西占有13个席位。天空不净,地面更脏。全国地面水黄河流域监测结果表明,汾河水严重污染,属于劣质超五类水。这种脏水流进黄河,加上上游5省和河南省部分污水,诸流合污,是黄河母亲染上白发的根本原因。
黄河河南段711公里,流经8市24县(区),是个受污染之害的省份,也是污染别人的省份。凡是入境的外来水,全是超五类的污染水质。txt电子书分享平台
终结中华河祸史(3)
提起河南的水质污染,人们立刻想起洛阳的“龙须沟”中州渠。那是一条人工渠,开挖于新中国成立初期,全长50多公里。水源来自洛阳上游地区涧河和洛河的交汇处。流经洛阳的6个县市,注入黄河。沿途的工业废水和城市污水全部排入渠内,加上缺乏充足来水加以稀释,致使10多米宽的河道成了墨汁般的泥沟。臭味随风扩散,老远就使人作呕。污染指数超过国家五类水标准的15倍。按国家规定,五类水是不能灌溉的。在笔者采写这部著作时,终于传来了洛阳整治“龙须沟”的消息,但愿从此面貌一新,别再把那么多的臭水排入黄河中。
山东境内有两条河向黄河排污:一条是从河南濮阳发源的金提河,另一条是山东自己污染的大汶河。大汶河的鱼都死了,但沿途人吃水还靠这条河。
由于黄河在山东境内悬河地段占80%,所以,山东的污水北流海河流域,南入淮河,加重了淮海两河的污染程度。悬河给山东带来了灾害,也带来免受污染的好处。入境的黄河水是五类水质,流到出口东营市,五类水质成了二类水。水质改善的原因是河中泥沙起了吸污作用。如此看来,山东虽然没污染黄河水,但它把其他河段污染了。
黄河的洪灾,早在远古时代,就有许多传说性的记载。
《书经·尧典》曰:“汤汤洪水方割,荡荡怀山襄陵,浩浩滔天,下民其咨。”这是虞夏时期黄河流域特大洪水的写照:洪水淹没了广大平原的世界,包围了丘陵和山冈,人民在深重灾难中挣扎。
这样的情景在司马迁的《史记·夏本纪》里亦有类似记载:“当帝尧之时,洪水滔天,浩浩怀山襄陵。”
《孟子·滕文公》里记载更为详尽:“当尧之时,天下犹未平,洪水横流,泛滥于天下,草木畅茂,禽兽繁殖,五谷不登,禽兽逼人。兽蹄鸟迹之道,交于中国。尧独忧之,举舜而敷治焉。舜使益掌火,益烈山泽而焚之,禽兽逃匿。禹疏九河,瀹济、漯而注诸海,决汝、汉,排淮、泗而注大江,然后中国可得而食也。”这是尧禹时期治理黄河水灾的记录。
《齐俗训》《淮南子》《观堂集林》等许多古书里出现了大禹治水的壮举。其后黄河仍然不停地泛滥,甚至连年泛滥。
最为典型的连年泛滥发生在清代道光年间。
道光二十一年(公元1841年)八月,黄河叠涨10余次,陕县万锦滩一天之内水位陡涨9.6尺,创下历史新高。这年的阴历六月初六,河南祥符县张家湾大堤溃决,省城开封被洪水围困,护城堤10里以内人民淹死过半。破堤改道的滚滚洪水,虐中原向南横流,经涡河夺淮入洪泽湖,河南、安徽两省的23州县受灾。淮河河道再度成了黄河的下游河道。
道光二十二年(公元1842年)黄河再次在苏北决口,出河口因泥沙堵塞而断流,漕船阻于宿迁以上。
道光二十三年(公元1843年),黄河发生历史上著名的特大洪水,陕县河段洪峰流量达每秒3.6万立方米。据黄河水利委员会勘测规划设计院考证,这次洪水为千年来最大一次洪水。这场洪水一出晋陕峡谷就在*县溃口,主流经*口向东南漫流,经贾鲁河入涡河、大沙河夺淮入洪泽湖。仅豫皖两省就有28州县受灾。这次特大洪水,灾民的血泪凝成了千古传唱的民谣:“道光二十三,黄河涨上天,冲走太阳渡,捎走万锦滩。”
终结中华河祸史(4)
黄河夺淮改道之后,泥沙淤积下游河道,淮河很快成了悬河。公元1855年(清咸丰五年)黄河大水,阴历六月十九日,河南兰考以下全河夺流,水分三股向东北漫流,然后汇集于阳谷县张秋镇,从这里穿运河夺大清河由利津入海。洪流给河南、直隶、山东带来巨大灾难。直隶长垣(今属豫)、开州(今濮阳)、东明(今属鲁)尽被水淹。两年后,东明县城仍在水围之中。这场水灾,山东受害最重,洪水经5府20余州县。菏泽以下、东阿以上诸州尽成泽国。
前后持续30年,黄河几乎年年泛滥,朝廷的救灾款、治水款没少拨。然而结果是:大官大贪,小官小贪,水官们贪得尤其邪乎。许多史志里说,清代水官“普遍皆贪”。
朝廷治河无望,人民只得自力拼搏。尤其是直隶和山东沿河两岸,“乡民荷锸携筐,自筑小堰以卫田庐”。这些民埝“尺寸较卑,节节为之,未能连贯”,哪能挡得住洪水!因此,就山东而言,从公元1855年到1938年,山东河段共行水84年,其中发生决溢灾害57年,决溢次数多达377次,平均每年决溢7次,真可谓岁无宁日。山东那么多人闯关东,就是黄河洪灾给逼的。
《黄河的治理与开发》里说:“自周定王五年即公元前602年至1938年花园口决堤破口的2540年中,黄河洪水横流,决口泛滥的年份有543年。一年之中,甚至一场洪水之内决溢多次。所以,共计决溢次数多达1590次。”
由于黄河不断泛滥,造成下游河道龙尾似的摆来摆去。据记载,黄河大改道有26次之多。渤海、黄海、长江,都曾成为黄河的出口。洪水的泛滥范围很广:西起河南孟津,北抵天津,南达江淮,黄泛区面积达25万平方公里,相当于2.5个江苏省。
如何确保黄河永不决口泛滥?
郭开的朔天运河设计书里指出,黄河洪峰达2.6万立米/秒,持续120小时,这就是现在黄河大堤的极限。超过这个极限(小浪底水库落成之前)就会决口泛滥。黄河万年一遇的洪峰为6万立方米/秒,没有文字记载,根据水文考古推算,大约发生在公元前8000年;千年一遇的洪峰3.6万立方米/秒,发生在1843年;400年一遇的洪峰3.2万立方米/秒,发生在1761年。历次洪灾皆全河性洪水,其中,上游来水占60%。朔天运河的万家寨截流之后,从万家寨到悬河段上的花园口,流程1200公里,仅仅这一区段形成的洪峰,难以超过下游危险洪峰。万家寨所截之洪水,经桑干河至天津入海,简言之,朔天运河的东线工程为黄河新增了出海口,这就彻底解除了黄河水患,确保黄河永无决口性泛滥。
黄河频频泛滥有许多原因,其中最重要的一条:大量泥沙淤塞河道,水流不畅而破堤成灾。
大量的泥沙早已使黄河成了海河和淮河两大水系的分水岭。世界上的分水岭,大都是山脉或高丘,以河流作为分水岭,这是黄河的又一大世界奇观。
如今的黄河,比50年前高了6米,有的高出地面13.5米;郑州段河床早已高过了郑州“二七”纪念塔。这一段河床的海拔高度是95米到86米,而北京天安门广场为海拔43米,通县、大兴才12米,天津3米。黄河郑州至开封段的黄河北坡,600公里一马平川至京、津,一旦北岸大洪破堤,京津地区难逃厄运。南岸形势更为严峻。黄河洪水将以几十米高的浪头一泻千里,历史上夺淮入海、乱淮入江的惨局就会再现于今,千万人的生命、亿万元的财产必将毁于一旦。
终结中华河祸史(5)
根治黄河的实质在于根治悬河,根治泥沙。目前全国各地普遍实行的绿化山河,保护植被,其意义之一就是减少水土流失,减少河流的含沙量。这是事物的普遍性。普遍性中还有特殊性。拿黄河来说,它的泥沙源究竟在哪里?这些泥沙为什么会淤积河道而抬高河床?怎样才能让这些泥沙全部排出河口?
最早从理论上解答这些问题的是泥沙专家、清华大学钱宁教授。
钱宁教授1922年生于南京,25岁赴美就学于衣阿华大学水利系,26岁获加州大学奖学金,改学泥沙专业,29岁获加州大学博士学位,他的博士论文《推移质平衡输沙率的研究》既具理论价值,亦具河流输沙的指导意义,因此,他被留校任工程研究所助理研究工程师、副研究工程师,主要从事泥沙研究工作。他于1955年返回祖国。
中华大地的江河为他提供了泥沙研究的用武之地:永定河的游移河道,钱塘江的滚滚大潮,长江流量的大起大落,黄河悬天的奇特姿态,皆磁石般地吸引着他去探讨、去研究那些前人从未解决的一系列泥沙问题,从而取得了丰硕的科研成果。在此过程中,他继承和发展了爱因斯坦泥沙运动力学理论体系,倡导了高含沙水流运动机理的研究,为我国的河流动力学与地貌学结合及河床演变理论探讨,起到了开拓性作用。他的代表作《泥沙运动力学》、《河床演变学》,对中国河流的泥沙治理,有着十分重要的指导意义。
1959年,人们在黄河花园口滩地施工中挖掘出一座唐墓,钱宁教授在黄河委员会业内同仁的陪同下来实地考察,仅从挖出的基坑立面上,就清楚地看到唐代以后各历史时期淤积下来的泥沙,这部分泥沙要比黄河河床床面上的泥沙粗得多。
这一现象引起他的极大注意。回到郑州后,他就设法广泛搜集各段河床的钻孔资料,发现淤积河床深处的泥沙都比表面泥沙粗,颗粒大都大于0.05毫米,从此以后,业内人士皆称之为粗泥沙。按照当时的水文资料统计,这样的粗泥沙来量为3亿至4亿吨,占黄河下游总沙量的1/5。黄河之所以成为悬河,罪魁祸首就是这样的粗泥沙。
这些粗泥沙能够日积月累地淤积于河床,说明黄河的流速流量达不到致使粗泥沙入海的推动力量。也就是说,黄河成为悬河的根本原因,不是因为它的流量太大,恰恰相反,因为它的流量太小。尤其是汛期一过,来水量明显减少,河水流速太慢,冲沙力度小,所以,大量的粗泥沙抬高了河床。钱宁教授这一重要发现,对于认识黄河和治理黄河产生了重大的突破和飞跃。
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