看不见的,看见了。可参考的长江源区地质水文环境及生态情况惟独没有冬季资料,这种局面随着科考人员冒险进行的南水北调西线工程冬季破冰考察,而开始有所改变。但调查结果令人震惊,因为冬季河流冰情将成为西线调水背后潜在的巨大危机。
看见的,看不见了。长江水生生物多样性已遭受到严重破坏,2006年年底,6个国家的近40位考察队员,在38天近3400公里的“搜寻长江淡水豚”之旅中,没有发现白豚的踪迹,观察到江豚的数量也只有千余头。
看不见的,是不是就等于不存在?我国目前还没有一部全国陆地水域的综合利用规划和功能承载评估体系,盲目的开发态势将扰乱自然平衡,破坏自然构架,阻碍自然规律发展,其后果可能引发生态系统失衡,诱发地震活动,地质灾害复活以及造成生态与资源价值不可逆转的丧失。
看见的,是不是永远不会消失?日益恶化的长江环境最终将承载不了江豚的生存和繁衍。从白豚保护的教训来看,如果不尽早建立人工繁殖群体,将来江豚的保护会非常被动。更悲观地说,如果非要等到江豚只剩下百余头时再开始尝试建立人工繁殖群体恐怕为时已晚。
记住的,遗忘了,我们就会为自然付出新的、更大的代价。
编者按:由于在冬季进入青藏高原展开考察工作,意味着队员将承受极低的气温、暴风雪等灾难天气以及一堆难以预料的险情考验,所以每年10月份,所有考察队都会退出青藏高原,中止一切考察,等待来年春天继续作业,因此,可参考的长江源区地质水文环境及生态情况惟独没有冬季资料。在去年夏天率领考察队完成长江源区的考察后,今年1月,本文作者杨勇又冒着生命危险率队再探长江源,破冰考察南水北调西线工程7条调水河流和西线调水枢纽施工区,以期为南水北调西线工程提供必要的水文讯息。调查结果令人震惊,重大水利工程必须慎之又慎。
南水北调西线调水工程的两个方案
被有关部门视为“无可替代”,要求国家尽早核准开工的西线调水工程规划区和调水源区同样是我们这次冬季考察的重点目标,我们已用100天时间完成了该区域的夏季考察。这个区域东西跨越经度90度~103度,海拨3500~6600米,河谷形态由宽阔坦荡的高原宽谷与山原峡谷相间分布,谷地深度12~1000多米,区内发育的河流由青藏高原腹地的江河源区和巴颜喀拉山脉南翼发源,逐渐向横断山脉北部的山原地带汇集成流,属于高原——山原——山地的过渡地带,自然地理和气候条件复杂多变。经过黄委会数十年的踏勘研究,形成了南水北调西线调水工程的两个代表性方案:
1.达(曲)——贾(曲)联合自流(一期);阿(达)——贾(曲)联合自流(二期)和侧(房沟)——雅(砻江)——贾(曲)联合自流(三期)。
2.通天河同(加)——雅(砻江)——黄(河)自流线;雅砻江仁(青里)——章(安河)自流线,仁(青果)——岗(龙)自流线,大渡河斜(尔尕)——贾(曲)抽水线。
按照黄委会提出的以上两个代表性方案,将在规划区内长江上游的通天河、雅砻江、大渡河一系列河流上修建一系列大型蓄水水库,并以燧洞和抽提等混合方式向黄河上游送水。不难想象,数百亿立方的水库群和上千公里的输水燧洞将座落在海拔3500米以上的高海拔地区,成为世界上海拔最高,工程规模最大的调水枢纽。
世界上最长燧洞目前是正在施工的阿尔卑斯山圣哥达燧洞,全长57公里,它是用来跑火车的。我国辽宁省目前也在开掘一条大伙房引水燧洞,长度87.5公里,年引水能力18亿立方米。这些都是在低海拔、地质相对稳定的地区进行的,西线工程调水方案的输水燧洞最长404公里,其中一期工程最长73公里,最短也有36公里,而且是在地质构造复杂活跃的横断山脉中施工运行的燧道群,是用来输送相当于一条都江堰这么大水量(150~380m3/秒)的调水燧洞,在这么大水力的冲刷和高寒寒冻作用下,如果再遇上一次不大的地壳抖动和岩层变形,造成洞体垮塌、开裂、管涌、冰塞等,其后果都是不堪设想的。
然而,笔者注意到,规划方案对高海拔区的河流冰情水文和调水枢纽建成后对规划区河流和黄河的冰情、水文、凌汛带来的变化等似乎没有引起重视,而黄河业已存在的凌汛灾害是每年都会来临的。显然,寒冻问题对处于高海拔、高寒地区的西线调水工程的影响是必然的。
困扰调水的河流冰情
2006年的夏季考察,我们获得到了一个重要线索,就是调水河流和源区冬季冰情较为严重,冰冻封河程度超过黄河,并认为它是影响西线调水工程的制约性因素之一。
入冬以来,从媒介的各种报道中,称2007年是全球性的暖冬,各地冬季不寒,旱情持续,到了1月中旬,青藏高原大部分地区还没有降过一场大雪。1月底我们来到大渡河上的壤塘县杜柯河,的确没有看到冰天雪地的景象,但气温还是在零下二十多度,寒意浓浓。海拔2800多米的河段出现了流冰和河面冰盖,成群的牛羊在河冰面上悠闲的走动,一名放牧的藏族妇女用惊奇的目光打量我们这一群对冰河感兴趣的人。天气晴好,河谷两岸山坡上几乎见不到成片的积雪,夜晚到达壤塘县城,气温-23度,全城无电,笼罩在黑暗之中,经了解,电站因无水和冰冻发不出电,已经有两个多月了。
我们在现场考察看到,距壤塘县城下游杜柯河海拔3000米的河段上,于2006年底建成竣工的明达水电站进水口及库区十余公里河段完全冰冻封河,冰面上水鼓冰开现象随处可见,数十公分厚的冰块布满库区河段,并涌向坝前,河上索桥和桥基被拱起的冰块挤压已经严重变形不能通行。一位电站女工悄悄告诉我们,装机3×1600千瓦的机组只有一台运行,发出不到10%的电,不能向县城供电。但第二天一早我们又来到电站想进一步了解电站运行情况时,工人们已经得到指令,不接受任何采访,也不准我们上厂房和坝上参观。
我们驾车冒险沿着杜柯河狭窄的冰雪小径行驶,看了一座已经停止发电并被大片的冰块包裹着的小电站,它已经被明达电站接替。来到规划的上杜柯坝址,这里海拔已到了3500多米。这一段河谷为宽缓谷地,两岸的山体呈浑圆状,分布着不少藏寨村落和恢宏的寺庙,为半农半牧区。按坝高蓄水规划,这些都将淹没在水库中。眼前的河面宽窄相间,流冰和冰盖连续分布,我们走到冰面上,测得最厚冰层为0.8米。据坝址下游的水文站留站工人告知,今冬河流流量在4~6m3/秒上下浮动,如果在寒冬年份有时基本没有流量,水文站没有冰情观测项目。
上杜柯坝址上下已经作了一系列地质探调,一个喇嘛把我们带到了探洞前,并了解到坝址最终选在什么地方还没确定,水文站以下岩层比较坚硬,但海拔太低,满足不了自流条件,如果选择在上一段,河谷较宽,岩层破碎,建坝工程量加大,淹没范围广,也不好确定。由于受自流条件和调水量的限制,坝址选择的范围是很有限的,上杜柯坝址就很勉强。我们顶着洞中的寒气钻进了一个探洞,只见钢梁支撑的洞体已经挂满了冰柱,几乎要将洞口封死,从揭露的岩层看,均为变质页岩、泥岩,且较破碎,这个坝址的地质条件不算优越。
翻越了罗科马雪山,山口海拔4200多米,山腰盘旋的公路上已积起了厚雪,多次陷车打滑均被救出,过了分水岭几经辗转来到了泥曲仁达坝址。这是一个峡谷河段,谷深不到1000米。坝址以下20余公里正在建设的日格电站冬季已经休工。已建成的水坝和库区均结冰封河,坝前冰面上有眼冰窟,我们测得冰壁厚达4米左右,库区上游冰面上,几个喇嘛和藏族老乡正在冰上运送原木。可以想象到该电站在冬季也是难以运行发电的。
回头又来到仁达坝址库尾,泥曲上游的康勒乡,该河段已是宽缓的谷地了,两岸是广阔的草场,海拔已接近4000米,分岔散乱的网状河床已经全河封冻,有不少牧民在此越冬放牧。
我们在大则乡求宿时巧遇了色达县然充乡副乡长肖成军,是从学校分来的汉族干部,在藏区工作已有6年多,交谈中得知,由于这个地区老百姓长期直接在小河支沟中取水饮用,特别是在冬季很多溪流封河断流,只能砸冰取水,近年来流传着一种被称为是“草原癌症”的包虫病。当地政府正在逐步建设草原饮水工程,宣传人畜饮水分离,注意饮水水源选取等措施。
过了分水岭来到达曲水文站,扎旺是被聘在这里守站的当地人,他说水文站的正式职工都已经放假回去过年了,要4、5月份才回来,晚上我们和他一起观测了流量,只有6m3/秒,他说近年在达曲上建的三座水电站冬天都不能发电,甘孜县城均靠自备柴油发电机发电。后来我们在石渠、玉树、曲麻莱、治多等县看见,近年来都建了不少水电站,并且还在建设一批水电站。实际情况早已证明,这些水电站在漫长的冬季都无法正常发电,那为什么还要继续建设这么多的水电站呢?这一路上每到一个县城,那无电之苦我们深有体会,不能上网传资料,相机、电脑不能充电使用,没有热水驱寒……看来高原城镇供电照明,还需另想良策,水电之路是行不通的。我们认为发展太阳能和风能都是可行的。考察中我们所见到的大部分牧区家庭都用上了太阳能或风力发电。
随着考察沿着调水坝址逐渐西行,达曲、雅砻江、通天河的冰情冰凌现象更为发育,达曲阿安坝址上下河段冰凌和冰盖以数公里的长度断续分布;雅砻江阿达坝址河段冰寒体最长段有10余公里,冰花冰块密布,冰盖最厚处接近3米,水鼓冰开到处可见,雅砻江上游干流上新建成的石渠电站水库全面结冰封河,冰盖厚均在1米以上,汽车、牛羊可以在冰上乱窜;通天河测房沟坝址河段冰寒发育,流凌和冰盖错落出现,冰塞体规模更大,直门达水文站通天河断面流量为20m3/秒左右,这是我们在考察中了解到的七条调水河流中流量最大的数据。
调水河流源区水系,通天河上游,楚马尔河、当曲、沱沱河均在海拔4500米以上,是通天河侧房沟调水枢纽的重要水源地,这里更是全面封河静流,几乎看不到流动的水。我们分别沿着这些河流的冰面上行驶到了各拉丹冬,在可可西里楚马尔河源区的多尔改错,汽车常在冰面上打转,也受尽了陷冰之苦,但最深的体会还是水的珍贵。那一天,我们砸冰铲雪翻过了海拔接近5000米的通天河烟章挂雪山口,下山后在大风雪中失去了方向,夜晚在一条不知名的河床冰面上扎营,由于两天以来没有见到水,大家口渴难忍,在寒冷的狂风中搭好帐篷后,大家拿着锅碗瓢盆到冰面上四处挖雪,结果拿回帐篷一看,雪中有一半是黄沙,也只好将就煮开饮用了,过后每人的碗底都有一层泥沙。在沱沱河镇,夏日车水马龙的景象已见不到,店铺关门,车辆稀少,开着门的几家饭店要去30公里以外远的开心岭拉水。索南达杰保护站的守站干警,要在40余公里远的不冰泉拉水,江源区的冬季太缺水了。
黄河的凌汛是每一年都要进行的抗灾大事。现在,我们可以通过黄河的冰情凌汛来分析一下西线调水诸河流的冰冻凌情对冬季调水的影响的可能性以及调水后对黄河冰情凌汛的影响。
有一份资料这样说:黄河流域冬季月平均气温在0℃以下,极端最低气温上游-25℃~-53℃,中游-20℃~—40℃,下游-15℃~-23℃。因此黄河干支流冬季都有不同程度的冰情出现,这些冰情除对冬季的水运交通、供水、发电及水工建筑物等有直接影响外,尤其在河流中出现冰塞或冰坝这种特殊冰情之后,还会导致凌洪泛滥成灾。
由于黄河凌洪来势迅猛,凌峰流量沿程增大,水位急剧雍高,天寒地冻,防守困难,容易决口成灾。在历史上凌汛决口是人力不可抗拒的,故有“凌汛决口,河官无罪”,“伏汛好抢,凌汛难防”之说。
在黄河上游的首端黄河沿至兰州段,虽然气候严寒而漫长,但由于黄河穿行于青藏高原山脉之间,各河段河道比降相差悬殊,流速变化亦较大。因此,有的区间河段既有流凌又能封冻;有的区间河段仅能流凌不能封冻;还有的区间河段在自然条件下经常发生封冻,但在上游一系列水库相继建成后改变了河流热力水力条件,使水库上游发生过几次冰塞,水库下游变封冻为不封冻。
刘家峡至盐锅峡河段的巨大冰塞:1961年冬,盐锅峡水库回水末端至刘家峡河段曾发生巨大的冰塞,冰塞体长35公里,冰盖厚近1米,最大冰花厚14~15米,冰塞体积约为4000万立方米。巨大的冰塞造成了严重的雍水,小川最高雍水达1628.86米,比起涨水位高9.25米,刘家峡导流洞出口处最高雍水位达1630.7米,比起涨水位高10.26米,此水位接近千年一遇洪水位,超过了下游围堰顶6.4米,历时70多天。冰流不仅淹没了施工工地、公路和桥梁,而且水源地和居民区的房屋也遭到了破坏。1962~1963年、1963~1964年该河段仍然产生了冰塞,其雍水高度略低于1961~1962年。
成灾原因,一是上游有充足的冰花来源。在天然条件下,刘家峡以上黄河干流有较长的不封冻河段,冬季平均流冰量为2246万立方米,1958~1959年度曾达3327万立方米,1961~1962年度约为4000多万立方米。来冰量的多少与未封河段长度、流量的大小、负气温的高低密切相关。
二是下游是阻止流冰下泄的盐锅峡水库末端。刘家峡水库1958年9月开工,1960年1月1日全面一次性截流,截流后局部改变了河道的水流条件,由原来全河宽70米过流,变为集中于13米宽、13.5米高的导流洞过流,经过1960~1961年度冰期的泄水排冰,证明导流洞过流畅通,没有发生冰凌堵塞雍水现象。但1961年冬由于下游32公里处的盐锅峡水库蓄水运用,回水末端流速锐减,致使刘家峡水库导流洞下泄的冰花堆积下潜在盐锅峡水库末端,而上游流来的冰花源源不断,从而形成了刘盐河段35公里长的巨大冰塞。
三是有冰花下替的水流条件,在盐锅峡水库回水末端的封冻边缘处,若冰花不能下潜,则上游流来的冰花只能溯源而上形成封冻冰盖,而不能形成冰塞,但刘家峡以上为峡谷河段,比降大、流速快。因此,当大量冰花流至盐锅峡水库回水末端时,必然下潜形成冰塞,然后向上、下游发展,成为巨大的冰塞体。
由于南水北调西线工程规划的调水河流没有开展过冬季冰情的多年连续观测,也没有经过大型水利设施的冬季凌讯冰情检验,但是根据我们此次冬季考察所见到的这些河流的冰情、凌情和黄河上游已建大型水库河段的情况来看,我们认为西线调水枢纽规划要比黄河上游已建库区海拔还要高许多,水文条件更为复杂,河流冰情可能会更为严重,加上调水设施具有前所未有的规模和复杂性,因此调水河流的冰情、凌情会更为复杂,同时,调水入黄河后随着水文条件的改变和水量的增加,黄河凌讯情势也会发生很大的变化。
调水与发电对水资源的争夺
已有不少专家就西线调水对调水河流下游水电的损失作了不少分析和探讨,问题肯定是存在的。关健是要面对这样一个事实:当前在西南地区大小江河上建设的大小水电站是按上世纪90年代初当时的国家能源部编制的中国十二大水电基地规划进行的,其中大部分在建设中还进行了扩容升级,这个规划并没有考虑南水北调西线调水和当前社会经济发展对江河水资源新增的承载功能,也没有对江河自身发展规律进行深入的研究,西线调水一旦实施,将打破这个规划格局并削弱江河功能,引发一系列连锁反应:装机能力损失,发电出力不足,水库调节性能减弱,供水能力削减,生态环境用水不足,自净能力降低,河流水文条件改变,河流综合功能降低等等。
我国目前还没有一部全国陆地水域的综合利用规划和功能承载评估体系,水环境和水资源警报此起彼伏。水资源利用多以单项利用为目标,各部门只想自已的利益,其中水电为老大,水利又是国策,其他的都要让路,为其开道,就连长江、黄河等命脉江河,也是水利、水电各搞各的,算自己的账,从前已作的规划已经不能适应社会经济发展的要求。因此重新编制国家水资源规划,科学评估江河水系的各项功能和现状,调整产业布局,研究攻克一系列关键科学技术问题是迫在眉睫的重要任务。在这个基础上才能科学有效的开展水资源开发利用和合理调配。
向自然规律挑战
“这一条是鲜水河活动断裂带,上世纪70年代曾发生过7级大地震,川青地块在地质上称为高应力变形区,可产生局部高应变能带,已监测到5级以上地震25次,是一个强震地带。地球是张娃娃脸,哪天不高兴,它就要闹一阵,有时还得顺着它。”一位中国科学院的地理老专家看着笔者拍回来的雅砻江干流和支流上的几个坝址照片说。雅砻江上游的阿达,支流鲜水河上游的达曲阿安、泥曲仁达,还有在雅砻江、鲜水河交汇口正在进行施工的两河口水电站工地,如此密集的大库容调水水库和大型电站水库规划在一条活动断裂带上,老专家认为是非常危险的,至少到目前为止,我们对它的研究和认识是很不够的。
南水北调西线规划工程和目前正在兴建的西南水电群都在极其复杂的地质构造体系中,区域活动性构造交错重叠,地形高差悬殊,江河切割强烈,地表破碎,使该区成为世界上少有的地壳不稳定区和地质灾害多发区。
横断山脉就像地球上的一块“自然特区”,其生态价值远大于资源价值,首先其生物多样性是目前地球上为数不多的生物栖息地和避难所,被称为全球关键生态系统,是力求保育和恢复的地区;其次是地质复杂而活跃,地质构造体系集中,活动断裂发育,地震、地质灾害频繁,江河切割、塑造地貌作用强盛,沧海桑田的地球变迁在这里继续书写;再次,这里是江河汇集的上游,是哺育江河生命的温床。如今的开发态势扰乱这里的自然平衡,破坏自然构架,阻碍自然规律发展,其后果可能引发生态系统失衡,诱发地震活动,地质灾害复活以及造成生态与资源价值不可逆转的丧失。
国家法律和世界遗产公约的困惑
三江源国家级自然保护区巨大的标志性石碑高高的耸立在通天河直门达大桥桥头,下面的小石碑上分别刻上了“长江、黄河、澜沧江”三条江的名字。这是中国政府为保护这三条有“亚洲水塔”之称的大河而设立的中国最大自然保护区。距这座纪念碑以上不到20公里处就是通天河侧房沟坝址,坝址以上大约30公里的通天河上一座引水式电站——拉贡电站已经建成了,近300米高的侧房沟大坝蓄水,它将被淹没在水库中。
“蜀山之王”贡嘎山,也是横断山脉的最高峰,海拔7556米,是大香格里拉的标志性山峰,是国家级自然保护区和国家级风景名胜区,近年大大小小的各种开发活动在这座雄峰的四周展开,其中以水电站建设最多。
田湾河和人中海是贡嘎山南坡由冰川海子和一系列美丽绝伦的自然风光串起来的山河景群,2000年初水电业主看好了这里的水能资源,开始谋划开发,但是自然保护法和风景名胜条例的某些条款制约了项目的审批,后来当地政府和业主想出了办法,把保护区功能区进行变更调整,最终使项目获得了审批,引来了一片质疑,但如今人中海已被水泥坝堵住。
金沙江虎跳峡是闻名世界的最壮丽峡谷之一,也是香格里拉的标志性景观,是“三江并流”世界自然遗产的重要组成部分。然而规划中的虎跳峡水电站将使这一自然遗产的面貌改变……
2005年,国家环保总局针对西南地区水电站建设无视环保法规的现象,刮起了一股“环保风暴”;2007年初,又通报了一批违规业主的“限批”名单。世界遗产组织也曾通告,是要遗产,还是要水电站,只能选择一样。
尽管这样,水电开发的势头有增无减,“风暴”过后,“通告”也罢,水电开发的势头仍不可阻挡。
规划中的西线调水,到时候也不可避免的将与法律较量。
黄河缺水危局之根源
可可西里的一场大雪,埋掉了所有的地形标志,看不清哪里是河坎,从楚玛尔河源区的错仁得加湖不知翻越了几座绵绵起伏的山,突然看见冰雪茫茫的卓乃湖,让我们才有方向感。
笔者认为,这个可可西里腹地不太引人注目的山原,是中国内外流水系的分界线,是内外流水系演变发展的演示地,有着重要的地理标志意义。昆仑山东西绵绵数千公里,横卧在可可西里和柴达木盆地间,丰富的冰川融水造就出青藏高原上最多的湖泊群,可是它阻挡不了强劲的西伯利亚干冷风,在漫长的岁月里,可可西里众多的湖盆萎缩咸化,水系分离断流,沙漠扩展。曾经是长江源区重要水源地的楚玛尔河被内陆河湖包围,被日益长高的沙漠包围,楚玛尔河源区演变为内陆水系只是一个时间问题。
几乎是与可可西里同纬度的黄河源区也正在经历这样的演变,由4000多个湖泊组成的河源区如今只剩下1000余个湖荡。昆仑山脉冰川在东段的布尔汗布达山已经完全消失,已恩泽不到黄河源,扎陵湖和鄂陵湖近年来频频出现的断流和咸化均预示着有沦为内陆湖的危险。
这表明,黄河上游紧邻我国内陆干旱区,随着干旱气候的加重和西北与内蒙古、甘肃沙漠的合拢联手,地表生态环境退化,黄河水系在衰变中演化,导致黄河水量锐减,供给不足。这一趋势同时也在向长江源延伸。
黄河上游已经相继建成了龙羊峡、李家峡、刘家峡和盐锅峡等电站水库,具备了较强的调节性能和蓄水库容,拉西瓦、积石峡、炳灵峡等电站水库正在建设中,随着中游大柳树水利枢纽的兴建,届时黄河的水资源调配能力将发生划时代的变化。
黄河干涸,水沙失调。但是,传统的漫灌、渠灌仍在盛行,不适当的绿洲建设也消耗了不少水资源,高耗水高污染工业沿黄河两岸星罗棋布,不仅严重污染了黄河水,还使黄河上游峡谷笼罩在黑烟之中。
据有关资料,黄河上游努力实施水资源优化配置、合理使用,至少可节水120亿立方米,这几乎接近西线调水总量。
黄河节水还应从生态上做文章。黄河历史上并不缺水,更未出现过断流,如今黄河流域缺水实际上主要是在枯水期(而长江上游枯水期也同样是小流量),洪水季节反而洪水泛滥,出现这种结果的主要原因是气候变化和生态变迁,也是大自然对人类的惩罚,在春秋时期,关中平原保留着许多原始森林,到战国时期仍有原始森林残存,当时黄河中上游的森林覆盖率为53%,秦汉时森林覆盖率仍有42%,明清至解放前迅速降至3%,如今基本上见不到原始森林了。
黄河缺水断流的根本原因在于近几十年来的气候生态持续恶化和现今不合理的过量索取水资源。如果让这一现象持续下去,长江水系调水也只不过是杯水车薪,实质上是拆东墙补西墙的办法。
大力恢复生态,植树造林,并通过高科技手段来调节局地气候,充分利用冰川、小径流、降雨等水资源,发展节水型产业,增强民众节水意识,才是缓解黄河上游缺水的根本出路。
(作者系中国治理荒漠化基金会专家委员会副主任、横断山研究会首席科学家,图片均由作者提供)