潘家铮院士 潘家铮的孙女 两院院士潘家铮《千秋功罪话塘坝》之“三门峡工程的故事”
这篇文章摘自院士科普书系潘家铮院士著的《千秋功罪话塘坝》一书,该书于2000年5月由清华大学出书社初度出书。
有人说,每一座建成或毁弃的塘坝,都是一座纪念碑,仅仅有的碑上记载着人类降服和改造天然的汗马功劳,有的却留下大天然报复人类的痕迹,像第三节中所记的瓦依昂坝,即是一座262米高的失利纪念碑。
依照这个说法,在60年代初建筑于我国黄河上的三门峡大坝是座啥性质的纪念碑呢?这个疑问比瓦依昂或玛尔帕塞要杂乱得多,而三门峡工程的影响当然也绝非瓦依昂这种工程可比。40年来,也没有哪个威望单位或人士对它做出过悉数客观的评阶。
咱们或许只能含糊地说:在这座纪念碑上,刻下了我国公民要办理黄河的火急期望和坚决决计,刻下了为探求治黄所走过的弯曲路途,刻下了打响治黄榜首仗后遇到的无穷波折,刻下了为解救败局所进行的艰苦奋斗,也刻下了留给公民的贵重阅历和光亮远景。简要地说,依照开端的计划恳求来衡量,三门峡工程无疑是失赔的,而经过重复探求屡次改造后,仍体现了必定效益,更首要的是它留给咱们极点可贵的阅历。
如今让咱们重温一下兴修三门峡工程的进程吧。
兴修三门峡工程的首要意图是防治黄河中下流的洪水灾祸,它显彻底治愈黄河的体系缔造中的榜首座工程。"彻底治愈黄河",光是这四个字就足以动六合泣鬼神。正如榜首章中已讲过的:黄河是长达5464公里的我国第二大河,黄河流域是孕育华夏文明的圣地。
黄河穿越并切割着千里黄土高原,每年要挟带地舆数字的泥沙下泄,千百年来黄河在中下流并无固定河槽,大变大迁,依托人为筑堤挡水而逐渐构成今日这条远远高出地上的"悬河",所以黄河既是中华民族的妈妈河,又成为可怕的"我国的忧患"。
数千年来黄河带来多少次毁灭性的灾祸呀。哪一个封建王朝不设治河官吏,不叩天祀祖,想办理黄河?又哪里可以彻底治愈?年青的共和国所接下的烂摊子中,最严峻的疑问无过于黄灾了。
我国公民开端曾经所未有和世无前例的气势,向黄龙开刀。不过或许了解到黄河的格外杂乱性,连欲与天公试比高的毛泽东,在1952年观察黄河后也只能写下"必定要把黄河的作业办妥"的叮咛,可没敢提必定要彻底治愈黄河的豪言。猜测他的心中,或许半是不服,半是无法。
正本,早在本世纪20年代,李仪祉等一批老一辈水利专家(包含一些外国人)现已按现代科学理论探求治黄之道。他们查询黄河、查勘或许的坝址提出各种想象。并且在他们的研讨中,都留意到假如建库调洪必会致使水库敏捷淤积,要选用措方法处理。在兵燹不断国力苍凉的旧社会,他们的极力当然是白费的。
建国后,治黄疑问才被真实放上政府的议事日程。从1949年到1953年,水利部黄河水利委员会和燃料部水电总局先后组队对黄河及支流进行查勘和整编材料。出于对苏联在政治和技能上的敬重,1952年两部都向基地提出延聘苏联专家组来我国协助拟定黄河计划。
经两国政府协议,决议将黄河归纳计划列为苏联协助我国经济缔造的严峻项目之一。1954年1月,苏联政府派出的专家组到京,120多位中苏专家构成的无穷查勘团用了4个月时刻从兰州查勘到入海口。
一同,国家建立了黄河计划委员会,在苏联专家辅导下,按苏联方法编制《黄河归纳运用计划技能经济陈述》(下面简称《技经陈述》),于同年10月完结。依照这个计划,黄河干流大将建46座拦河坝,在支流上建 座水库。
黄河的水灾将彻底防止,泥沙被阻拦,河槽将刷深并且固定,河水从此变清,46座梯级还可以装机 2300万千瓦,年发电1100亿千瓦时,引黄灌溉面积拓宽到1.16亿亩,轮船可从海口通至兰州。计划完结之日,也即是黄河从我国的忧患成为我国的自豪之时。
多么夸姣诱人的远景啊!假如黄河是条清水河或最少是条少沙河流,这个计划确是可以完结的,意外的是,不论是我国人仍是苏联人,不论是专家仍是领导关于黄河所挟带的独一无二的泥沙妖魔这一特征是知道短少的。计划中依据少量"试点"效果,以为依托洪流库和支流上的拦泥库,以及施行水土坚持方法,用上50年时刻就能处理泥沙淤积和水库寿数疑问。
因而这个以蓄水拦沙为辅导思想的计划是注定要失利的,而失利的暗影首要笼罩在被选为榜首期工程的三门峡纽带上。
三门峡坐落作为豫晋两省界河的黄河中游,南岸是河南陕县,北岸是山西平陆县,河槽是从坚固的玢岩中下切而成(传说这仍是大禹的巧夺天工)。河道中有两个小岛,将河道分为人门、神门、鬼门三道急流,还有闻名于世的国家栋梁石。
千载以来,这儿是行船险滩,洪水期中多少次舟毁人亡。三门峡操控着黄河流域92%的面积,在此修大库,的确足以吞下来自上游的特大洪水,即便暴雨降在下流(三门峡至花园口区间内)她也可以起错峰效果,处理水灾要挟。
加上有利的地质地势条件,难怪被苏联专家一眼看中,选为治黄的榜首期工程。并初选水库正常蓄水位 350米(相应总库容360亿方方米,移民达60万人),最大下泄流量为8000立方米/秒。在总库容中,预留了147亿立方米作为"堆沙库容",别的就依托支流拦泥库和寄期望于水土坚持了。
让咱们再从地图上看看三门峡和其水库的方位。
从坝址溯黄河而上,西行114公里,就到陕晋豫三省交会的战略要地潼关,黄河在潼关以上是由北向南流(称为北干流,是晋陕界河),到潼关后转了90度大弯折向东流,穿过三门峡后进入河南大平原。发源于甘陕黄土高原的黄河大支流(也是泥沙的首要来历之一)泾河、渭河以及北洛河都在潼关邻近汇入黄河。
从潼关向上至龙门,河谷十分隔阔,渭河、北洛河入黄河处的河槽也宽达10余公里,而在潼关处河槽俄然缩到1公里,构成名副本来的"咽喉"。假如潼关处河槽淤积,水位添加,将对上游格外是对泾河、渭河、北洛河流域带来无穷影响。
这个"技经陈述"经我国政府各级查看附和,1955年7月在一届人大二次会议上表决经过。中方并托付苏联电站部水电计划院列宁格勒分院进行三门峡工程的计划,中方提出计划使命书、协作作业、供应材料。应当说苏方对这项国际使命是注重的,做了许多剖析、计划、对比和研讨实验作业,格外进行了淤积实验和冲淤核算。他们达观地以为运用"异重流"可以排收支库泥沙的40%。
1956年苏方提交了开端计划关键,建议为坚持水库寿数50年以上,正常蓄水位要再跋涉到360米,最大下泄量则减到6000立方米/秒。吞没丢失和移民量比"技经陈述"更添加许多,致使中方的留意。1956年5月,清华大学黄万里教授就提出不相同定见。
最有意思的是,一位刚出校门的青年技能员温善章在1956年12月和1957年3月两次向水利部致使国务院提出他的研讨定见,敌对高水位蓄洪拦沙,建议低水位滞洪排沙。详细讲,他以为三门峡正常蓄水位不该高于335米,死水位要低到300米~305米,汛期不蓄水,只滞洪排沙,枯水期再蓄水供灌溉航运之需,这么移民只10万人~15万人,出资也大大降低。
两种敌对定见致使屡次争论谈论。但敌对派究竟人少言轻,三门峡工程的初设仍是在1957年2月查看经过,1957年4月破土开工。当周总理了解到在查看中呈现不相同定见后,十分注重,指示水利部要安排专家细心研讨。这么,1957年6月水利部又举办技能谈论会,可以意料的是,会上绝大大都专家支撑苏方计划,以为建筑高坝大库是火急需求的,关于滞洪排沙计划,以为不能满意消除下流水害恳求.
也不能充沛体现水库归纳运用恳求(首要指发电),不宜选用。但建议在原计划中增设较低的泄水底孔,加大泄量,并建议前期运转时试行汛期不蓄水的做法,敌对定见以失利告终。
温善章们的失利是难怪的,其时的气候是从政治到技能向苏联一面倒。在两头方位上,一方是德高望重的大专家,提出的计划书和材料厚达半米,另一方是刚出校门的小技能员,提出的定见书是那么单薄数页,加上其时咱们对彻底治愈黄河和归纳运用水力本钱的期望是如此剧烈,所以"输赢之数,无待蓍龟"。往后黄万里先生等被划成右派,就更欠好说话了。
这么,1957年11月水利部向国务院陈述,侧重黄河下流洪水要挟,建筑三门峡水库迫在眉睫,建议大坝蓄水位按360米计划,350米施工。为削减移民艰难,可逐渐举高运转水位。这一计划颤动了陕西省,他们剧烈恳求蓄水位改按350米计划,340米建筑。
对省政府的定见不能像对技能员那样来处理。1958年4月周总理再次亲临现已如火如荼的工地,开现场会议,并做出了其时条件下最佳的总结:三门峡水库以防洪为主,归纳运用为辅,要上下流统筹,保证西安、保证下流,并指示在国内再做研讨和实验。
这么,经过重复对比证实,究竟决议三门峡纽带"按360米蓄水位计划,榜首期按350米施工,前期运转水位则不高于340米,死水位和泄水孔都降低,前期拦洪水位不逾越333米。这多罕见些和稀泥的滋味,但已向"温式计划"挨近了一步。
但后来的实习证实,和稀泥计划也不可行。尽管温善章才出校门不久,对黄河的研讨不或许悉数和深化,在他定见书中也可找出不少缝隙,可是他对黄河泥沙疑问的严峻性以及对三门峡水库应选用的运转方法恰恰是击中了关键!有的时分,真理还真在少量"下等人"手里。
在1958-1960年的大跃进时期,三门峡工程轰轰烈烈地施工了。苏方也派了专家来当"计划代表"。代表们西装革履,戴上赤手套下工地检验基坑--这在其时传为美谈。的确,靠了洋人的牌头,三门峡工程的质量是好的,事端是少的,很使其它工程的我国计划人员仰慕不已。
全国公民为这座无穷工程的兴修欢欣鼓动,我在自个的一本作品中写下:"黄河水清现已是很快必定呈现的实习了。"1960年9月三门峡工程建成蓄水,投入运用。
谁都没有想到,大天然的报复竟是如此的无情和敏捷!运转后仅一年多,水库内就猛淤15.3亿吨泥沙94%来沙都淤在库内,潼关河槽高程一刹那间举高了4.31米,渭河口构成拦门沙。回水和渭河洪水迭加,沿河两岸淹地25万亩,5000人被水围困。
假如按350米水位运转,则西安、咸阳和宽广的关中平原均将难保。1962年4月,在人大会议上,受要挟最急的陕西省代表提出要降低三门峡水库水位的计划,有的人乃至向毛泽东上书告御状。为此,水利部在1962年8月和1963年7月两次开商洽论研讨,但对是不是要增建泄流排沙设备以及增建的计划仍难一同,只好持续做计划、研讨和实验作业。
作业又拖了一年多,时刻却毫不容情,库内淤沙已达50亿吨,直通西安。1964年12月,国务院举办治黄会议。这次会议的民主空气可谓空前,各种定见倾囊而出。有的建议仍按原计划节节蓄水分段拦泥,不用改建三门峡纽带,有的以为黄土下泻人力难挽,他大吼道:黄河本无事,庸人自扰之,建议炸掉大坝、康复原貌。
斯语一出,满座皆惊。有的建议上拦下排,还有建议沿程放淤吃掉水沙......。只需其时的周恩来总理慈祥不动,耐性细听。
其时正值苏联赫鲁晓夫下台和我国原枪弹上天的风云大变幻时期,周恩来总理日理万机严峻不堪,但仍是掌管了会议,并使咱们的知道一同到三门峡工程有必要改建、添加泄流排沙才干、降低蓄水位、削减淤积、康复潼关河段天然特性的知道上来。决议在左岸新打两条隧洞和运用4根钢管(原供发电用)排沙。这又向"温氏计划"更挨近一步。
可是周恩来的无穷的本地,不只在归纳各方定见指出了准确方向,并且是在总结会和其它场合下说的下面那些话:
"底孔排沙,曩昔有人早年提出过,他是个刚从校园结业不久的学生......,其时会议上把他批判得很凶猛。要登报声明他对了,咱们错了,给他康复声誉。"
"其时决议三门峡工程就急了点。脑筋热的时分,总简略看到一面,疏忽或不太注重另一面,不能辨证地看疑问。"
讲得多好啊,这才是一个忘我无畏的共产党人应当讲的话。怅惘情愿和勇于这么讲的人太少了,而我国就一次又一次地重复犯着已犯过的过错。
改建工程在1965年开工,1966年汛期开端启用。这"两洞四管"在洪水期敞开后,由于泄量增大,的确把水库中的淤沙冲出一有些。从1966~1969年潼关以下的水库中淤沙冲走了2.7亿吨,但潼关河槽高程仍上升0.
7米,其上的水库中持续增淤20亿吨,渭水的淤积持续翻开,上延了5.6公里。冲下去的泥沙淤在下流河槽内,对防洪十分晦气,看来疑问还未处理,需求更多更低的泄水排沙孔,这也阐明黄河的天然平衡状况一旦被打乱,会致使多么杂乱和深远的影响!
可是,如何再次加大泄放才干呢?咱们想起施工时在大坝底部留设的12个导流底孔,这些底孔在大坝建成后已用混凝土密实地填塞了。是不是可以从头挖开,用它们来许多排沙?经过杂乱的研讨,以为可行,所以进行第二步改建。
1973年这些底孔"重见天日",投入运转,的确收到了较好效果:潼关河槽高程下刷了近2米,330米以下的库容添加了10亿立方米,一批低水头径流发电机组投产发电,往后经过20多年探求,总结出较合理的运转方法。
如今,三门峡纽带可以体现必定而有限的防洪、防凌效果,能坚持水库内泥沙的冲淤大致平衡,能坚持潼关河槽不再淤高而要挟关中平原,供应了灌溉水源,还装置了40万千瓦机组可以径流发电,总归,获得必定的归纳效益,"差强人意"吧。
这么看来,三门峡纽带的前史十分弯曲,开端的计划无疑未完结,要素是对黄河水沙运转规则知道短少,提出蓄水拦沙的治黄战略,搞高坝大库,对水土坚持的效果过于达观,对归纳运用恳求急于求成,对移民作业的艰巨性也估量短少,致使构成失误,被逼进行两次改建,才获得必定效果,阅历是深化的。
如今看来,其时苏联正本就短少在含泥量极高的大河前进行开发整治的阅历,"所托非人"。再说,其时国际上的科技水平也就如此。咱们毋宁自个承当更多的职责。
周恩来总理曾说过:"三门峡工程苏联鼓动咱们搞,如今发作了疑问,当然不能怪他们,是咱们自个做主的,苏联没有洪水和泥沙的阅历",可谓严于律己之论。首要的疑问是要在支付膏火后获得阅历。经过三门峡工程的重复,咱们对"治黄"从知道水平到科技水平都有极大的跋涉。
例如,整治含沙河流的底子思路,水库如何能坚持长时刻运转,蓄清排浑调水调沙合理运转方法的实习,库区泥沙冲淤的规则等等。泥沙学科从泥沙运转的底子理论、模型实验技能、数学核算理论和方法、异重流排沙等以及高含沙的水力发电疑问也都有了敏捷翻开。
这为我国公民持续整治大江大河带来无比贵重的知识和阅历。如今,治黄工程正在持续悉数进行。上游已建成龙羊峡、李家峡、刘家峡、大峡、盐锅峡、八盘峡、青铜峡等发电、调蓄和灌溉纽带,北干流上建成天桥和万家寨水利纽带,三门峡下流黄河究竟一个峡谷中正在兴修雄伟的小浪底水库。
还有拉西瓦、公伯峡、黑山峡、磧口、龙门等大型纽带和水库在计划待建。
跟着这些工程的接连兴修,三门峡纽带的使命将起改动,运用水位可适其时进,发电容量可扩至40万千瓦以上,库区百万亩滩地可以开发运用,远景将愈来愈夸姣。可是,旧的疑问处理了,新的疑问又呈现了。
近几十年来,黄河当然未再决口,安然无恙,但正本的泄洪排沙规则现已打乱,呈现接连多年长时刻断流状况。一些专家惊呼黄河将成为一条时节河,永失风貌。水土坚持效果不显。下流河槽仍在淤高,相同的洪水流量下水位远远逾越以往。
假如若干年后又来一次"道光大洪水"将何故堪?可见,状况正在不断发作改动,黄河不是那么简略被了解和征服的,她正在不断和咱们较量着。咱们有必要用动态观念看疑问,如今还远不能说咱们已能彻底治愈黄河,而只能极力"把黄河的作业办妥!"所以,假如要在三门峡大坝上立一块纪念碑的话,最佳仍是模仿武则天女士的做法,立上一块无字碑,功过得失留下后人鉴定吧。
