三峡工程:过去和未来

沈茜蓉

“三峡工程的作用只会越来越大。”在接受《中国新闻周刊》采访时,长江三峡集团总公司前总经理陆佑楣如是说。

1984年,陆佑楣被时任水电部部长钱正英从正在建设中的龙羊峡调入北京。钱正英部长对陆佑楣说的话字字千钧:“调你来,就是为了三峡工程!”

两年后,一场有关三峡工程的大论证展开了。这场大论证共有412位专家参与论证,涉及40个专业。这是三峡工程问题有史以范围最广,也是讨论最深入、最充分的一次会议,对于工程的方案提出了很多重要意见。这次论证后形成的报告,最终决定了三峡工程得以在1992年全国人大通过。

这次相对广泛公开的大论证也让三峡工程成为新中国成立以来最为透明的世纪工程。

这个世纪工程承载了太多的期望与关注,走过22年,在2008年,水利部又一次找到很多专家,对三峡工程的一些问题进行了再论证。与会者希望以实践来回答当年大讨论中的一些质疑,也为了让这个世纪工程能够更大的发挥效益。

“很多当年论证的时候没有思考得太成熟的东西,在有了这几年蓄水的数据之后,逐渐变得清晰起来。”陆佑楣说,“不过,22年前,大家争论的是上还是不上的问题,现在,研究的是如何让三峡工程发挥最大的综合效益的问题。”

这次论证由水利部会同三峡办、环境保护部、交通运输部、气象局、三峡总公司和国家电网公司等部门联合举行。此次论证之后,水利部于2009年4月形成了《三峡水库优化调度方案》,这份方案在经过国务院审批之后,成为目前对三峡水库进行调度的指导性文件。

24年前的论证

1986年,国务院要求水利电力部重新论证三峡工程。这场论证从当年6月开始,至1989年2月基本结束,时年52岁的陆佑楣担任三峡工程论证领导小组的副组长。参与这场大论证的专家“来自国务院所属17个部门、单位,中国科学院所属的12个院所,28所高等院校和8个省市,其中水电系统以外的占大半,还有20余名全国政协委员”。

在陆佑楣的记忆中,在召开的10次论证大会上,大都存在正反方意见的交锋,特别是最后一次论证大会上,论辩甚为激烈。

泥沙问题成为当年论证的重中之重,这是因为三门峡——这座黄河上游最大的水利工程从第二年开始就不断有泥沙淤积,最终使得黄河形成了“地上河”。“三门峡是中国水利史上最沉重的教训,”陆佑楣说。

1993年9月,陆佑楣出任三峡工程总公司第一任总经理。1993年到2003年的十年,三峡工程从无到有,再到135米首次蓄水,陆佑楣在见证了这一切之后,到了退休的年龄。退休七年,他无法改掉的习惯是,无论和谁说话,总喜欢用“我这里”来代替“三峡”,似乎三峡就是他的家。

当时一个公认的结论是:如果除去防洪功能不谈,三峡工程就没有必要建了。于是,支持派和反对派争论的焦点就在于,三峡工程究竟能够发挥多大的防洪功能?在当年的《长江三峡工程水文与防洪专题防洪论证报告》中,防洪专家组给出的最后结论是:“在不建或缓建三峡工程的情况下,尚无与三峡工程等效或接近等效的替代方案。”这成为三峡工程上马的“必要条件”。

泥沙问题淡化

因为泥沙的沉积问题直接影响到防洪的库容,进而影响到防洪的效果,因此,泥沙问题是防洪的重点问题。在24年前对三峡工程的论证中,泥沙组最后给出的结论是:“水库运用100年后,防洪库容可保留85%”。

但这是在“蓄清排浑”的方式下运行的结果。所谓“蓄清排浑”,指的是“汛期泄洪排沙,保持低水位运行,非汛期蓄水运用,保持高水位运行”。在汛期保持低水位运行的模式,使得防洪的功能又出现了“打折”,因为这意味着能拦蓄的洪水比较少。

“如果三峡大坝在汛期拦洪蓄水,必然会增加对泥沙的淤积。这也是为什么我们在一般的汛期定下145米的水位,就是为了防止泥沙过量淤积,缩短三峡大坝寿命。”清华大学水利系教授王桂仙说。在2009年的论证中,他是泥沙组的成员。

在陆佑楣主持三峡工程建设期间,他就敏锐地发现了这个问题,“水不如我们此前设想的那么混浊。”

在后来的这份方案中,一个数据映证了陆佑楣的判断:在三峡大坝修建之前,“宜昌站多年平均输沙量为5.21亿吨。但在三峡工程蓄水后,由于上游寸滩站来沙大幅度减少,加上三峡水库拦蓄,宜昌站多年平均输沙量下降至0.67亿吨。”

上游的来沙量悄然变小,也让三峡工程的泥沙问题的重要性逐渐被淡化。

三峡枢纽工程在1997年11月实现大江截流后,1998年汛前建成二期围堰,抵御了当年长江8次大洪峰的考验,确保大坝基坑安全。回想起1998年的那场大水,陆佑楣当时正在宜昌,坐镇指挥建设三峡工程。“那是一个洪峰接着一个洪峰,整整持续了两个月。”这让陆佑楣更深刻地意识到三峡工程“是不可替代的”。

当年参与论证的老一辈水利专家们正在逐渐进入高龄,年轻一代的水利专家不再纠结于三峡工程的是是非非,他们更多地关心,如何让三峡的综合效益“最大化”。

提高水位的利弊

作为长江三峡集团总公司的首任总经理,这份《三峡工程优化调度方案》还在讨论之时,就已经放在了陆佑楣的案头。

以防洪作为三峡工程的首要功能的前提下,能否让三峡为下游拦截更多的洪水,成为这份方案的焦点。

“三峡工程的防洪库容针对三峡上游的来水量而言,是很小的,只占到上游来水量的3%～5%。比如三峡多年来5天的最大洪水量的平均值是130亿立方米,30天的最大洪水量的平均值是935亿立方米,60天的最大洪水量的平均值是1640亿立方米,90天的最大洪水量的平均值是2290亿立方米。”当年水文专题论证组的副组长陈志恺说,就三峡工程221亿的防洪库容来说,三峡工程只是个小容器。“三峡工程对拦截一次洪水来说没有问题,但再来了就装不下了,所以需要把流量放均匀以后就排走,否则再来大的就装不下了。这就牵涉到调度的问题和对库容资源的利用的问题。”

国务院三峡办技术与调度司的周宪政副司长在接受《中国新闻周刊》采访时表示,“在今年国家防总对汛期调度方案的批复中,明确提出对于长江中下游的中小洪水,三峡工程在有能力情况下,也要予以考虑。”

但补偿调度范围扩大的结果,必然是在汛期提高了库区水位。初期设计的“在汛期维持145米低水位运行”的方案,似乎松开了一条口子。新方案给出的理由是“尽可能提高三峡工程对一般洪水的防洪作用”,“提高防洪经济效益”。

三峡工程即将在7月28日迎来汛期的第二次洪峰。此前一轮70000立方米/秒的洪峰过后,三峡水库的最高水位达到了158.86米,超过汛限水位13.86米。为了迎接第二轮洪水,三峡水库在7月25日开始加大泄洪力度,但是截至7月27日凌晨3时,三峡水库的水位依然维持在156.79米。

陆佑楣预测,“估计这轮洪峰过后,三峡水库的水会蓄到160米以上,但这对三峡大坝而言,没有任何问题。”

同样受到三峡水库蓄洪的“惠泽”的,还有发电系统。“在同等流量的条件下,水位差越大,产生的能量就越大,这是简单的线性关系。”陆佑楣说,“所以发电系统喜欢高水位。”

在7月20日70000立方米/秒的洪峰进入三峡水库后的第二天,三峡电站即第一次实现了26台机组全部投运,满功率发电。22日的日发电量达到4.345亿千瓦时,创下历史最高。

此前,在三峡水库开始试验175米蓄水的2008年,26台机组共发电803亿度,上网电价以每度电0.25元计,发电收益高达200亿元。有人据此推算,最迟到2017年,三峡工程即可收回全部投资。

截至2010年7月9日上午,三峡电站累计发电量突破4000亿千瓦时(相当于节约标准煤1.33亿吨)。

但一个不容忽视的问题是,在汛期提高水位,除了泥沙淤积的问题之外,还有一个短期的风险,三峡水库是否有足够的库容来迎接下一轮的洪峰?因此,在汛期里,三峡水库的水位越高,下游面临的防洪的风险也就越大。

调度时间的分歧

“三峡工程是个综合性的枢纽工程,涉及到方方面面”,陆佑楣说,“所以各方面存在一些需要协调的问题,也是非常正常的。”

这种矛盾出现在水库蓄水和汛前消落、径流变化较大的时段。这可从175米的试验性蓄水体现出来——发电与下游航运以及用水的矛盾凸显。

2009年9月15日,三峡工程启动最高水位(175米)试验性蓄水,导致长江流量锐减,下游航运停滞。已有伏旱灾情的湖南、江西以及安徽、江苏部分地区,在国庆节后旱情加剧。甚至有人说“三峡蓄水是大旱的肇因之一”,尽管陆佑楣等水利专家们也经常在媒体上公开表示“这种观点值得商榷”,但直到三峡放弃175米蓄水,不断加大下泄流量,批评的声音才最终停止。

6月10日,三峡水库正式启动防洪限制水位145米运行标准。从6月1日到6月10日,三峡水库的水位从149.5米下降至146.3米。

将三峡水库的水位降低,背后有着这样的博弈——防洪要求为汛期腾空库容,但对发电而言,降低水位意味着在相同的径流量之下,能量减小,因此,能多保持一天的高水位,“那就不是水,是油和煤”;而航运同样希望维持高水位,但是,如果要降低水位,则越缓慢越好。

而在汛末,将三峡水库的水位抬高,背后也有着相似的问题——从防洪角度而言,当然是汛期过了再蓄水为好;但从生活用水上,下游地区又希望三峡大坝能够“丝毫不差”地拦截住最后的洪峰,这样就可以不占用非汛期下游的用水;而从发电和航运的角度考虑,则是越早蓄水越好。

“但是事实上,这些问题三峡总公司只是听从防总的调度而已。”陆佑楣说。

在水利部协调各方形成的这份新的调度方案中,对各方的需求均予以考虑,“比较集中的要求为希望拉长水库汛末蓄水过程,使蓄水期间有一定下泄流量,以维护下游的用水需求。”

但在消落方式上各方面要求有一定矛盾,“航运、发电方面希望枯水期末水库能维持一定的高水位,而下游生态、抗旱等方面希望1至2月期间,水库动用调节库容,以加大向下游供水。”

因此,新的方案提出了新的考虑,比如,在蓄水和消落期间,要避免陡涨陡落,要保证下游用水安全,枯水期要为下游补水,甚至要考虑到地质灾害的因素。

长远的矛盾尚无解

2009年4月,水利部副部长矫勇主持召开研究《三峡水库优化调度方案》的部长专题会议,他提出三点要求:“第一,汛期调度要以防洪安全为主。第二,枯水期调度要以供水、生态为主。在发电效益和下游供水、生态之间发生矛盾时,要服从下游供水和生态。要坚持经济效益服从公益效益、电调服从水调、发电服从防洪的原则。第三,调度方案中要充分体现现代水利思想,要坚持科学论证,在充分研究论证的基础上,要敢于下结论,对防洪安全、人民生命安全确实存在重大风险的,要有效规避风险。”

在这份《三峡水库优化调度方案》的背后,是从2003年三峡蓄水以来的各方需求的协调和安排。“作为一家企业,三峡肯定要追求自身的利益”,陆佑楣说,“但三峡工程的功能又太重要,牵涉到方方面面的利益。”

国务院三峡工程建设委员会办公室在三峡工程完工后,其工作职责之一就是协调与三峡工程相关的各方利益。该机构是国务院领导三峡工程建设和移民工作的决策机构,主任由副总理李克强担任。

值得关注的是,这份优化方案的前提是泥沙问题被淡化,因此有了种种让三峡工程的综合效益最大化的举措。但是,泥沙问题是世界上任何一座大型水库都很难绕过的问题。落实到三峡工程,在泥沙淤积的影响上,除了会缩减三峡的防洪库容之外,还会对上游产生影响。重庆位于三峡工程的库尾,会受到卵石和泥沙淤积的影响,进而水位被抬高。

当年黄万里旗帜鲜明地反对修建三峡工程,是因为在他的观点中,“致命的问题发生在库水末端的淤积上,这淤积会逐步向上游干流漫延,抬高两岸坝田的洪水位,使淹没频繁,终至于毁没四川坝田,而不得不拆除大坝。”

“这个沉积的过程是非常长时间的,三峡工程从2003年才开始运行,到现在才8年不到;而且此前一直没有怎么试过在高水位运行,所以这个泥沙淤积的影响现在还不明显。”清华大学水利系的王桂仙教授说,“但在泥沙淤积影响上游和拦洪蓄水调剂下游之间,存在着一种此消彼长的关系。如果高水位运行,减轻下游抗洪压力,必然要淤积泥沙,长此以往影响三峡工程的库容和重庆的安全;如果一直低水位运行,甚至到135米,那么泥沙的淤积非常少,但也起不到防洪的作用。”

这将长久地成为三峡工程的矛盾。★