民国时期对黄河陕县孟津段修建水库的认识

2015-03-17 03:36李荣华
关键词:孟津三门峡泥沙

李荣华

(西北农林科技大学中国农业历史文化研究中心,陕西杨凌712100)

民国时期对黄河陕县孟津段修建水库的认识

李荣华

(西北农林科技大学中国农业历史文化研究中心,陕西杨凌712100)

民国时期,中外学者通过勘察黄河流域的水文环境,认为在陕县孟津段修建水利工程,能够有效地控制下游的洪水。该地带修建水库的地点有三门峡、八里胡同和小狼地(即小浪底)等。选取最适宜的修建地址,除考虑生态环境因素外,还需关注社会经济因素。虽然民国学者作了许多有益的探讨,但是他们所掌握的资料十分有限,无法对水库的修建地点作出科学的选择。

民国;黄河;陕县孟津段;水库

黄河下游的治理,事关华北平原社会的稳定、经济的发展,备受全社会的重视。封建时期,主要依靠堤防修建,保障黄河的安全。民国时期,随着水利科学的发展,形成了与封建时期不同的治理思路。中外学者通过勘察黄河流域的水文环境,认为在陕县孟津段修建水利工程,对黄河下游的治理有着重要的意义,并提出了种种富有建设性的建议。梳理和探讨这些建议,有助于认识民国科学技术的发展水平,对当代黄河的治理,也有借鉴和参考价值。

一、黄河陕县孟津段修建水利工程的重要性

黄河下游为一望无垠的华北平原,历来是洪涝灾害最为严重的地区。如何治理这一地区的水患,中外学者提出了各自的意见。李仪祉认为在黄河中游干支流修建水库,能够有效预防下游的洪水。但究竟在黄河中游何处修建水利工程,他没有给出明确的意见[1]169。黄河水利委员会挪威籍主任工程师安立森认为,治理华北平原黄河水患,一方面,在华北平原以西的山区设立滞洪区,削减黄河洪峰;另一方面,在华北平原黄河两岸修建堤防,阻挡经过截流的洪水[2]302。黄河顾问团葛罗同亦认为要解决华北平原的洪灾,一是在陕县孟津段修建水库,控制黄河干支流的洪水及泥沙,二是在华北平原修建一条固定的河道,保障受控制的水量与泥沙,被安全地输送到大海[2]327。可见,在华北平原以西的豫西山地建设水库,能够缓解下游的洪水流量,减轻华北的防洪压力。

黄河下游华北平原,是以孟津为顶点,经过黄河长期冲刷淤积而成。而豫西山地黄河陕县孟津段穿行于峡谷中,河身宽窄不一。自禹门口至陕县,河宽3至6公里,陕县至孟津,水道狭束,仅300至500米[3]15。从地貌和地形上看,该地区可以修建大型水利工程,是控制下游洪水的关键地段。

在陕县孟津间修筑水利工程,是建立在对黄河水文环境认识的基础上。黄河下游的洪水,主要来自于中游地区。与陕县孟津段洪水有较大关系的是来自包头、龙门的干流流量,以及汾河和渭河等支流流量[4]23。自近代有水文记录以来,陕县水文站的最大洪水记录,出现在1933年和1942年。1933年陕县一带的洪水流量达到22 600秒立方,洛河流量为300秒立方,泾河为12 000秒立方,渭河为4 000秒立方,汾河为1 800秒立方,包头潼关间诸水为2 300秒立方,包头以上之黄河为2 200秒立方,黄河洪水大部分来自于泾河。1942年陕县一带的洪水

流量为29 000秒立方,来自泾洛渭各支流仅500秒立方,包头以上为2 100秒立方,山陕交界诸支流为26 400秒立方,黄河洪水主要来自于山陕地区。受战事影响,陕县以上潼关、龙门、包头、汾河等观测站无法正常工作,黄委会只能根据所掌握的材料进行上述推测[5]3-4。二十世纪五十年代黄委会整编黄河水文资料时,将1942年洪水流量修正为17 700立方米每秒,1933年最大洪水流量依然为22 000秒立方[6]3。

黄河泥沙含量丰富,这是它最重要的特征之一。黄河治本研究团对各地河流的泥沙含量进行统计,发现黄河泥沙含量高居榜首,每年的输沙量为10亿立方公尺,占全世界河流总输沙量的九分之一[7]35。这些泥沙主要来自中游黄土高原地区,原因在于黄土质地细腻,结构疏松,多空隙,湿陷性和渗透性较大,具有迅速分散的特性,抗雨滴击溅和径流冲刷力较弱。当黄土遭受雨水侵蚀时,大量泥土会被携带到河流中,致使黄河含沙量增大。总之,对黄河洪水流量和泥沙含量基本规律的认识,为陕县孟津间水利设施的修建奠定了理论基础,也说明了在该段修筑水利工程的重要性。

二、生态环境因素与陕县孟津段水利工程的修建

黄河陕县孟津段无论从地貌上,还是在下游的地理位置上,均适宜修建水利工程。而水利工程的修建,需要勘察相关地区的地质构造情况、岩石性质、水文特性、地形与地貌等。从修建水利工程的角度,对黄河陕县孟津段进行环境勘察的机构,包括黄河水利委员会、日本东亚研究所和治黄顾问团等。

1935年8月23日至9月2日,黄河水利委员会主任工程师安立森勘察黄河陕县孟津段后,认为三门峡以下五十公里处可以修建防洪水库。李仪祉对此建议十分赞成,在他看来,三门峡一带的地质与地形皆适宜修建水库,而且这一设施的修建,有助于减少黄河洪水与西北旱灾[1]135。1940年,回到美国的安立森与塔德合作,利用他们在中国所收集的黄河资料,撰成《黄河问题》一文。在该文中,他们认为自三门峡以下75英里(相当于120公里)的河谷地带均为石灰岩山峡,可以修筑水利工程,地点包括三门峡、八里胡同等[2]300。

日本东亚研究所于1941年6月对黄河进行调查,并就陕县孟津段水利工程的修建问题,提出了他们的意见。陕县孟津段修建水利工程的地点有三处,分别为三门峡、八里胡同和小狼地(即小浪底,下文同。)。从地质条件上看,三门峡两岸和河床,岩盘良好,适宜修建水库。八里胡同一带的河床也为良好的石灰岩,但是岩盘较为脆弱,蓄水量较少,不及三门峡优良。不过,它距离下游较近,调节洪水的功能,远胜于三门峡。因此,在筑坝地点的选择上,八里胡同较三门峡适宜[4]77。

黄河水利委员会治本研究团于1945年8月12日至21日考察了黄河陕县孟津段,对这一地区修建拦洪水库的选址问题,形成了他们的认识。首先,这一地段适宜修建水利工程的地点有八里胡同、三门峡等。第二,坝址的选择,地质因素居于主要地位,经济的因素也应予以考虑。单就八里胡同和三门峡而言,位于八里胡同上游的三门峡,地质情况较差,水库坝址以八里胡同为最佳[7]97-98。

地质因素,是决定水库选址的最重要因素。而河流的水质问题,也影响着水库的设计方案。由于黄河泥沙含量丰富,近代学者对于能否在黄河中游修建水库,一开始持怀疑态度。早在二十世纪二十年代,李仪祉认为在黄河流域不适宜建筑水库[1]36。到了1935年,李仪祉认为在黄河中上游支流山谷中可以修建水库,不过,在洪水来临之前,必须清空库存水量。此外,还要建立泄水涵洞,保证水库不会被泥沙淤积[1]53。1934年冬季,国际联盟在国民政府的邀请之下,派荷兰人聂霍夫、英国人柯德等来到中国,帮助治理黄河。1935年初,他们视察黄河后,提出了自己的一些治理意见,应尽量避免在黄河中游干支流建造水库,原因为泥沙的淤积,有可能导致水库库容减少、寿命缩减[2]242。虽然他们对黄河中游是否适宜修建水库存在着争议,但又有共识,即在陕县孟津段修建水利设施,能够有效缓解下游地区的洪水。

治黄顾问团从1946年12月12日开始查勘黄河,先后考察了海口、黄河下游故道、黄泛区、八里胡同、三门峡、龙门、陕西关中等地,主要成果体现在《治理黄河初步报告》中。在他们看来,应在八里胡同修建高坝,使其与潼关间形成山峡水库。这一水库,不仅有足够的容量控制黄河的最大洪水流量,还可以发电,实现黄河多目标开发的目的。不过,每年需进行一次放沙工作,将库中淤积的泥沙冲走,才能确保水库的寿命[2]328。

如何解决水库泥沙淤积的问题,黄河治本团从治本的角度考虑,提出在黄土高原地区进行水土保持、改进农业耕作方法以及保护沟壑滩岸等[7]98。张含英认为应该在黄河上中游干流及支流兴建水库,以此拦截泥沙,保证陕县孟津间水库的正常运转[8]83-84。黄河水利委员会认为,水库拦蓄洪水的时间越短,库内泥沙淤淀的机会越少,这需水库及时

泄洪,通过坝底的泄水道排除淤积的泥沙[5]17。治黄顾问团指出在黄河干流和支流建设山峡水库,均应在坝底修建排除泥沙的通道[2]328。

可见,地质环境是决定陕县孟津段水利工程修建的重要因素,而要确保水利工程的正常运转,需要解决泥沙淤积的问题,这除要求在黄土高原地区进行水土保持外,还需在制定水库建设方案时,设计专门的排沙通道。

三、社会经济因素与陕县孟津段水利工程的修建

与传统时期相比,民国黄河治理的理念发生了重要的变化,形成了全流域多目标开发的理论,即除害与兴利并举,才能促进流域内社会经济的发展、人民生活水平的改善[9]2。

陕县孟津段修建水利工程,除拦截洪水、保证下游安澜外,还应兼顾发电、灌溉等功能。张含英认为陕县孟津间修筑水库的地点为陕县三门峡和新安八里胡同。以防洪而言,八里胡同较陕县为优,原因在于八里胡同的地质情况较好;以水库容量而言,潼关陕县间山谷较为宽阔,水库容量较大,而陕县到八里胡同山谷较为狭窄,水库容量较小;从经济的角度考虑,修建相同容量的水库,八里胡同修建的大坝,较三门峡高,费用增加;如果兼及防洪、发电、蓄水等,在八里胡同修建高坝最为适宜,原因在于三门峡与八里胡同,距离仅为九十六公里,落差却有一百四十米,这一段两岸人烟稀少,不需搬迁大量的人口。而且,在八里胡同修筑水坝,能把下游的水量控制在一万秒立方米以下,水库回水所淹没的区域仅及潼关。虽然张含英提出了种种假设,但是到底在三门峡还是在八里胡同修建水库,他指出要进一步地研究和调查[8]83-84。

日本东亚研究所在调查黄河的过程中,对黄河陕县孟津段的水利开发十分关注。他们的目的是通过在这一段建设水电站,为华北地区提供足够的电力,以满足掠夺中国资源的需求[10]20。他们对三门峡、八里胡同、小狼地的发电量进行了估算,三门峡最大发电量为112.3万瓦,年发电量为51.6亿瓦;八里胡同最大发电量为187.8万瓦,年发电量为78.5亿瓦;小狼地最大发电量为22.9万瓦,年发电量为7.5亿瓦。三者相比,八里胡同的发电量最多。如果与防洪功能相结合,八里胡同修建水库最为合适[11]10。

2.1.4 阳性药环丙沙星的配制 准确称取一定量的环丙沙星盐酸盐一水合物,用0.5%羧甲基纤维素钠配制为3 mg/mL的环丙沙星溶液。

日本侵略者从掠夺华北资源的角度出发,认为在三门峡一带修建水力发电设施,可以提高黄河水资源的利用效率,但又面临着泥沙堆积过多的问题,以及潼关与运城附近地区被淹的可能[11]10。为解决此问题,他们指出在水库高坝下修建数个口门,除洪水期外,其他时段不能蓄水,任由水流下泄,可这又不能带来任何经济效益,影响发电[2]254。对日本人的治黄计划,水利专家张瑞瑾认为其可能导致三方面问题,一是泥沙淤积日益严重,二是运城附近的盐池将会被淹,三是淹没的地域较大,搬迁人口众多[12]。治黄顾问团也认为如果实施日本人所制定的三门峡防洪及发电计划,将会淹没大片农田,无法阻止三门峡水库泥沙的淤积[2]328。

水库的修建,蓄水量的增加,对周边地区经济发展有着直接或间接影响,这特别需要关注关中平原的生态安全问题。如果潼关水位持续增高,将会淹没关中大量的良田。即使它能够发电,也无法与关中平原的损失相比。因此,在设计水库的容量时,务必使水库内的回水,不会淹没潼关[8]83-84。解决这些问题,需对黄河干流洪水流量以及水库坝高进行研究。黄河水利委员会依据1942年的洪水,将黄河最大洪水流量定为约37 000秒立方,这是基于泾渭洛河的洪水同时到达陕县这一假设,但实际的情况是,各个支流的洪水同时到达陕县的机会十分小,只是为了更好地治理下游的洪水,将之定为黄河最大洪水流量[5]3-4。

只有将黄河的最大洪水流量确定,才有可能对陕县孟津段水库的坝高进行计算。黄河水利委员会依据37 000秒立方的最高洪水量设计水库的坝高,将最大泄水量定为19 000秒立方,坝高应为315米,水库最高水位为313米;将最大泄洪量定为24 850秒立方,坝高应规定为311.5米,库内最高水位为309.5米[5]16-17。日本东亚研究所提出如果使潼关不为回水淹没,那么三门峡水库的最高水位应为大沽基准面上316米[4]73。张瑞瑾也提出自己的意见,认为三门峡水库修建后,库内最高水位可达325米,回水直接到达潼关[13]。

总之,水库设计方案的制定与完善,除考虑水库的基本功用外,还应尽可能地与周边地区社会经济的发展相协调,从而发挥水库的最大经济效能。

四、余论

虽然近代学者做了很多探讨,但是他们一致认为,目前所掌握的黄河资料十分有限,无法对这些问题进行深入的研究。当务之急是通过黄河流域地形、雨量与流量的测量,筑坝地点的地质勘察,水文站、气象观测站、小型水工实验室的建立,全面获取各种资料。在此基础上,形成完整的、科学的修建计划,确保下游的治理、关中平原等地的安全和黄河流域多目标开发思想的实现。

[1]李仪祉.李仪祉水利论著选集[C].北京:水利电力出版社,1988.

[2]沈怡.黄河问题讨论集[C].台北:台湾商务印书馆,1971.

[3]沈百先,等.中华水利史[M].台北:台湾商务印书馆,1979.

[4]前日本东亚研究所.黄河治水及水运调查报告[M].南京:中央人民政府水利部南京水利实验处,1950.

[5]前黄河水利委员会.黄河下游治理计划[M].南京:中央人民政府水利部南京水利实验处,1950.

[6]黄河水利委员会.1919—1953黄河流域水文资料(河口镇至孟津)(第2册)[M].郑州:黄河水利委员会,1955.

[7]黄河治本研究团.黄河上中游考察报告[M].南京:南京美丰祥印书馆,1946.

[8]黄河水利委员会黄河志总编辑室.历代治黄文选(下册)[C].郑州:河南人民出版社,1989.

[9]沈怡.黄河治理研究之目的及范围[M].南京:中央人民政府水利部南京水利实验处,1950.

[10]张瑞瑾.黄河概况[M].南京:中央人民政府水利部南京水利实验处,1950.

[11]前日本东亚研究所.黄河水力发电调查报告[M].南京:中央人民政府水利部南京水利实验处,1950.

[12]张瑞瑾.日人治黄研究工作述要[J].水利,1946 (6):300.

[13]张瑞瑾.于三门峡建筑拦洪水库淤积问题之初步探讨[J].水利,1947(1):32.

(责任编辑:杨华轲)

Knowledge about Water Conservancy Constructed in Shan County and Mengjin Sector of the Yellow River in the Republican Period

LI Ronghua
(Center of Chinese Agricultural History and Culture,Northwest A&F University,Yangling 712100,China)

After Chinese and foreign scholars investigated hydrological Environment in the Yellow River Basin,they thought water conservancy constructed in Shan County and Mengjin sector could effectively control flood in lower reaches of the Yellow River in the Republican period.In this region,Sanmenxia,Balihutong,Xiaolangdi and so on may construct water conservancy.Besides ecological environment factors,socioeconomic factors also paid attention to sediment deposition.Although the scholars in the Republic of China did a lot of discussions about these problems,foundation data about the Yellow River held by them was very limited and they did not make scientific decision about the location where reservoir was constructed.

the Republican period;the Yellow River;Shan County and Mengjin sector;water conservancy

T-09

A

1008—4444(2015)05—0001—04

2014-02-10

教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目“中华农业文明通史”(13JZD036);西北农林科技大学基本科研业务费人文社科项目“民国时期黄土高原水土流失治理研究”(2015RWYB17)

李荣华(1978—),男,陕西蒲城人,西北农林科技大学中国农业历史文化研究中心讲师,历史学博士,研究方向为科学技术史、生态环境史。

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