三峡水库的真正危险( 二 )
涪江是嘉陵江的支流 , 嘉陵江在重庆汇入长江 。图片来源:维基百科那么 , 这么庞大的河床移动 , 万一在某处被卡住了 , 结果会怎样呢?不敢想象 。这也正是人们所忽视的问题 。 因为一般来说 , 河流中的输移物主要是悬沙 , 也即河流周围沙质页岩和泥质沙岩风化后随降水流入河流中的悬浮物 。这些悬沙颗粒极小 , 在水流湍急的河段 , 会容易地随着水冲走;即便河流有座大坝拦着 , 也不会被完全阻拦而大面积淤积在水库末端 。另一类常见的输移物是颗粒较大一些的泥沙 , 会沉落在河底 , 也被称为底沙 , 它们在水流急促的时候会被冲走 , 水流较为平缓的时候则会沉落 。普通的河流是悬沙随水流推移 , 流量大时 , 大不了连底沙一起推移 , 一般不会涉及到河床的演变 。但长江上游不一样 , 它的奇特之处就在于 , 它的造床质是不同于黄河造床质的砾卵石 , 而且这些砾卵石不只有一层 , 而是多层分布 , 并且还会随着西高东低的河流陡坡重力 , 以及水流的冲击力 , 整个床底一起移动 。即便是在没有降雨的时候 , 那些直径约在1.5厘的小型砾卵石也会随着水流缓慢移动 。长江这种特殊的河床构造方式 , 就是我们能在长江及其支流看见砾卵石浅滩、在南京能看到雨花石的原因 。雨花石很美 , 但水流中的砾卵石很危险 。所以黄万里教授在一系列讨论三峡修坝问题的文章中 , 最为关注的就是砾卵石 , 这也是理解长江修坝最为关键的问题 。我们看看这些年的媒体报道 , 更能直观地看出长江上游的河床是到底长什么样 。2010年3月26日 , 新华社报道 , 重庆段长江达到特枯水位 , 砾卵石出露;
2010年3月26日 , 长江重庆段一处大面积裸露的河滩图片来源:新华社2013年2月17日 , 中新网报道 , 重庆嘉陵江河床砾卵石出露;2020年1月底 , 金沙江白鹤滩水文站出现历史最低水位 , 金沙江部分河床出露水面 。
白鹤滩水文站华弹站断面图图片来源:长江水文网从这些照片都能看到布满河床的砾卵石 , 黄万里教授所称的长江河床造床质是砾卵石而非泥沙的理论确凿无误 。黄万里教授所记录的同伴悲剧告诉我们 , 即使是枯水期 , 涪江河床上也会有砾卵石流动 , 证明了砾卵石流终年存在、汛期流量更大 , 且黄万里教授用实地测量数据表明 , 涪江的年砾卵石输移量为50万吨 。涪江只是长江支流的支流 , 可想而知 , 长江上游干流的砾卵石输移量会更巨大 。只不过 , 因为长江汛期水深达到40米以上 , 根本无法测量砾卵石输移的准确值 。该怎么测呢?黄万里教授以长江上游小流域的实测资料得出的沙石比 , 间接推测出中游宜昌地区的砾卵石输移量 。 见下表:
如果按照沙石比例来算 , 宜昌地区的砾卵石输移量大致为1.21亿吨/年;如果按照砾卵石单位面积输移量来算 , 则约为0.87亿吨/年 。两者取中间值 , 可以推算出宜昌地区的砾卵石输移量在1亿吨/年左右 。在修建三峡大坝之前 , 这么多的砾卵石可能在洪水退落时堆在一起形成浅滩 , 但最终会在冲刷中奔向下游 。 黄万里教授在文章中说:「所有滚动过的卵石 , 在支流中游时停时行 , 最终必将逐出夔门(三峡西端入口) , 到长江中游流缓处沉落在大陆架上的深层 , 替换原沉泥沙的位置而泥沙则被浮起逐流而下 , 部分淤积河底 , 抬高河床 。 这是造床的卵石和悬浮的泥沙在河道纵断面上不同的运移现象 。 」但是黄教授所估算的这1亿吨/年的砾卵石 , 会由于大坝的落成而堆积在库尾 , 他说的是「一粒也排不出」 。也即是说 , 其实是三峡大坝堵住了长江的砾卵石 , 原因就在于蓄水后水库水位升高 , 流速降低 , 砾卵石无法从大坝里排出去 , 只能沉积 。那有没有可能清理库区的砾卵石呢?理论上可以 , 但代价极大:必须先断航 。这对重庆的影响可想而知 。 而且库区两岸十分狭窄 , 机械设备进出不易 , 即便挖掉一部分砾卵石 , 也得想办法运送出去 , 工程难度和工程量巨大 , 难以想象;再加上壅水因素 , 全部砾卵石只能沉积在库尾的重庆港口 , 阻碍航道 。即使用最极端的方法炸掉大坝 , 已堆积的砾卵石也很难清理 , 因为宜昌之后水流平缓 , 没法彻底冲走底下已经堆积成河床的砾卵石 。更加难测的是 , 年均1亿吨砾卵石的输移量 , 不是均匀地、缓慢地流向库区 , 好等着人工分批给它挖走 , 而是可能在十年或二十年难得一遇的降水袭击之后 , 短时间内一步到位将卵石输送到库区和上游 , 根本来不及应对 。不仅如此 , 砾卵石从上游地势高处流到库区沉积之后 , 会逐渐填平地势陡峭处(坡降大的区域) , 后面推移而来的砾卵石因此反而会向上游堆积 。 这是因为坡降不够 , 再加之水流平缓 , 不能形成足够的重力使卵石往下游移动 , 反而使得砾卵石的堆积逐渐向上游延伸 , 先是重庆 , 然后是北碚、泸州 , 再是长江各支流沿岸 , 最后殃及整个四川盆地 。当然 , 这一切的一切 , 代价都是抬高洪水位、淹没两岸的耕地与城镇 , 生灵涂炭 。为了减少长江砾卵石在三峡涌积 , 如今看来代价最小的办法是在上游进行拦截 。三峡大坝建成后 , 三峡集团便在长江上游连续修建了乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝等多个水电站 , 以拦截上游卵石 。 可是 , 用小隐患来掩饰大隐患 , 这真的是代价最小的办法吗?以后会不会积重难返?与其说这是解决问题的对策 , 不如说是三峡大坝的一块「遮羞布」 。如果我们回到3000年前 , 会发现如今的上海市区还淹没在海里 。 正是长江上游携带的沙石沉积 , 为入海口右岸填造了滩涂 , 补充了许多土地和耕地 。如今 , 越来越多的水坝在上游横截长江 , 遭殃的不仅是重庆和四川盆地 , 曾经受惠于长江沙石的上海 , 在大坝修建后 , 极易受海流冲击 , 海岸线可能退缩 。从2010年蓄水完成至今 , 已过十年了 , 「黄万里预言」是否会成真?感性告诉我们 , 希望不会 。但自然与科学 , 从来不管感性 。
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