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地 70 米;四、五世纪南北朝时代,海岸线在今上海小沙渡、曹家渡一带,川沙县
全在海外,其时每年涨地 30 米。左岸苏北造陆较快:70 年来在地图上即可见到
新增启东、如东、大丰、射阳四县,此外图上各县的沙地大都已成为可耕地,估
计已增地千万亩以上。合计江苏东疆每年造地至少十万亩,这个莫大的财富是长
江从四川等地搬来的。在三峡大坝拦沙后,这些财富将不会如前增长,甚至会受 海流冲击,海岸线可能退缩。
在中游当江水高涨,洞庭、云梦、鄱阳、太湖等湖泊起调节作用时,上游带
下来的有机肥泥普遍施给了各省洼地,不断维持着有利的生态平衡情况。这在筑 坝后就不会再起同样的效用,是不利于农业和渔业的。
建坝后将截断泥沙流一两百年,将永远完全截断卵石流。江河水沙流原是有
利于人类的自然现象,建坝对于长江中下游造陆进展和生态环境起破坏的作用。
这些作用虽不足以成为否定建大坝的自然条件,但应估计其年均经济损失,从经 济效益里扣除,以核算其经济价值。
坝对于中下游防洪和河道治理也有增益的一面:洪水通过水库其峰被抑低,
减轻了中下游堤防的负担;其含沙浓度减少,使坝下河槽淘深,增加了过洪能力。
但因长江流域太大,一次洪水量历时一个月可达一千亿立米以上,而三峡水库蓄
洪量只一百至二百亿立米,所能抑低的洪峰很有限,效果不大。筑坝后开始刷槽
剧烈,随着来沙加多而年趋平衡;因中途支流输入泥水,中下游终将恢复其堆积 性,河道仍需整治。
建坝对于坝上游来说,加大了河深,有利于航运;淹没了村镇田地,使农业
生产减少,这些都可归并入经济帐里,不至于绝对地影响造坝的可行性。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支流漫延,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。
大坝寿命多少年?能运行发电若干年?无法确知。但它有某个年限,是肯定
的。工程存在的年数,具体影响到经济效益,不知其寿命年数,无法核算其经济
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价值和可行性。目前无法确知水库的有效运行年限,由于两种原因,容待细细解
说。
第一,我们目前无法确知沿着江底滚动的卵石每年有多少输出三峡。目前世
界上量测这种底沙(或称推移质泥沙)的输移率尚未合格,况且河床本身也是随
着底沙较慢地移动着的,这种输移率更无法探知。目前只略知在河中流动着的悬
沙输移率,量测较有把握。表一提供中下游仅有的几个测沙水文站的多年平均的
资料,其中不包括底沙输移率,实测到的只占悬沙的百万分之几,但它未能测到 全部,总是占实际运移的很小一部分。
四川干支流当中水、枯水大部时期河水是较清的,也就是悬沙很少,但河床
却是移动着的。特别是在上游河段,透过清流可以看到河槽卵石在向下泻动着。
越靠上游,坡降陡处,50 毫米以上的卵石在下移。只在汛期大流率带动着在大量
悬沙,而浑水下底沙更粗更多。估计川江输沙率中底沙实占不少的成份,都没有
包括在测到的输沙率中,其量无人知晓,也难以约估。这些无法估量的底沙卵石
部分,在建库之后,将没有一颗过坝排出,而沉积在水库末端。
表一 长江水文站 1954~1981 年测得的平均年流量、输沙量(悬沙)
水文站 寸滩(重庆) 武陵(乌江) 宜昌 汉口 大通(芜湖)
集水面积
(万方公里)
86。65
(8。30)
100。55
平均年流量
(秒立米)
11;100
(1;560)
13;800
22;260
28;000
平均年输沙量
(亿吨/年)
4。65
(0。313)
5。35
4。31
4。91
平均含沙浓度
(公斤/立米)
1。32
(0。637)
1。229
0。614
0。557
第二,这些沉积在水库末端的卵石夹沙,将从重庆逐年向上游漫延,穿过北
碚、沪州,再向各支流延伸,到汛期洪水位抬高,将泛滥两岸坝田,重新进行造 陆运动。
淤积上延的范围和速度要看原来河床所处的河段。是堆积性的,即增坡段落
(aggraded reach),则淤积将进行到出现更陡坡降;或是近于平衡的(in regime),
则淤积将趋向于恢复原来的坡降;或原河段是冲刷性的,即减坡段落(degraded
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reach),则淤积只进行一段便告停止。
从上表可以看出,宜昌至汉口荆江段年输沙量从 5。35 减到 4。31 亿吨,说明这
段是堆积性的。汉口以下长江总是淤积的,长江出峡以后全程是堆积性的,两湖
三江各省平原本是它造成的。寸滩(重庆)到宜昌山峡段年输沙量从 4。65 增加到
5。35 亿吨,六、七百公里间增多了 0。70 亿吨每年,其中包括最大支流乌江来沙每
年有 0。313 亿吨,剩下 0。387 亿吨每年,主要是区间的输入沙量,无法量测。若
此量大于 0。387,则山峡段是堆积性的;小于 0。387,则属冲刷性,此差额太小,
殊难判断,只能约估这一长段是近于平衡的。至于重庆以上干支流更难凭测站输
沙率估量,只能从河道地形及水文站水位和流率关系线来确定。干支流在上游,
冲淤段落可能交替出现,须待具体按资料判断。例如岷江出灌口卵石大到半米,
坡降陡到百分之一,每年内外江必须掏挖,从灌县到青神,江身开扩,称为成都
湖峡,是淤积性的,灌县上游总是冲积河段,而青神以下平羌峡冲淤或平衡当待 考查。
重庆宜昌段冲淤既是近乎平衡,则在重庆水库末端的淤积将向上游延伸,重
庆河槽淤高多少,上游沪州、北碚最终也将淤高这么多,从而毁坏四川坝田,为 害可畏。
全部卵石和部分泥沙将淤在水库末端,卵石粗糙,阻力系数较大,其淤积形
成的平衡比降将较原来卵石夹沙河槽的为陡,因此延伸段将抬高河槽更多,其害
尤甚。卵石和泥沙运移并不同步,两者分离时形成的坡降更陡,此处不再细说。 这一点是否定长江三峡建坝最严重的关键之一。
今天人们却籍河工动床模型试验,证明水库上游淤积不多,无碍于航运与两
岸坝田。这里笔者必须郑重指出,近代动床模型试验在力学和模拟的根本理论上
并未成立,用它只能定性,不能定量。试验只对悬沙,或分别另对底沙,殊欠合
理。况且底沙原始材料来源不可靠,试验实无意义。前面谈到,川江支流低水时
清澈见底,而沙卵石缓缓下泻,足见底沙输移不少,未必只占悬沙百分之几。且
卵石没有一颗可能出峡越过大坝,沉积无可免,上延无可免,所不知者坝寿终之 日罢了。
在四川盆地的边缘各支流峡口及云贵湘鄂各省山区可以修建大中型水电站,
例如已建的乌江电站。那里虽也会发生断流造成淤积现象,但因支流坡降很陡,
坝底应设排泄沙石设备,溯源淤积不会发展很远。且峡谷内少有平坝,淹没损失 较小。对于下游影响也较小,可毋须顾虑。
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三、治理黄河分流策论证
摘 要
本文提出分流淤灌黄淮平原之策以治理黄河,兼通航运。黄河在郑州以下是
一个隆突的三角洲地貌,左右岸没有外来水汇入,只有二十几条流派辐射出海,
如左派之一入卫河、经运河、海河往天津,右派之一入贾鲁河、颖河入淮。在这
种地貌上水沙流只会步步淤积;修了两堤使淤积集中在河槽里,河床抬高更快。
可以证明,任何治河方法,除外加能量挖泥外,都不可能免淤。本文略主张打开
大堤二十几个口子,设闸分流,沿着原存流派淤灌广大黄淮海平原。
这个方略在四方面和现行策略对立:一、依靠水土保持或“上拦”泥沙治河;
二、整治河道使“下排”泥沙以免淤积;三、封闭了二十几道流派,藉堤塞之策,
集流挟沙出海;四、不承认三门峡坝上游淤积在继续延伸,即修小浪底坝。
古今治理黄河,各家策略分岐,迄无定论,但河终积淤。淤多而决堤,堤决
而改道,造成水患。解放后认真护堤,从未决徒,但河床每年平均淤高十厘米,
河悬加剧,仍未见治,本文提出分流淤灌黄淮海平原之策略治河,兼通航运。经
据实立论。逐条推理,以论证其唯一可行性。若有一条不合理,则全盘皆非。如 此展论,可便于公开争议。
黄河在上中游流域里汇集了大量降水,流到郑州桃花峪。从此以下,除大汶
河外再没有水流进黄河。两岸地貌是一个隆突圆锥体三角洲,洲上散布着向下游
分流放射的许多流派,成为派域,而不再是汇水的流域。
凡是在这种淤积得隆起的三角洲上继续通过天然水沙流,全河在长期内是一
定要继续淤高并延伸的。某一段落在某次洪流涨落过程里可能出现冲刷,这可以
通过实测或力学分析得出。但在一长段落里长期内多次洪流过程下,则总结果一
定是淤积的,这须从长期观测或统计分析得出。从长期统计河貌演变的角度来看,
黄河及其流派沿着流程向下。随着时程前进,坡降逐渐减平,水流逐渐减少,出
口逐渐延伸,而海流带走河口的泥沙又少,这四个原因使黄河下游必然淤高。
这些淤积的泥沙在史前经过河槽淤塞、自然堤决口、河道迁移或分流等过程,
轮流散布在三角洲上。三角洲以桃花峪为顶点,堆成隆突的圆锥体,面上留有放
射式的低水洼道,面积达二十五万平方公里。洲面淤高着、扩展着,进行较慢。
在人类定居之后,筑堤堵口,淤积便集于两堤以内,延伸只发生在河口,就进行
得很快了。近河口段不便筑堤,于是淤决徒频繁,人们便误认为利津是黄河三角 洲的顶点。
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在这样的地貌上援用古今中外任何治河法,如