汪恕诚撰文谈中国大坝建设的成就和展望


    我国地处欧亚大陆东南部,人口众多,地域辽阔,降水的时空分布很不均匀,水旱灾害频繁。虽然我国水资源总量居世界第六位,水力资源蕴藏量居世界首位,但人均水平较低,开发难度较大。1949年新中国建立以后,党和政府对水利事业给予了高度重视,领导全国人民进行了大规模的水利水电工程建设。经过五十多年的发展,中国的水库大坝建设在规模、质量、技术等各方面都取得了举世瞩目的成就。大坝作为重要的水利设施,发挥了巨大的兴利除害作用,有力地促进和保障了经济发展、社会稳定和环境改善。

一、历程

    1949年以前,我国建成并能继续运行的大中型水库大坝只有23座。新中国成立后的50年来,全国共建成了各类大坝约8.6万余座,数量居世界首位。中国在国际大坝委员会登记的大坝(坝高大于15m)为3万多座。
    建国初期,国家经济虽然十分困难,但是党和政府集中了大量的人力、物力和财力,在大江大河上兴建了不少大型的水库大坝。如梅山、佛子岭、官厅、大伙房等大型水利水电大坝。50年代后期到70年代,我国大坝建设高速发展,大坝的数量急剧增加,建成了新安江、密云、三门峡、柘溪、新丰江、丹江口、刘家峡等大批水库水电站。但是这个时期,由于许多大坝建设采用群众运动的方式,技术措施不到位,管理混乱,使得很多工程遗留了不少问题。改革开放以后,我国国民经济快速、健康发展,大坝建设也进入了一个健康发展的时期。20年来,建成了潘家口、葛洲坝、乌江渡、龙羊峡、广蓄、水口、岩滩、隔河岩、漫湾、五强溪、李家峡、天荒坪、二滩、天生桥等一批大型水利水电工程。同时,还针对“大跃进”和“文革”期间大坝建设中遗留的工程标准和质量问题,有计划地进行了除险加固。目前,我国正在建设的大坝工程有三峡、小浪底、万家寨、大朝山、棉花滩等。
    在水利水电建设过程中,特别是改革开放20年来,我国的坝工技术有了突飞猛进的发展。
    我国的大坝以土石坝居多。1990年前大多为中低坝,坝高90m以上的只有3座。1990年以来,高土石坝和混凝土面板堆石坝的筑坝技术得到了迅速发展。正在建设的小浪底水利枢纽工程采用粘土斜心墙堆石坝,坝高154m,天生桥一级水电站大坝为混凝土面板堆石坝,坝高178m。中国已建和在建的坝高在90m以上的土石坝已超过20座。
    混凝土重力坝是中国高坝建设中的主要坝型,目前,已建和在建的坝高90m以上的重力坝有27座。三峡大坝最大坝高181m,将建的龙滩大坝坝高192m。1985年以来,碾压混凝土重力坝在我国有了较快的发展,已建、在建的碾压混凝土坝约50座,其中江垭水库最大坝高131m,列世界第三位。
    我国是世界上修建拱坝最多的国家。已建和在建的坝高90m以上的拱坝有14座。已建成的最高重力拱坝龙羊峡大坝,坝高178m;最高双曲拱坝二滩大坝,坝高240m;最高空腹重力拱坝凤滩坝,坝高112.5m;最高浆砌石拱坝群英坝,坝高100.5m;在建的沙牌大坝是世界上最高的碾压混凝土拱坝。
    我国的筑坝技术在很多方面处于世界领先水平。地质勘探技术、计算机和物理模型试验在坝工领域的应用技术、导截流技术、地下工程施工技术、高坝泄洪消能技术等发展迅速。土石坝筑坝材料、坝体分区、坝体稳定、渗流、沉降及应力应变分析、基础处理、填筑标准、施工机具等一系列关键技术,已积累了丰富的经验。重力坝的筑坝技术及其设计理论已达到了国际先进水平。以坝高和坝身泄洪量著称的我国拱坝技术也在向世界技术高峰攀登。实践证明,我国已完全有能力解决百米以上高坝和各种坝型的技术难题,正在建设中的三峡大坝,就综合反映了我国大坝建设的杰出水平。
    我国大坝建设中也存在一些问题和沉痛的教训。如“大跃进”和“文革”时期兴建的一些大坝,由于没有按照科学行事,导致许多水库大坝标准偏低、质量问题严重;又如三门峡水库,由于对泥沙问题认识不足,建成后出现严重问题,不得不多次改建;再如,对水库移民问题重视不够,办法简单,造成大量遗留问题。

二、成效

    大规模的水利水电工程建设,特别是大坝建设,在防洪、供水、灌溉、发电、水产养殖、改善环境、发展旅游等方面产生了巨大的社会效益、经济效益和环境效益,在我国的经济发展和社会进步中发挥了巨大的作用。
1. 防洪
    我国建成水库的总库容相当于全国河流年均径流量的1/6。在历年抗洪斗争中,发挥了巨大的防洪效益。据统计,全国水库大坝保护范围覆盖了3.1亿人口、4.8亿亩耕地和北京、天津、武汉、沈阳等几百个大中城市以及重要铁路、公路干线和大型工矿企业。通过水库对洪水的合理调蓄和联合运用下游河道工程,大大减少了洪涝灾害所造成的损失。如1995年浑河流域大伙房水库上游发生特大洪水,经过水库的调节,保证了下游沈阳、抚顺等城市的安全,减免洪灾经济损失约75亿元,相当于大坝工程投资的18倍。又如,1998年长江流域发生特大洪水,洪峰流量、洪峰水位均与1954年接近,但洪灾损失较1954年大大减少,其中重要的原因之一就是丹江口、葛洲坝、二滩、宝珠寺、隔河岩、安康、五强溪、柘林、柘溪、凤滩等一大批水库调蓄洪水,削减洪峰,为减轻洪灾损失作出了突出贡献。据统计,1998年全国共有1335座大中型水库参与了拦洪削峰,拦蓄洪量532亿m3,减少农田受灾面积3420万亩,使200余座城市免遭洪水淹浸,减灾效益达7000亿人民币。
2. 灌溉和供水
    水是粮食作物和经济作物稳产高产不可缺少的条件,水库灌区水源可靠,用水保证率高,可以为农业灌溉提供优质、稳定的供水。我国80%以上的水库以灌溉为主,水库的灌溉面积为2.4亿亩,约占全国灌溉面积的三分之一。为满足城市迅猛发展对水日益增长的需求,我国修建了一大批向城市远程供水的水源工程,如为北京供水的密云水库,为天津供水的潘家口,为香港、深圳供水的深圳水库等。据统计,全国已有100多座大、中城市主要或全部依靠水库供水。
3. 发电
    水力发电对环境没有污染,运行成本低。改革开放以来,我国水电大坝建设取得了迅速的发展,截至1999年底,中国的水力发电总装机容量已达7297万kw,占全国装机总容量的24.4%,水电年发电量2129亿kw.h,占全国年发电量的17.3%。1999年,中国水电装机容量和发电量为世界第2位和第4位。
4、水产养殖及旅游
    我国水库大坝的建设,形成了约3000多万亩的水域,为发展水产养殖提供了极好的条件,许多水库已成为水产供应基地。水库环境优美,是城乡居民极好的旅游休闲场所,又是极其宝贵的旅游资源。一大批水库,如浙江的千岛湖(新安江水库)已成为著名的旅游胜地。

三、展望

    在二十一世纪到来之际,水已成为世界各国人民关注的焦点,人类社会遇到了前所未有的水问题的挑战。从防洪看,我国的防洪标准仍然普遍偏低,洪涝灾害始终是中华民族的心腹大患;从水的供需看,水资源短缺问题十分突出,水环境恶化的趋势尚未得到有效遏制,干旱缺水和严重的水污染已严重制约了经济的发展;从能源结构看,水能资源的开发利用水平还比较低,今后水电开发有巨大的市场需求和良好的发展环境。所有这些,都预示着今后中国的水利水电建设任务将十分繁重,中国的大坝建设任重道远。
    为了有效控制洪水,减轻洪涝灾害的威胁,要继续加强防洪工程建设和非工程措施建设。防洪工程建设中,在加强堤防建设、河道整治工程建设及蓄滞洪区建设的同时,还必须建设一批控制性工程。在长江,建设皂市、廖坊、亭子口等主要支流控制性工程;在黄河,建设大柳树、古贤、绩口等调水调沙水库;在嫩江,建设尼尔基水利枢纽;在辽河,建设石佛寺水利枢纽;在淮河,建设临淮岗洪水控制工程;在珠江,建设百色、大藤峡等水利枢纽。通过这些控制性工程建设,加上防洪其他措施,使我国大江大河的防洪能力达到规划确定的防洪标准,保证主要河段、大中城市及重点地区的防洪安全。
    解决水资源短缺问题,要坚持开源节流保护并举,在节水和水资源高效利用的基础上,通过建设必要的蓄、引、提、排、灌等各类水资源开发利用工程,增加有效供水量,使水资源得到合理配置,满足经济社会发展的需要。需要兴建的骨干水源调蓄工程有:岷江紫坪铺、黄河沙坡头、丹江口大坝加高、新疆恰布其海、哈腊塑克等。
    在新世纪,中国水电建设将迎来新高潮。在实施西部大开发战略中,我国西部,特别是西南地区的水电宝藏将得到加快开发,实现“西电东送”,促进全国联网,使我国能源结构更趋合理。即将开工建设的大型水电站有:龙滩、小湾、公伯峡、三板溪、洪家渡等。在此基础上,将全面开发金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江、乌江、红水河和黄河上游水电资源,形成南、中、北三条“西电东送”大通道。东部地区,水能资源相对较少或开发程度已较高,要根据电网发展需要,建设一批大型抽水蓄能电站。对调节性能好、电能质量高的中心河流,进行梯级连续开发。到2010年,中国的水电总装机容量将达到1.25亿kw。
    在水利水电建设中,我们将坚持全面规划,统筹兼顾,标本兼治,综合治理,要对水资源进行合理开发,高效利用,优化配置,有效保护。我们要认真总结大坝建设中的经验教训,不断提高大坝建设的技术水平和管理水平。特别是要认识到,修建大坝不仅可以产生防洪减灾、调蓄水量、提供能源等正面作用,还会带来移民、文化历史遗迹的淹没、以及改变水坝上下游自然环境等负面影响。我们要以科学的态度,慎重研究大坝工程可能带来的每一项负面环境影响因素,充分论证大坝建设项目的环境可行性,采取相应的措施,趋利避害,使新建的每一项工程不仅有巨大的经济效益,而且能够促进经济社会的可持续发展,促进人与自然的和谐相处。