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治水治沙
治水以“堵”,中国水患治理最大的败笔
——从江西放言将筑堤截断鄱阳湖外流谈起
据人民网消息,由于五月底三峡水库的调节库容将尽,中国第二大淡水湖鄱阳湖持续干涸,湖底长满了茅草,江西山江湖开发治理委员会办公室主任汪晓鸿日前表示:
“三峡工程从很大程度上改变了‘江湖格局’。
”为抵消这种改变,江西已然准备在湖口建起2800米长的大坝,把湖水拦在自己的地盘里。
(2011年6月1日《兰州晨报》A19版中腰)。
筑堤拦水,这显然是“堵”的治水之策。
由是我们联想到中国历代为治水患。
采用何策之争。
概括来说,传统治水国策,一在“堵”,即“兵来将挡,水来土屯”,也即洪水泛滥到哪里,筑坝、筑堤、围堰,围堵到哪里;一在“导”,即开河引流,束水攻沙,使洪水归一到经过开挖疏浚又加固了堤防的河道里,夹带泥沙迅速下泻,以策无虑。
有史以来,大小水患以千万计,“堵”与“疏”的治水之策,始终在实践中反复较量,不是互有胜败,而是堵水之策从来没有被实践证明是治水良策,尽管坚持此论者代有名人、权臣。
传说中的大禹治水,和其父亲的本质不同,就是鲧采用“堵”的办法,被动地应对洪水泛滥,顾了头,顾不了腚,顾了首尾,顾不了中腰,劳民伤财,水患未除,迫使舜殛灭了鲧,改用其子禹治水。
禹改变了鲧的治水之策,视察水势、走向,开凿主河道,并高筑或加固堤防,使洪水驯服地进入指定河道,在堤防夹峙下顺利东泻入海,由是终于根除了水患。
汉哀帝时(前6-1年),广求博征浚川疏河之计。
贾让上书提出了著名的治理黄河的三策。
上策主张不与水争地,迁移冀州百姓,从黎阳(河北浚县)改河北行。
中策主张从淇口(河南淇县)筑堤,北行300余里入漳水,并在东南堤和西面高地上分别修建水闸,闸下修渠。
旱则开东南水闸放水灌溉;涝则开西面水闸分水泄洪。
而单纯依靠堤防防洪,劳费无已,最为下策。
上策可一劳永逸根治黄河水患,但工程浩大,靡费无算,一时难以实行。
中策为不得已必须采用的治河之策,根本上还是一个“导”,一个“疏”。
而下策纯粹为“堵”,故弃之不用。
“贾让三策”在引黄淤灌,兴利除害,变害为利上于治水贡献颇大,故在历史上享有盛名。
王莽时(公元9-22年)大司马张戎于治河献策曰:
“水性就下,行疾,则自刮除,成空而稍深。
河水重浊,号为一石水而六斗泥……故使河流迟(流速慢),储淤而稍浅。
”此策指出了黄河多泥沙、下游淤塞的特点,提出水流速度和挟沙之间存在着某种正比例关系,河流水量和流速之间也存在着一定联系。
由此理论,经过千年实践检验总结,明代治水专家、工部尚书潘季驯根据自己毕生治水经验,提出了著名的“束水攻沙”理论。
东汉明帝永平12年(69年)明帝以水利专家王景以数十万人,百亿两白银治河。
王景使“河、汴分流”,系统修建黄河千里大堤,采用稳定河床,“十里立一水门,令更相回注”的束水、导水、分水的方法,发展了多河河流上多水口引水的技术。
收到防洪、航运和稳定河水多项收益,于治河立功厥伟。
除了多立水门,多水口引水工程外,王景造福后人的治河工程主要是排除世人任水自流,回归禹河古道,迁移高地自保的保守妥协议案,身体力行督率民役治河。
一,修筑荥阳至千乘(山东高青县东北)海口千里大堤。
二,治汴,开凿汴渠新引水口,堵塞被黄河洪水刷成的汴渠周围的沟涧缺口,疏浚淤积不畅的河道上游等。
这里,所说的“堵”,不是被动地应对洪水,而是堵必堵的缺口或非可需的冲刷沟涧。
这是“堵”在水利工程的正确使用。
但王景的治河关键还是一个“疏”,一个“分”字。
元至正四年(1344)黄河决口,改道北流。
山东宣抚使贾鲁巡视水患,有所得。
至至正八年以行水都鉴职勘察水情后,提出治河良策。
十一年为工部尚书、总治河防使,发民工15万,军卒2万治河。
重点先疏浚黄河故道,堵塞黄河决口,束水使归故道东流,以避洪水北流水患风险。
疏、浚、塞(堵)并举,先疏导,后塞决口。
浚河道280里,黄陵冈堵口修束水长堤三道26里,截河大堤19里,筑北岸堤自白茅口至碭山县254里;堵归德至徐州的大小缺口107处。
采用了石船堤障水和合龙新技术(即以连横装有沙石的重船沉缺口以堵溃决的方法,本世纪长江洪水,九江大堤溃决堵缺合龙即用此法)。
在规划、组织和施工方面为治水作出了巨大贡献。
可以发见,整个工程是以“导”和“束水”为要,以合理必要的“堵塞”为辅的。
明代潘季驯治水,改变传统单纯治水思想,强调治沙,治水并举;筑堤束水,以水刷沙,逼淮(淮河)注黄,以清释(消减)浑,利用泥沙,淤滩固地。
建立起了以遥堤为骨干,以束水攻沙为目的,遥、缕、格、月诸堤以及减水闸(泄洪分流)、滚水坝(类似都江堰飞沙堰,雨季溢洪)、涵洞(山体高地通水)等工程配合使用的堤防系统,使堤防从单纯防御工具转化为能动的治水工具。
其河工水平和水利科技水平达到了十六世纪的世界高度。
归根结底,古代治水,河道、堤防,皆为“导水”服务,堤坝用之于束水攻沙,分流泄洪或灌溉(都江堰为其代表);“堵”作为局部辅助性的工程措施,经常与上述工程结合运用,但绝不是治水主策。
凡是坚执“堵”,而不以疏导为主策的水利工程,几乎无一胜算,这已为历史证明,这里不再一一枚举。
历史发展到今天,其实关于“导”和‘堵“的治水决策的争斗,从来没有停止。
黄万里反对在三门峡修筑拦河水坝,在于那以“堵”为主的水利工程,根本预防不了下泄的洪水泥沙。
从根本上解决不了郑州以东,黄河河床淤积和水患的问题。
至于防洪、发电,那只是一厢情愿的臆想。
因为黄河水土流失的主段就在晋陕黄土高原,大量泥沙被河水挟带而下,至三门峡遭遇崤山和中条山阻隔,直角转道从两山断裂峡谷东下,进入华北平原,因为地势平广,水流缓慢,刷沙功能骤减,沉积、淤塞成为规律性的噩梦。
在这样的咽喉地带修筑大坝,虽然,下游能够延缓淤积的时间跨度,暂时减少周期性水患。
但是,库区迅速淤塞,速度、沉积量远远大于先前,却是不争的事实。
不幸的是,库淤区不是山地峡谷,而是黄土高原地势最低的渭河流域。
那么渭河的被淤塞,八百里秦川水灾连年,就是必然的。
“堵”与“导”关系既复杂又简单,内涵丰富而难以截然区分。
就好像兵法“置之死地而后生”,就看你怎样理解运用。
项羽用它,破釜沉舟,一举于漳河击败四十万精锐秦军;韩信用它,于井陉以八千人打败二十万赵军;马谡用它,失街亭损兵折将。
治水也一样,同样在于怎样理解运用。
弄不清导和堵的度和用场,失街亭的事也会常有发生。
此次长江中下游大旱,虽然有关官员仍在强调三峡蓄水对于缓解下游旱情立功甚伟。
但他也不得不含糊地承认,三峡工程考虑并非周严慎密。
如6月1日《新民晚报》报道,水利部长江水利委员会防汛抗旱办公室副巡视员王井泉表示,三峡工程在设计时确实没有充分考虑大坝建成后对生态环境的不利影响,三峡工程对洞庭湖、鄱阳湖蓄水也有影响;同时称长江中下游今年的大旱并非三峡工程之过。
这里,我们不讨论三峡的功过。
但是,三峡工程重点在“堵”,却是一目了然。
因为长江中游不存在从长江引水自流灌溉的问题,所以,三峡的修建,一在防洪,二在发电。
但是,发电需要蓄水到一定高度,雨季,洪水下泄,库容量有限,为策安全,不能不开闸泄洪;旱季要保证发电量,不能不与中下游农田争水,如何真正解决这一矛盾,显见并没有根本的考虑和良策。
所以,江西从地方保护主义出发,要修筑拦截鄱阳湖泻水进长江的通道以保护水源,似乎无可厚非。
但不能不指出,这仍然继续以“堵”的方式,减少下游长江来水而并不能从根本上解决江西缺水干旱问题。
所以,同济大学环境工程与科学学院教授李建华认为这是饮鸩止渴的行为。
因为鄱阳湖筑坝会使长江中下游水问题更加严重,“随着长江干支流各地抢水的加剧,今后武汉、南京壮阔的江面,将会变成一条水沟”。
这不是危言耸听。
假如这种堵水的闹剧不被及时强力制止而扩大化。
恐怕长江中下游将国无宁日,为不能合理规划,科学用水搅成一锅粥。
还有一重忧虑是开发商有机可乘,大量申请购买和圈占廉价的江河湖泊干涸水底土地,填埋以作风景区、别墅等房地产开发,那长江水系的肺呼吸功能将日趋衰微。
长江流域的水旱后患或将由此无穷。
但是,作者鼎力支持江河上游,广植植被,水土保持,退耕还林,减少畜载,护堤护坡的水利工程,对合理引水灌溉也无异议。
但是,对于其实没有截流灌溉作用,以发电为目的,防洪同时,加剧了上游淤塞和洪水灾患的水利工程则持审慎的保留态度。
毕竟不是肉食者,对肉食者谋的事情,“又何间焉”?
都江堰:
一个凝固的制度
从成都到九寨沟的路,几乎都沿着岷江。
回来的时候,同车的大多数团友都赞成到都江堰看一下。
尽管过去读过有关都江堰的资料,但亲身的游历还是令我震惊。
如果对比一下今天的所谓现代的引水工程,可以对都江堰有更深的理解。
假如李冰生在今天,都江堰建设于现在,会怎样呢?
我想,最有可能的,是建立一个拦河大坝(在本文中,我把这种形式称为“坝”)。
这就是最重要的区别。
因为都江堰的不同,是在岷江中顺着水流的方向建立了一个分水堤(在本文中,我将这种形式称为“堰”),将江水分成内江和外江。
内江的水经过宝瓶口流入了成都平原,外江的水顺流而下。
都江堰朝向上游的端头,是著名的鱼嘴,它将岷江水劈成两部分,在内江与外江之间进行了第一次分水。
分水比例大约为四比六。
即在沽水季节,春天农业用水之时,为内六外四;而在洪水季节则倒过来,为内四外六。
在靠近都江堰的尾端,也是在宝瓶口的稍微靠前一点,就是著名的飞沙堰,依赖于它适中的高度(比河底高2米),都江堰进行了第二次分水。
即在洪水季节,水流将大量从飞沙堰之上泄到外江。
坝和堰,这一横一纵,一堵一导,代表了截然不同的治水哲学。
抽象一点说,一个是所谓“征服自然”,一个是所谓“天人合一”。
具体来讲,它们代表了两种不同的对待自然的原则和对待他人的原则。
坝意味着对水的强硬抗衡,对水流方向的强力阻遏,是人与自然的迎面撞击。
而堰则意味着对水的因势利导,在达到人的引水目的的同时,并不违背水的自然本性。
尽管现代技术的发展使人们能够建立起一般不会被水冲垮的水坝,但大自然还会有报复的方式。
一是一旦水坝由于各种原因溃决,所带来的灾难是洪水所不能比拟的。
近半个世纪以来,世界上就有十数起垮坝事件。
其中最严重的,当属我国1975年8月的板桥和石漫滩水库的垮坝事件。
约有26000人遇难,伤亡人数达12万,财物损失无数(潘家铮,《千秋功罪话水坝》,清华大学出版社和暨南大学出版社,2000,第127~143页)。
而由于顺流纵卧在岷江中,都江堰只以鱼嘴的尖头对着来水,并不与水流正面对抗,所以除了要对鱼嘴部分及其它迎水部分定期修复外,并无溃决之忧。
而它的分水功能,又确实减缓了洪水的冲击。
所以才有杜甫所谓“蜀人矜夸一千载,泛滥不近张仪楼。
”
大自然的另一个报复形式是泥沙淤积。
据水利专家的判断,因泥沙较多,中国水库的平均寿命只有50年,而条件较好的美国水库的平均寿命也不过300年。
对比一下,都江堰已经事实上存在了2250多年。
显然因为它并不完全阻截水流,而是网开一面,让水顺利从外江和飞沙堰流出,大量泥沙也随之排走;只是按照“深淘滩”的要诀,每年沽水季节要清理一下宝瓶口与飞沙堰之间的泥沙。
都江堰比之现代拦河大坝的上述好处,又会引伸出一个派生的优势,即成本较低。
正因如此,人们才会在2200多年以前建成在今天看来仍是规模宏大的引水工程,它也符合儒家所倡导的政府和公共工程要“惠而不费”的主张。
即使在技术高度发展的今天,都江堰的思路,即减少与水的直接对抗和对泥沙网开一面,仍会节约大量的工程成本。
因为不与水流正面交锋,就会降低对工程强度的要求;给泥沙一个流走的通道,也会节约大量清沙放沙的成本。
尤其像我国这样一个大国,每年对水库的投资约百亿,已有水库85000多座,15米以上的水坝21000多座,投资和维护的费用都大得惊人。
如果在水利工程中推广都江堰的模式,将会省去多少纳税人的钱!
都江堰治水哲学更精彩的部分,表现在处理人与人之间的关系上。
人与人之间关系的均衡就是制度。
往往建筑的形式就反映着制度的原则,这些建筑本身就是凝固的制度。
今天我们在天安门两侧看到的劳动人民文化宫和中山公园,就还残留着我国传统社会的“左宗庙,右社稷”的制度安排,即文化宫中的太庙和中山公园中的五色土。
在美国首都华盛顿,我们也能看到三权分立的建筑布局。
当我们看到江上横着一道大坝,就会感到一股“霸气”。
无怪乎在中文中,“坝”的繁体字为“壩”。
它明明是说,“这水全归我了,我想给你(即下游)多少,就给你多少。
”它反映了一种“上游(的人)优先”甚至是“上游独占”的原则。
这种原则显然会造成上下游之间的冲突和紧张。
在我国的北方,如海河流域,中下游几乎全年断流,就是上游一道道霸气的水坝所致。
作为下游的河北全省,就只能靠抽取地下水过日子。
黄河的断流也是同一原因,因为黄河上水库的总库容已经超过了黄河一年的径流量。
冲突还不仅仅在上下游之间。
在断流的黄河上,我们已经听不到“黄河船夫曲”了;在漳河上游红旗渠渠首往下不到200米的地方,有一处光秃秃的峭壁,如果漳河水不是被拦河坝挡住,这里本是一处漂亮的瀑布;更不用说,水之不存,鱼虾安在,那些在北方河流中下游以打鱼为生的人们,早已背景离乡了。
不少人称赞都江堰的“四六分水”和“低作堰”的原则,只是认为这能起到防洪的作用。
这种只将都江堰视为一个孤立工程的看法,显然不能理解都江堰在制度上的深意。
所谓“低作堰”,就是飞沙堰不可过高。
与霸气的拦河大坝不同,都江堰的分水原则不仅只是为了防洪,还反映了一种兼利天下的理念。
即“我用水也想着让别人用水”。
不管有人从这种分水比例想到了黄金分割率0.618是否有道理,如果在一个流域中所有的引水工程都不超过这一比例,且大规模的引水工程数量不多于支流数量,最后总的用水量有可能被限制在流域总径流量的40~50%之间。
而40%这个数字,恰是今天国际上公认的“水资源承载能力”(参见汪恕诚,“水权管理与节水社会”,《水权与水市场》,水利部政策法规司,2001)。
如果60%的水能够流入大海,也就不存在上下游的冲突以及与航运、渔业和景观之间的紧张了。
试想一下,如果黄河上所有的引水工程都采取都江堰的分水原则,还会出现断流吗?
都江堰2200多年来屹立在岷江之畔,不仅恩泽了成都平原上世世代代的人民,还将其治水哲学宣示给后人。
只可惜大多数人,包括不少专门与水打交道的人,并没理会历史老人的提醒。
我们在几乎所有关于中国历史的教科书中都能看到对都江堰的称赞,每年会有成千上万的游人到都江堰来瞻仰它的雄姿,它也被联合国教科文组织列入世界遗产名录。
但在更多的时候,它只是被人当作一种珍稀的古董把玩。
令人奇怪的是,人们在称赞它的同时却不打算将它的理念用于今天的治水实践。
更有甚者,人们在赞美和夸张都江堰在今天的作用时,却采取了一种与都江堰的治水理念完全相反的作法。
当我们走到都江堰上,发现外江已经被一个大坝拦住(见下图),外江的下游已经断流。
所谓“四六分水”早已成为过去。
其实晚至1992年,人们还在都江堰周围大兴土木。
到1994年,都江堰的灌溉面积已从40年代的283万亩扩大到1000万亩。
因森林的砍伐,岷江的径流量已经越来越少,1998年夏甚至出现了第一次断流。
这种作法显然是与下游争水。
至于航运业等等,更是受到了极大损害。
据说一直到清代,外江都能通航。
具有讽刺意味的是,在1994年立的一块“都江堰实灌一千万亩碑”上,却将这种状况视为都江堰本身的光彩,全不知这恰恰违背了都江堰所确立的分水原则。
根据这一原则,显然不是灌溉的面积越大越好。
更令人不能理解的,是在都江堰上游不远的地方,一个名叫紫坪铺大坝的工程正在开工;据说还要在距都江堰鱼嘴仅340米处建一个鱼嘴大坝。
人们正在用坝来替代堰,用“上游独占”原则挑战“兼利天下”原则。
它分明告诉我们,李冰的子孙们为了短期的一己之利,不惜抛弃他们祖先的最可宝贵的遗产,那个天人合一的治水哲学。
然而建坝的举措又在意料之中。
因为在相对于人的需求增长水资源变得更为稀缺的情况下,人们都处于囚徒困境之中。
在没有对用水总量控制和水权制度的条件下,存在着事实上的“上游优先”和“谁建坝谁用水”的原则。
为了人与自然的和谐以及顾及他人的利益而约束自己,只会使自己遭受更严重损失,同时也不会使整体的情况有所改善。
因为只要别人不约束自己,引水的竞争就会继续,直到最后水资源的耗竭。
也就是说,谁要是四六分水,谁就倒霉。
这种情况已经在中国的北方发生,在南方,在岷江,只不过是一个时间问题。
既然能够三七分水,二八分水,甚至百分之百独占,为什么还要四六分水?
这就是建紫坪铺大坝的思路。
反过来看都江堰,它把“兼利天下”的四六分水原则,凝固在了它的鱼嘴和飞沙堰上,从而实施了2200多年。
即使有些时候有些人想改变分水的比例,也会因巨大的成本问题而望而却步。
我们可以想象,如果法律规定一条河上所有的引水工程都必须四六分水,并用工程的形式将四六分水的原则固定下来,不就能化解在分水上的囚徒困境,形成兼利天下的制度了吗?
对于坝的危害,世人早有警觉。
国际上也有反坝协会。
我们不能简单地认为这些反坝人士反对中国的大坝,是对中国不怀好意。
“坝”的哲学其实并不是中国的。
对于反坝的主张,人们自然可以用坝的好处,如引水灌溉,发电,防洪,等等来对抗,然而反坝并不意味着“无坝”。
都江堰2200多年的存在表明,既可以灌溉、发电和防洪,也可以避免坝的弊端。
它恰恰是在人的需要和自然之间找到了完美的均衡。
都江堰的价值,不仅仅是几百万亩良田,它在2000多年前就宣告的治水哲学,既可以造就天府之国昔日的辉煌,也是今天中国乃至世界的人与自然、人与人紧张关系的救治方案。
离都江堰不远的地方有一座青城山,这里的人们甚至将两者放在一起,称为“都江堰—青城山”景区。
这不是偶然的。
青城山是道家的圣地。
这使我们想起《道德经》中的一句话:
“上善若水”。
“深淘滩,低作堰”是都江堰的治水名言,淘滩是指飞沙堰一段、内江一段河道要深淘,深淘的标准是古人在河底深处预埋的“卧铁”。
岁修淘滩要淘到卧铁为止,才算恰到好处,才能保证灌区用水。
低作堰就是说飞沙堰有一定高度,高了进水多,低了进水少,都不合适。
古时飞沙堰,是用竹笼卵石堆砌的临时工程;如今已改用混凝土浇铸,以保一劳永逸的功效。
宝瓶口,是前山(今名灌口山、玉垒山)伸向岷江的长脊上凿开的一个口子,它是人工凿成控制内江进水的咽喉,因它形似瓶口而功能奇持,故名宝瓶口。
留在宝瓶口右边的山丘,因与其山体相离,故名离堆。
宝瓶口宽度和底高都有极严格的控制,古人在岩壁上刻了几十条分划,取名“水则”,那是我国最早的水位标尺.鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口这个都江堰渠首的三大主体工程,在一般人看来可能会觉得平平常常、简简单单,殊不知其中蕴藏着极其巨大的科学价值,它内含的系统工程学、流体力学等,在今天仍然是处在当代科技的前沿,普遍受到推祟和运用,然而这些科学原理,早在二干多年前的都江堰水利工程中就已被运用于实践了。
这是中华古代文明的象征,这是我们炎黄子孙的骄傲。
都江堰源远流长,惠泽后代,其奥秘除了巧夺天工的工程布局外,更主要的是遵循了“乘势利导、因时制宜”的治水指导思想、“岁必一修”的管理制度,“遇难弯截角、逢正抽心”的治河原则,以及“砌鱼嘴立湃缺,深淘滩、低作堰”的引水、防沙、泄洪之管理经验和治堰准则。
而“乘势利导,因时制宜”的指导思想,其实质就是放之四海而皆准的治水哲学,它强调的是要充分掌握河流的流势和其它自然条件,加之利用和正确引导,利用有利条件消除不利因素,同时要随时间、地点和具体条件的变化而变化,采取不同的措施把工程做好。
这一治水哲学思想不仅对过去,而且对我们今天的水利工作都有十分重要的借鉴和指导意义。
这边的“遇湾截角,逢正抽心”称为八字格言,是治理岷江和解决灌区输水及疏通排洪河道的方法,也可以说是一切治理疏浚河道的通则。
“遇湾截角”指岁修时遇河流弯道,在凸岸截去锐角,减缓冲势,使其顺直一些,减轻主流对河岸的冲刷,“逢正抽心”就是遇到顺直的河段或河道叉沟很多时,应当把河床中间部位淘深一些,达到主流集中的目的,使江水“安流顺轨”,避免泛流毁岸、淹毁农田。
人治水,水利人,人不治水水害人。
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