陈刚起
中国科学院长春地理所研究员
美国佛罗里达州亚特兰大大学访问教授
伍业钢
美国怀俄明大学植物生态学博士
现任美国南佛罗里达州水资源管理局环境科学高级研究员

一、兴办水利工程事与愿违
二、Rajghat大坝的教训
三、昂贵而又危险的德里大坝
四、政府在为谁建坝?

印度曾经耗费巨资,修筑了一系列水库大坝用于发电灌溉,这些工程多是大规模的水利电力工程,一度被视为发展经济、脱贫致富的杠杆。前印度总理尼赫鲁就说过,“大坝是现代印度的圣堂”。诚然,政府和民间都期望这些工程造福于社会,然而这些工程造成的一系列后果却证明,事与愿违,不少工程成了印度挥之不去、无法摆脱的灾难。

本文通过份析印度大型水电工程的历史教训,说明建坝修库可能带来的现实问题和对将来构成威胁的隐患。在这些问题当中,首当其冲的是生态和环境恶化,包括森林遭到毁灭性破坏、野生生物面临灭绝的危险、水土流失日益严重、峡谷内滑坡的危险性上升、泥沙淤积日趋严重、水库库容持续减少、水库寿命缩短、制洪能力受损等。其次,还要看到灌溉工程会影响地下水位,导致土壤盐硷化,致使当地的农业产量下降。第三,政府及工程当局为追求水力发电的收益,在水库中蓄水过量、洪峰来临时又仓促泄洪,使下游居民无端地遭受生命财产损失。最后,近来有关专家提出惊人的发现,印度的德里大坝有引发八级以上大地震的隐患。政府当初就决策草率,不顾科学家的一再警告;现在为了外交上的需要和已经投入的数十亿英镑,不愿做任何反省,仍然固执己见,甚至编造数据、企图欺骗舆论。

笔者在讨论中试图说明,在修建大型水利工程之前,应当作深入周密的研究,详尽全面地对生态和环境进行评估,这具有举足轻重的意义。人类必须遵循与大自然协调共存的原则,切不可图一时之名利,勉强仓促地兴办水利工程,否则不仅会受到大自然的惩罚,而且可能毁坏子孙万代之生存环境。

一、兴办水利工程事与愿违

印度筑坝修库、兴建了许多水利工程,结果不但当初工程的设计目标未能实现,反而引起了一系列始料未及的严重问题,还造成了对生态和环境的破坏。

1. 水利灌溉工程造成土壤盐硷化

兴建水利工程的目的之一就是灌溉农田。但是在印度,许多灌溉工程造成了地下水位升高、土壤盐硷化,结果粮食单产不但没有增加,反而下降了。

从五十年代到八十年代,印度共投资七百十五亿卢比(合五十七亿美元)用于灌溉工程,相当于每公顷投资一万五千卢比。当初的设想是,改善农田灌溉条件后可使每公顷粮食单产提高到四至五吨,但是在利用了这些灌溉工程之后却发现,实际上每公顷单产仅一点七吨,投资迟迟不能收回。

一方面,水库库区周围的地下水位因水库蓄水而普遍上升;另一方面,在灌区内长期连续灌溉也造成地下水位普遍上升、土地过涝,有些地方的地下水位从离地表二十多米上升到地表附近。库区周围和灌区地下水位的上升不但妨害农作物的生长,而且进一步导致了土壤盐硷化。现在,印度已经盐硷化了的耕地达到六百万公顷,而且,土地盐硷化还在继续蔓延。根据印度水利管理研究院的统计资料,整个印度已经有近一千万公顷的灌区耕地过涝,两千五百万公顷的土地将遭受盐硷化的威胁。

另外,灌溉系统内的农药残毒、化肥残留物会污染水体,产生水传染病(Waterborne Diseases),这些传染病源通过灌溉系统又四处扩散,传播着病毒及毒素等有害物质。这些现象都是当初在设计和施工阶段没有预见到的。

2. 为了筑坝修库而大量砍伐森林

从卫星图片上可以看出,印度每年损失一百三十万公顷森林。仅仅根据1975年的统计,印度因筑坝修水库就破坏了五十万公顷森林,这几乎占每年森林损失量的百分之四十。例如,在修Narmada Sagar水库时就淹没了四万多公顷森林;又如,为了这个水库的库区移民,开辟新居民区时又砍伐了一万五千公顷森林。也就是说,就这个水电站而言,建坝修库、利用水力发电的代价是,每增加十万千瓦水电装机容量,就要牺牲掉五十公顷森林。事实上,从生物能量的角度考虑,只需要二十五至三十公顷的生物量就可以产生同等的能量。

大量砍伐森林,既损失了宝贵的木材资源,又破坏了生态和环境,并使许多野生生物濒临灭绝,还造成水土流失,进而导致小气候发生异常变化等。无论从生态、还是从经济社会的角度来讲,都是非常得不偿失的。

3. 水库严重淤积

由于印度当局单纯从水力发电和水利工程的角度组织安排水利工程的施工,缺乏从生态和环境角度出发考虑的流域性整体协调和管理,施工期间大面积的森林被砍伐,无数地表植被遭到破坏,致使该流域地区水土流失严重,水库的泥沙淤积量大大超出了设计水库工程时的预计值。那些大量流失到水库库底的泥沙日积月累,年复一年,使许多大坝的实际寿命比预期寿命缩短了百分之三十。从表1可以看出印度部份水库的泥沙年淤积量的预期值与实际观测值之间的差距悬殊。

表1. 部份水库的泥沙年沉积率(单位:万立方米)

001

4. 建坝也未能有效防洪

这些大型水利工程都有一个共同目标—防洪,实际上,由于库底泥沙淤积,缩小了有效库容,使水库调节洪水的能力减弱,达不到设计的防洪标准,结果水库下游仍然受到洪水危害。更有甚者,一些水电站管理部门为了追求利润、平时维持高水位发电,汛前不腾空库容,一旦洪水来临时,为了保全大坝就开闸泄洪,使下游地区承受不应有的人为的洪水灾害。根据Bandyopadhyay的资料,从五十年代初到七十年代,印度因洪水造成的损失平均每年为九点三亿卢比,而到了七十年代末,这个损失达到十一点二亿卢比。可以说,总体上来看,印度建坝防洪的工程似乎是得不偿失的。

二、Rajghat大坝的教训

Rajghat大坝是在Betwa河上,继Pstivhhs、Dhukwan和Matatila三座大坝之后的第四座大坝,位于北纬24度45’45″,东经78度14’。大坝于1982年竣工,长十一点二公里。这条河流域地处丘陵地带,年总降水量九百至一千一百毫米,季节分布不均。大坝建造之前,在雨季这个地区常常爆发洪水,河水急、流量大,而在非汛期却严重缺水。建造Rajghat大坝的目的之一就是要调节这个地区一年四季的河水流量和水利条件。

1. 大坝工程非常昂贵、消耗巨额投资

整个工程投资庞大,成本昂贵,主要有三个原因。首先是为了修造水库共淹没和损失了近三万七千公顷土地,有七十五个村庄全部或部份被淹,一万九千多人被迫搬迁,需要大笔对库区原居民的搬迁和补偿费用。虽然这个水库建成后能够灌溉大面积的耕地,但是和建库所损失的土地相比,这项水利工程的代价就是,每灌溉六点五公顷土地就要损失一公顷土地。

其次,为了保持水土需要大量持续的投资。该地区水土保持的代价很高,在同一条河上先于Rajghat大坝修建的Matatila水库曾出现严重淤积,以至于随后多年不得不追加水土保持投资。Matatila水库建造前,预计年淤积量为每平方公里一百三十二立方米,可是建成后的实际淤积量却达到了每平方公里四百四十立方米,是预计的三倍多。结果仅在Matatila库区周围一千五百多公顷的土地上采取水土保持措施,就耗资九十万卢比。据此估计,如果在Rajghat大坝上游,对需要保持水土的地域面积的一半实施水土保护政策,就得花费四千八百多万卢比;而要真正有效地全部控制上游地区的水土流失,总投资就将高达一点四亿卢比,占Rajghat大坝总投资的近百分之十二。

再次,为了灌溉库区周围二十四万公顷的土地,Rajghat大坝工程不得不修建了一条长四百八十米、高四十四点五米的输水渠道,这套灌溉渠道系统本身又耗资四点八五亿卢比。这样,如果考虑到大坝的总投资以及灌溉系统的投资,农业灌溉成本高得惊人。

2. 大坝工程严重破坏生态和环境

除了大坝工程耗费了巨额投资、成本昂贵之外,它还对生态和环境造成严重破坏。Bajghat大坝流域原来蕴藏着珍贵的野生动物资源,其中有丰富的鸟类和各种野生动物。例如有印度黑羊(Antelloppe Cervicapra)、印度虎(Panthera Tigris)、印度大鸨(Choriotis nigriceps)、孔雀(Pavo cristatus)、长吻鳄(Crocodilus palustries)、短吻鳄(Graialis gangeticus)等。这个地区有鸟类93种,其中百分之十五属季节性迁移鸟,即从其他地区飞来过冬的候鸟。

在大坝建筑过程中,各种施工活动,特别是爆破活动,杀伤了大量的野生动物。工程爆破使用的炸药达四百六十五吨之多,破坏了山林的宁静,给野生生物以致命打击,鸟类都“大难临头各自飞”了,很多大型蹄类野生动物被杀伤或捕猎。这一地域里原有大约一千公顷的森林,多为旱季落叶林和硬木林,有六十一个树种,还有一百零八种其他植物。水库工程完工后,约一百多万株树木和六千四百公顷农田被淹没水底。

上述后果给人们的启示是,在建坝以前应当对整个流域作综合规划,特别是应充份地评估水库对生态和环境的影响,作出相应的安排。否则,不但建库工程达不到预想的效果,反而会得不偿失、使大量资金付之东流。

三、昂贵而又危险的德里大坝

1. “胡子”工程成了消耗资金的“无底洞”

德里大坝工程突出的问题是资金不足、仓促上马,结果水库长期达不到设计能力,影响了当地的生产和生活。早在1949年,印度地质部就提出可以在巴基拉蒂(Bhagirathi)U型大峡谷里建造德里大坝,1969年地质部提出了正式调查报告,到1972年印度政府正式批准了这份报告。但是由于工程所在的乌塔柏拉得斯州无法筹足资金,建坝工程上马以后,进展极为缓慢。直到十几年后,1986年前苏联的国家元首戈尔巴乔夫访问印度,两国领导人出于政治需要,匆忙达成该项目的合作协议。此后苏联开出了援建大坝的空头支票,印度政府则立即宣布德里大坝正式上马,由国家接管工程建设和管理。

在施工期间,项目资金一直不足。工程完工后不但未达到预想的发电能力,反而加剧了该地区的供电紧张。为了调节这个地区的供电,有关管理部门规定,德里大坝发电厂的电只供下游、不管上游。结果,不仅上游农田灌溉得不到足够电力,其他行业的用电也十分紧张。

大坝工程长期拖延未完,对当地居民的生活也造成很大干扰。例如,城镇排污系统是否要维修,当地医院、大学、商店是否应当建设,都因为大坝工程拖拖拉拉而变成了不确定因素。因此,当地居民对大坝建设越来越反感。

1990年9月,印度政府又拨款四千五百万英镑,用作研究和坝区河床工程经费以及坝区居民搬迁补贴。但是这笔投资一方面被官员们大量贪污挪用,另一方面又满足不了居民们日益增长的建房需求。因为当地居民们为了得到更多的房屋损失补贴,建造了许许多多简易房屋,使得简易房屋顿时如同雨后春笋、遍布各地,这样,政府发放的房屋损失补贴越多,新盖的简易房屋也越多,房屋损失补贴成了填不满的“无底洞”。

印度政府此时已处于进退维谷的境地,一方面是建坝带来的生活和环境问题日趋严重,另一方面是过去二十多年间已投入巨额资金,工程项目已经是“骑虎难下”。原来政府预计移民补贴费一千万英镑,实际已经花费了两千万英镑。1986年时建坝预算是五亿英镑,到了1992年时预算已超过二十亿英镑,可是工程的完工还是遥遥无期,没有人能说得清最终建成这个水库和电站还要花费多少天文数字的巨额资金。

2. 关于德里大坝抗震能力的争论

修建大型水库必须充份考虑到水库大坝的抗地震能力问题。印度的德里大坝地区就有潜在的地震威胁,印度的地震学家一再警告政府,坝区存在着发生地震的可能性。因为德里坝址距印度板块和欧亚板块的交接带仅十五公里,这条交接带地质运动相当活跃。有人认为,相关的一条延伸达七百公里的马尔(Mahr)地震断裂带也许正从德里大坝底下穿过,这更增加强了坝区发生地震的可能性。地震学家们注意到,沿克什米尔-喜玛拉雅山走向的地震断裂带在1925年就发生过八点六级的大地震,十九年后处于这条断裂带上的毕哈尔又发生了八点四级大地震。科学家们还证实,建坝修库所产生的压力极有可能诱发地震。

在印度已经有越来越多的人们担心在德里大坝地区发生大地震,一旦发生地震,极可能出现垮坝,垮坝之后下游地区将遭灭顶之灾,二十万人口及其一切财产将荡然无存。所以,地震是德里大坝“上空的乌云”,是大坝工程师们的一块心病。

1990年10月,印度政府组成的专家委员会提出了一份关于德里大坝受地震威胁的报告。报告指出,现有大坝的设计只能抵御七点二级地震,而德里大坝区确实有可能出现八级以上的地震,八级地震的强度十倍于七级地震。尽管该委员会十分清楚,大坝现行设计经不起八级以上地震的冲击,但是,又不愿意修改工程设计、增加大坝的抗震强度。因为,如果修改设计使之满足防震要求,就会进一步增加工程耗资,而政府已无法负担追加的巨额投资。

为了不再修改计划,该委员会就提出一系列新的计算方法和证明材料,说明在大坝坝址处发生地震所产生的最大可能加速度是0.446g(g是表示重力加速度的单位),而现行大坝设计可以满足0.5g。运用这个新的说法,这个委员会试图证明,大坝完全能承受八级地震的冲击。

这些数据发表后,引起了地震学家们的强烈反响。持批评立场的专家们甚至说,从这些数据可以看,专家委员会的成员是极不负责任的伪科学家。专家委员会则申辩说,这个数据是根据美国地震学家Brune的公式计算出来的。Brune也为此作出了反应,他说,他的公式是用于计算美国加州地区较为柔软岩层的地震加速度的,但德里大坝区岩层非常坚硬,大地震所产生的加速度应在1g以上。1990年Brune在德里大坝所作的考察更加印证了他的说法。前苏联的地震专家也认为,像德里大坝这种情况,如果出现在苏联,苏联政府是不会批准建坝的。德里大坝面临如此重大的地震威胁,至今尚无抵御地震的有效措施,对民众的生命财产和子孙后代的幸福安全实际上是个重大威胁。

另外,德里坝区内的滑坡问题也必须得到重视。地质勘探已经查明,德里大坝地层以断裂页岩为主,坝址以北八万米处的峡谷,历史上曾多次发生大滑坡。建坝成库后,水库淹没区和顶托回水区范围内的峡谷坡面,受水位频繁涨落的影响,加之森林被毁,更易发生滑坡。滑坡产生的大量泥沙、砾石不仅会阻塞航道,沉积库内,减小库容,缩短水库寿命,而且滑坡所产生的洪水波还会冲击大坝,威胁下游。

四、政府在为谁建坝?

大坝所产生的生态和环境后效问题的研究十分重要。这些问题不仅关系到大坝水库的寿命和经济效益,更重要的是,它们涉及到子孙后代的祸福安危。印度在设计修建德里大坝时,从一开始就没有认真地研究过大坝对各种环境因素可能产生的影响及其反馈。在不完善研究的基础上规划大坝建设,这本来就是一种危险;而印苏外交的政治需要又把这一危险推上了不可回头的地步。而更糟糕的是,印度政府还在“将错就错”,由于数十亿英镑已经填进去了,印度政府不肯因为科学家的警告和反对而把工程停下来。到了这一步,印度政府已经不是在为了社会的需要和民众的幸福修建德里大坝,大坝成了政府信誉的标志,政府为了维护自己的信誉和地位,在大坝建设上一意孤行,建坝已成为一场政府的“赌博”,而“赌注”则是民众的生命和财产。

灾难啊! 印度的大坝。我们真诚地祈望,其他热衷于修建超大型大坝的政府不会重蹈印度的旧辙。

当代中国研究
MCS 1997 Issue 3

By editor