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        不要水电高坝大库,也不要低坝引水

        编辑:阜新索尔德自动化科技有限公司   字号:
        摘要:不要水电高坝大库,也不要低坝引水
        第一次见王兆印,是在中国水力发电工程学会联合中央电视台原《绿色空间》栏目组摄制的专题片《水电开发与地质减灾》中。一位国际泥沙学者,白衬衣、戴着草帽,皮肤晒得黝黑发红,带着他的学生,在云南一条名为吊噶河的地方,做人工阶梯——深潭消能实验。

        不久,水电学会邀请部分新闻媒体参加水电开发与地质减灾绿色论坛,他作为论坛的主讲嘉宾,一开口就先自我检讨。他说,他原以为,作为学者本不该与新闻媒体走得太近,但如今的科普工作,又有赖于媒体,所以他要纠正这个观念。

        今年王兆印60岁,最近的三年时间里,他几乎每年要两次赴青藏高原进行野外勘察。最近一次是今年5月进入雅鲁藏布江大峡谷,道路险峻、途中还遭受蚂蝗啃咬,从天刚蒙蒙亮走到晚上,全程28公里。他门下的女博士生被蚂蝗咬了,又不敢换衣服,加上体力消耗过大,几近绝望,哇哇地哭。这一次野外勘测,虽然在激流处丢了两个相机,但收获不小。

        “目前对生态还是喊喊口号炒炒概念,花钱不舍得。但随着社会不断进步,还是会考虑的。”

        记者:您关于侵蚀的研究对于在河上建坝有什么启示?

        王兆印:实际上,侵蚀的根本原因是河流的下切。河流下切溯源传递,从大河向支流再从支流到沟谷一级一级传递。大坝建设特别是梯级坝群的建设,控制河流下切,还可以做到增阻消能,使得河道稳定,侵蚀变少,生态变好。

        我们研究发现,全世界的36种淡水鱼类,95%以上喜欢2米/秒以下的流速,有的鱼类产卵需要高一点的流速。大多数鱼类喜欢0.3-1.5米/秒的流速,2米以上就有伤害了,超过3米/秒绝大多数鱼类不能生存,超过4米/秒鱼类基本上灭绝了。建水坝之后,流速降低了,河道变成河流湖泊相连的栖息地,适应的物种更多。

        无庸置疑,大坝对生态会造成冲击。一般来讲,鱼都是在上游产卵、下游长大,要洄游,建坝会造成鱼类洄游线路隔断。再就是引起水温的变化,尤其是高坝大库,对生态冲击很大。较低的梯级坝群造成的生态压力小一些,好处多一些。

        记者:对于鱼类的保护,现在我们也在做一些工作,和国外相比,我们做到什么程度了?

        王兆印:美国哥伦比亚河是非常重要的生态河,河上建了7个大坝,鱼怎么过坝是一个非常重要的课题。对鱼过坝的问题,一个是产卵的亲鱼怎么过坝往上走,一个是产卵之后生成的小鱼怎么过坝往下走。我参观过蚌纳维力大坝,每年100多万亲鱼过坝,主要是鲑鱼。美国人沿着100多米高的坝体边侧山体修建鱼梯,由200多级小室构成,每个小室降低水头半米多。水从上往下经过一个个小室,水从窗子进来,流场突然开阔然后又束窄从另一个窗子流进下一个小室。这样消耗水能,控制流速,只有在经过窗子的时候速度是高的。亲鱼从下游往上过坝,进入一个小室,可以在屋子里休息一下,然后发力一下游过窗子进入上一级小室。我在欧洲还见过另外一种鱼梯,将无数塑料杆种成灌木,一丛一丛,水流过时产生高频振动,消耗能量使得流速放慢,小鱼可以从缝里过去,大鱼就从两个灌木丛之间过去。

        鱼梯成功的关键是如何吸引鱼进入鱼梯。很多设计的鱼梯不成功就是由于鱼不进入,鱼梯白建了。鱼是通过水流来辨别上下游方向的,水流速度太低,它不辨识;速度太高,游不过去。这就需要生物学的研究。鱼梯曾经是水利学界的热门课题之一,现在设计比较有经验了。第二个问题是生长的小鱼怎么下去。鱼过水轮机死亡率在20%左右。哥伦比亚河有7座大坝,小鱼过7个坝绝大部分就死掉了。这就需要培训小鱼,告诉它们这是水轮机不能过,那是鱼道可以过。因此国外通过做一些水流调节,在过水轮机的前面挡住不让它过去,它只好回来,在鱼道才可以顺利通行。鱼很乖的,你教会它一部分,其它就都会了。我刚说的这个也是在美国哥伦比亚河上。现在他们在研究鱼的水力学问题,就是在鱼的身体上植入芯片,发射信号。一个东西上百美元,成本还是很高的。

        记者:那这样一比较,我们国家在这方面做的就落后许多了。

        王兆印:是的。有两个原因,一个是我们的发展还没有到这个阶段。目前对生态还是喊喊口号炒炒概念,花钱不舍得。做鱼梯、鱼道咱们国家现在暂时谈不上,要花钱。科研也比较落后,因为科研是要生产带动的。三峡大坝不建鱼梯,谁来出钱研究它?再有一个原因就是中国特别有经济价值的鱼并不多。长江上的四大家鱼(青鱼草鱼鲢鱼鳙鱼)在葛洲坝以下也有产卵场,三峡设计时没有考虑鱼梯鱼道。但是我觉得随着将来社会的不断进步,减少大坝对生态的冲击的辅助设施还是会考虑的。

        “高坝大库造成的问题比较多,例如阻隔鱼类洄游、水温分层、再就是江湖连通的破坏。”

        记者:为什么您说要避免高坝大库?

        王兆印:高坝大库造成的问题比较多,从生态上来讲,应该避免单个的高坝大库。单个高坝库区大量淤积、下游明显冲刷。高坝隔断洄游路线,对洄游物种影响蛮大的。高坝大库明显改变了水流状态,对那些依靠天然的洪枯水位变化作为生命信号来产卵的生物,就不能产卵了。比如有些鱼产漂浮卵,这就要求水流速高,能在水上漂浮。亲鱼产卵看洪水上涨,水位上涨了流速增加了就产卵。建坝之后把洪水消减了,鱼儿接收不到这个信号就不知道什么时候产卵了。再就是水温的问题,大水库一般会发生温度分层。发电洞泄放下层低氧和低温水会造成一些生物不能或不能及时产卵。还有江湖连通的破坏。例如三峡水库,下游的冲刷导致河床深切,水位降低,洪水进不了洞庭湖,导致江湖连通度降低。

        记者:江湖连通度降低会带来什么后果?

        王兆印:江湖连通对一些生物十分重要。为什么四大家鱼减少90%,当然这不完全是三峡的事情,但是江湖连通的破坏是个主要问题,它造成栖息地的破碎化。原来整个长江流域生态非常好,就是得益于这个江湖连通体系。很多生物在江里产卵,湖里长大,在不同的生命阶段,要寻找适应的生存环境。比如有的需要流水、卵石河床,有的要有浮游生物,有的要流速慢、充足的养分。原来洞庭湖和鄱阳湖与长江连通在一起,鱼的产量是非常高的。三峡影响比较大的就是与洞庭湖的连通。

        江湖连通度的降低不都是三峡的原因。三峡大坝之前,大大小小上千个湖泊基本上都是人为隔断了与长江的连通。第一个原因是防洪,长江涨水,有江堤加高就挡住了,如果连通,要把湖堤也加高,成本要高得多。长江中下游防洪江堤3000多公里,加上湖堤是3万多公里。第二个原因就是养鱼。洪湖用了一个很大的闸,人工定时开放,不是按照生物洄游的规律来操作的。走船时才连通一下,鱼想要到江里去是不可能的,它得看人是不是放行,而且它也不知道人放行的规律。因此很多需要依赖江湖连通的鱼就消失了。

        四大家鱼是长江渔业的主要物种。原来四大家鱼一共有27个产卵场,11个在葛洲坝之下,16个在葛洲坝以上。1980年之后有了葛洲坝,基本上不能往上走了,只能在下面产卵,造成产量的下降。三峡大坝蓄水后,又改变了洪峰流量,鱼苗产量下降了97%。根据长江三峡工程生态与环境监测公报,2009年的四大家鱼鱼苗量不到三峡运用之前的2%。今年三峡的运用考虑了生态要求增殖放流,向坝下四大家鱼释放产卵信号,可能在一定程度上减小大坝的影响。

        记者:今年长江中下游的大旱跟江湖不连通有关系吗?

        王兆印:这个还要研究,我认为对气候的影响不能靠逻辑推理直接推出来。大部分滨河湖泊切断与长江的连通不是三峡造成的,是人类活动造成的。为了防洪和养鱼,绝大部分早就隔开了。只有洞庭湖、鄱阳湖还保持一定程度的连通。但是三峡建成后明显地减小了连通度,河床降低了10米多,平常洪水能进入洞庭湖的现在进不去了。但是对气候的影响,要下结论还要做深入的工作。亚马逊河支流有一个坝,建成之后10年之内两次遭遇百年一遇的大旱。至于三峡造成重庆大旱,有不同的观点,但都没有充分的证据支持。这需要气象专家根据分析气象观测的数据来进行研究,包括跟坝前的数据做对比,如果没有对比,还是不好下结论。有人把这个拿出来猛批三峡,有点炒作的成分在里面。但是下游冲刷很严重,这个问题是存在的。

        “引水式发电就是杀鸡取卵,即使维持5%的水量,鱼也没法生存。”

        记者:那引水式发电呢?

        王兆印:至于引水式发电,由于成本低,西南很多江河上采用了这种方法。在河上建设小坝或者无坝,把河水通过直线涵洞和管道输送到下游增加水头发电。在小坝和发电站之间造成无水或无流河段,其中的生物都没法生存。这样对生态的冲击是致命的,应该避免。作为补偿措施,采用堰群保持一定的水深(尽管有水无流)能够减小这种致命的影响。

        记者:引水发电一般是引一段,这条河上的生物不可能都集中在这一段生存吧?

        王兆印:河流水生态是一个完整的系统,每个部分相互连着。破坏这种完整性就是很大的破坏。坝和发电站之间没水,中间的河就干涸了,即使你维持5%的水量,鱼也没法生存。这个办法就相当于杀鸡取卵,我不认为这是个好办法。不要引水式发电,也不要单个的高坝大库,中型坝群是最好的。

        记者:根据您的研究,青藏高原的不断抬升对三江的影响主要是什么?

        王兆印:第一个当然是下切,造成地质不稳定,容易出现崩塌滑坡这些地质现象。同时,水流的能量也在蓄积,高差越大,能量越大。我赞成张博庭的意见,在青藏高原边缘河流包括金沙江、澜沧江、怒江上开发水电实际上是有好处的。水电开发的投入资金可以治理灾害。如果水电开发的同时强调消能减灾作用,对中国西南地区的河流是有好处的。虽然对生态的冲击有一定的影响,但同时对很多生态物种创造了一定条件,应该说是利大于弊的。有人会认为只要是人为的改变对生态肯定没好处,发电更不用说。这个说法在国外许多情况下是对的,但是对于青藏高原周边的河流不正确。在这些河流上建设大坝(不超过100米的中等高度的坝群)对于生态实际上不一定都是坏处。虽然可能对原来河流的物种造成一定的冲击,但是所创造的新的江湖连通系统可为许多物种创造重要栖息地。如果坝群的运用保持长期的稳定,生物密度和生物物种多样性可能不但不减少,反而会增加。这三条江在高原的边缘,水流流速高,本来就没有太多重要的物种,生物数量都很少。当然我们的调查还不够详细,只是目前为止还没有发现哪个物种是独特的,一旦灭绝全球都没有了。如果那样的话,我们必须重新考虑是否开发。
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