http://blog.sciencenet.cn/blog-295826-591972.html 水博老师纪念潘家铮院士的博文再一次在科学网内引爆了对水利工程与水电开发的批评。但是逝者为大，这样有砸场子的嫌疑。公开污蔑和攻击一个刚刚过世的长者，那更是不道德的。

公共媒体对水电集团进行缺席审判是“有罪推定”，是不正常的，即使“有罪推定”也要允许被告自我辩护的权力。水电开发谁受益、谁受损，列个清单就出来了。公共对水电的批评多出于误解和苛责，为什么偏见如斯？

（1）鲧与禹治水的区别

著名的“持不同政见者”戴晴女士在批评三门峡的文章里写到“忍对黄河哭禹功”。但是鲧与禹治水有怎样的区别？

“窃息壤以湮洪水”只属于神话，鲧与禹的时代尚处于原始社会末期，当时人们绝无能力修建截断江河的大坝水库。鲧的“堵”也不过是修些土围子，用围堤把自己的部落哦圈起来。鲧没有解决洪水的出路问题，而是以邻为壑，结果洪水又淹了别处，搞得怨声载道，最后舜只能杀鲧以平民愤。禹吸取了鲧的经验教训，开始搞流域治理，把各家部落的围堤连起来，从而使河水不再任意泛滥，有了固定的流路，最终被疏导到大海里面去。同时，有了围堤的保护，广阔的洪泛平原也得到了垦殖与开发，促进中国古代文明由采集渔猎的时代进入了农耕的时代。东方农业文明的曙光开始在大河冲积平原上燃烧。禹与鲧治水在措施上是相同的，并没有堵与疏的区别，只不过一个是单一工程，一个是流域综合治理。而且古人也并不是不想“堵”，只有依靠“堵”才能留住水源，对抗旱魃。我国蓄水工程出现得也很早，早在战国时期，楚国已经在淮河流域修建了芍陂，即今天的安丰塘水库，2000多年来一直在发挥效益。只是由于困于生产力与技术水平，古人一直难以在大江大河上筑坝，修建蓄水工程。在水资源日益紧缺的当今世界，如果治水仍抱着“以疏为主”的金科玉律，那么结果只会使大量宝贵的水资源流到大海里面去，这简直是食古不化了。

（2）自然界本没有“无坝”的天然河流

把把自然现象、事物看成一成不变的，本来就不是生态学的观点，这样的“生态学”百无一用，按照这样的“生态学”就不应该有大型城市，甚至是小城镇。但是人类不可能再回到非洲旷野中的树上。

河流是地质作用和过程的产物。而且与动辄亿万年的地质现象相比，河流的寿命一般10~1000ka，是相对短暂而多变的。自古以来，高者为山，低者为川，在重力作用下，水往低处流，汇流过程中不断侵蚀、切割高山、高地，形成侵蚀性河道。因为地层抗蚀性差异，河道形成过程中经常会出现一些“拐点”，如瀑布、跌水、险滩等，与人工的大坝类似，这些天然拐点，也会影响和破坏河流系统的连续性，特别是将水生生物分割成不同的种群。

早在混沌初开、洪荒之初，并没有人类，江河在山谷间奔流、在大平原上泛滥改道的时候就有了天然水坝——堰塞湖。堰塞湖又包括堆积物堰塞湖和熔岩堰塞湖两种。一般堆积物堰塞湖坝体主要崩塌的土石体构成，其结构类似于土石坝，而熔岩堰塞湖坝体是坚硬的岩浆岩，更类似与重力坝。

堆积物堰塞湖主要由滑坡、崩塌以及冰川尾碛形成。我国关于堰塞湖形成最早的记载见于《国语.周语》中，周幽王二年（公元前780年）“三川竭，歧山崩”，这是由地震引起的黄土滑坡形成了堰塞湖造成了河流的暂时性断流。我国青藏高原东南部就有许多由山崩滑坡冰川泥石流作用形成的堰塞湖，如林芝地区的八松错（错高湖）、易贡错和帕隆错、古乡错及然乌错等。我国西北地区由山崩和黄土滑坡、崩塌阻塞沟谷形成的堰塞湖也星罗棋布。这些堰塞湖在黄土高原地区被称为“聚湫”，是天然的淤地坝。世界最著名堆积物堰塞湖是塔吉克斯坦的沙雷兹湖，1911年帕米尔高原上的巴尔坦格河谷发生了规模巨大的山崩，崩塌物多达40亿立方米，阻塞了河道，从而形成了长75km、宽1.5km，最大深度262m的沙雷兹湖，宛如一座巨型水库。高纬度地区也有冰川尾碛堰塞湖。熔岩堰塞湖是一种火山地貌，是岩浆凝固后堵塞河流形成的，是火山湖（火成湖）的一种，在我国主要集中在东北地区的黑龙江省，著名的有牡丹江上的镜泊湖以及小兴安岭南麓的五大连池湖群。熔岩堰塞湖是火成湖的一种，坝体可以过流而不易被侵蚀，所以可保留较长的时间，其下游河道往往形成瀑布。

另外，河成湖（牛轭湖）和海成湖（泄湖）也是泥沙堆积形成沙坝分割水体形成的，其实质上也类似于土坝水库。不过河成湖（牛轭湖）和海成湖（潟湖）基本为平原湖泊，沙坝较矮，水深也较浅。著名的洪泽湖也是由于黄河夺淮入海，泥沙淤高了淮河下游河道，使黄河中游积水成湖，加之人工筑堤，形成的大型平原水库。

由此，将水坝与河流对立起来是一种形而上学的简单、僵化观点。因为在河流形成演变的地质过程中，堰塞湖、牛轭湖、潟湖也像人工水库一样堵塞河道、壅高水位，形成静水水体，改变着河流及与其联系生态系统。

从实践的角度分析，单独的水坝对河流及其所联系的生态系统与堰塞湖并无本质的区别，因此，并不能将水坝建设简单的视为“征服自然”。因为自然界并不是上帝的禁脔，也不是僵化不动的，自然界也在不停地自己改变着自己，一些堰塞湖长期存在，并已经与周围环境相结合形成了风光秀美的生态系统。这充分说明人们只要尊重客观规律，在河流上修筑水坝也可以是对自然界的一种良性的干扰，从而兴利除害，提高生态系统的服务功能。

（3）三峡和三门峡工程的教训是：大流域开发不能指望毕其功于一役

三门峡水库最大的问题是修成了一个半拉子工程。因为移民难度太大，360米高程蓄水，650亿立方米库容，淹没半个陕西关中平原350万亩良田，动迁90万人口的最初方案最终迫不得已的半途而废了，小3门峡水库只有90亿立方米的肚子，还要有几十亿来用来滞洪，自然没办法吃下每年16亿t的泥沙，加上60年代前期黄河中游连续出现几个多沙年，三门峡的运用只能由拦变成泄。当然如果当年真修成了650亿立方米的大三门峡，也就没有这些问题了。

从1962年开始，三门峡按照温善章当年的思路进行了两期改建，调度方式由拦洪拦沙改变为蓄清排混，基本达到了预期效果，实现了泥沙淤积动态平衡，渭河潼关高程保持在328m左右，并在有利的水沙组合下三次下降。因此，三门峡水库实际上不能说是失败了，只不过是走了弯路，大才小用，事倍功半，340米高大坝，常年只蓄半库水，最高蓄水位也只有320m左右。而且低水位蓄水使泥沙淤积的尾闾常年停留在渭河下游这一沉积环境中从而难以避免“翘尾巴”淤积的问题。

现在看来三门峡当时最大的问题是操之过急了，90万的移民当时解决不了，特别是三门峡建成后就赶上了60时年代初的特殊时期，国民经济濒于崩溃，更难以组织移民了。

如果先上上游和北干流的工程，恢复与扩大宁夏与渭北灌区，60-70年代再搞三门峡的话，虽然当时移民数量要增加到150万左右，但是向灌区移民的难度也不会太大了，而至直到现在延安地区南部的黄土塬区人口密度一直不大，或许650亿立方米的大三门峡水库就搞起来了，也就可以做到“黄河洪水一峡收”了。

黄河防洪最大的问题是洪峰急、流量大，超量洪水的问题并不突出，黄河百年一遇洪水洪量充其量只有100亿立方米（1933年8月11日黄河洪峰流量达20400立方米/秒，12天洪量为101亿立方米）千年一遇洪水估计也不过150亿立方米（如1843年黄河历史纪录最高洪峰为33000立方米/秒，12天洪量估计为136亿立方米），而且650亿立方米的库容比黄河年径流都多，那么黄河下游可实现水资源多年调节。而且即使用100亿的库容来滞洪，剩下的500多亿的库容可以用来蓄水、堆沙，每年10亿立方米的泥沙淤积就不是什么大问题了，况且80年代以来，黄河来沙量已经大为减少，每年只有6亿t左右以下，三门峡库容的使用时间将延长到百年左右，就是运行50年的今天，仍然会有200、300亿立方米的兴利调节库容，还可以做到多年调节，黄河下游的水资源也不会如此捉襟见肘了，70年代后期和90年代黄河两个少水时段也不会断流。而且泥沙从河口向湖泊（水库）内部推进，会形成河口三角洲，也就不会有翘尾巴淤积的危害了，在泥沙重新填满三门峡水库的过程中，每年洪水退却后都会有新的土地消落出来，一百年后三门峡库区又是一个新的关中平原。

在泥沙重新填满三门峡水库的过程中，每年洪水退却后都会有新的土地消落出来，这何尝不是黄万里先生大放淤的理想呢？只是由黄河下游提前到了中游。

当然三门峡水库淹没损失太大，其实并不划算。而且在北干流山陕峡谷有更好的坝址。不过限于当时的认识与技术水平，1954年规划里北干流只规划了一些梯级矮坝，因此，上面的评论也是欺人之谈，关公战秦琼罢了

对三门峡工程贡献最大的当属温善章先生。当温老总被媒体“善意”的忽视。他并不是简单的反坝，而是主张每个水利工程都要根据实际情况决定建与不建，如何建。就如同他反对三门峡高坝一样，他主张在北干流上大碛口与大龙门水库。但是经历了三门峡水库的波折后，黄委会讳言在多沙河流上筑坝，只知道在黄河上游清水河段修水电站。

龙门、碛口、大柳树，黄河上只剩下这三个大型枢纽没建了，但是2030年以前能建成吗？估计悬？大柳树与龙门两个枢纽非常重要，大柳树与大龙门灌区是我国最大的两个后备灌区了。大柳树规划灌区在贺兰山两麓，以及陕甘宁交界处1300-1500m地带，并且可以深入内蒙古鄂尔多斯西部，这一带土地辽阔、人烟稀少、气候干旱、非常荒凉，但有水就有绿洲，也可以为我国陕甘蒙宁特大型能源基地建设提供生产生活用水。龙门水库位于黄河中游峡谷的出口，规划中的龙门灌区灌溉渭北旱塬东部和晋西黄土残塬，可以使当地的农业生产由一年一熟变成一年两熟，还可以为已有灌区补水，把高扬程抽水变成低扬程抽水。

还有就是泾河出山口里面的东庄水库，除了发电外，还可以控制泾河水沙，并灌溉泾东、泾西海拔600-800m的大片旱塬地带，泾河中上游和洛河中游也有大片的旱塬，塬面海拔在1000米以上，可以从泾河、北洛河里提水灌溉。六盘山、子午岭、黄龙山是被黄土塬包围的“绿岛”也是“湿岛”，泾河、北洛河的支流就从六盘山、子午岭、黄龙山上下来，都是清水河流，每条河的出山口子里都可以修成水库，并引水灌溉。还有黄河上游的大柳树灌区也可以向东延伸到泾河和北洛河流域，当然过分水岭要打长隧洞或者提水。渭北旱塬目前只能一年一熟，以种小麦为主，一料小麦的耗水量也就300mm，夏季休耕，无效蒸发在200mm以上，如果补充100~200mm的灌溉水，就可以由一熟变两熟，粮食产量不只翻一番，而且还可以减少200mm以上的无效损失。

黄河下游是高出华北平原的分水岭，洪水水面高出两岸地面10米以上，汛期分洪稍有不慎就会冲开分水口门，造成黄河在华北平原上泛滥改道的，因此，除滩区外黄河下游是不敢汛期引洪漫灌的。当然，现在黄河下游引水工程的总流量已经超过了每秒3000立方米，达到了黄河中常洪水的流量，每年随黄河水进入灌区的泥沙也有差不多1亿吨，因此，黄万里先生的分流主张一定程度上也已经成为了现实，要不也不会有黄河断流之忧了。但是黄河下游汛期大规模引水的前提是控制黄河的洪水泥沙。黄河超量洪水不是太大的问题，最重要的问题是泥沙。当然泥沙也是资源，但黄河泥沙的出路还是留在当地，就是变黄土高原侵蚀环境为沉积环境，就是水土保持、筑坝淤地，将黄土高原的千沟万壑淤平，变成人造小平原，加以时日，每年进入黄河干流的泥沙稳定在4亿吨以下是可以期待的，再在北干流中建大龙门与大碛口水库，有几百亿的库容来堆沙，两库可定乾坤，拦沙库容差不多相当于黄河200年的输沙量，那样黄河真能成为中国的“科罗拉多河”了。加以小北干流和温孟滩区放淤，这样黄河就变成了清水河流，也可以解放三门峡和小浪底水库，充分发挥其蓄洪作用，做到“天下洪水一峡收”，而且清水从桃花峪下泄后，可以冲刷下游河床，使黄河下游主槽为两岸高岗所夹持的相对地下河，这样以来至少可以保证黄河下游百年安澜，冲出的泥沙也可以在黄河入海口造地，黄河下游也可以形成深水河道，恢复航运。

三峡工程最大的作用是防洪。作为特大型水利枢纽三峡工程按万年一遇洪水设计，可能最大洪水校核。当然万年一遇洪水、可能最大洪水校核只是统计上的东西，到底是什么样子，谁也没见过。但是三峡是混凝土重力坝，不存在土石坝满顶溃坝风险，也不会像拱坝一样因坝肩岩石变形而失事，如果不是天塌地陷，三峡大坝虽然也不会与天地同寿，但会比我们的寿命要长久的多，然而天塌地陷了，江汉平原还会安然无恙乎？

按照现在上荆江的行洪能力，洪峰流量8万的洪水即使动用荆江蓄洪区也不敢保证荆江大堤不溃决，现在洞庭湖底抬升，荆江南泛的可能性越来越小，江汉平原高程比荆江水位低了10-20m，水往低处流，只能是淹没江汉平原，恢复云梦大泽。但是这是不可能允许的。因此谁也无法承受荆江大堤溃决的后果。所以必须把川江洪水控制在进入荆江以上。三峡145米和175米水位之间，有221立方米的防洪库容，而川江次洪水总量之多也就是1000亿立方米，所以三峡水库足以把川江千年一遇的每秒10万立方米的流量消减20%到每秒8万立方米，但是这还是需要综合运用行蓄洪区才能保证荆江的安全。不过每秒6-8万的洪水，通过三峡之后都会消减到6万以下的安全流量，就不用动用几十万人上江堤严防死守了，使荆江大堤的防洪标准由20年一遇提高到50年到100年一遇。但是如果发生超设计标准的每秒10万立方米以上洪水，只有采用非常手段了，比如超量蓄水，上游库区淹没面积会扩大，但总比江水溃堤泛滥好。但是除非三峡的蓄水位达到200m才有可能淹了重庆，三峡库尾水位最高也就是190多米，和川江、嘉陵江天然状态下的天然洪水位也差不了多少。

三峡145米水位以下用于淤沙的死库容有100多个亿立方米，而且川江来沙也在逐年减少，静态淤积时间可以维持30-50年，而且三峡本来就是河道型水库，迟早会达到冲淤动态平衡的，死库容可能永远都不会被泥沙占满。

黄万里先生在三门峡工程上是正确的，但是不能因此说黄先生永远正确。如果有堆石滩的话，葛洲坝截流已经40年了，早就会在葛洲坝库区出现了，可惜没有？葛洲坝建成后库尾水位和库尾河床高程一直保持稳定。长江三峡截流也早超过10年了，黄先生所说的“不出10年重庆港就会淤死”显然已经证明是梦话。

当然长江上游千沟万壑，有很多粗砂甚至是石头，但是长江上游泥沙输移比只有不到1/5，绝大多数粗颗粒都留在了当地而不会进入川江。而且如果每年真有一亿吨卵石，通过三峡的话这些卵石只会停留、淤积在江汉平原，那样的话就不会有今天的江汉平原了。江汉平原不是没有粗卵石沉积层，但是那是在新生代以下的地层，当然那时长江还没有形成，粗卵石沉积物也主要是来源于周边山地。江汉平原新生代沉积层主要是细沙和粘土，这也说明黄先生的没有必要如此忧心如焚。也不能说黄先生胡说，但是他只是水文专家而不是泥沙或者水土保持专家，而且很长一段时间内脱离水利实践，在资料掌握方面自然赶不上长委的工程技术人员。

此外，三峡工程还有以下作用。

第一发电，三峡工程是全球最大的单体电站，相当于4000-5000万吨的煤炭基地。

第二水资源调节和调水，可以使长江下游枯水期最低流量由每秒2000立方米，提高到5000立方米，避免长江口咸潮入侵。同时也可以作为南水北调中线的后备水源。长江流域梅雨季节正是北方最缺水的时候，因此南水北调可南北两利。南水北调东线水源有保证，但供水范围较小，需要提水，能耗大，水质差；西线工程艰巨，尚处于超前期工作；中线工程供水范围可以覆盖整个华北平原，工程量也是目前可以接受的，是南水北调工程的重点。目前南水北调中线仅从来丹江口调水，由于汉江径流量，工程规模受到限制的，未来可建立三峡到丹江口的配套工程，实现江水北调。

最后航运，形成从上海到重庆的深水航道。

但是，说三峡工程主要是说它的发电量，它的坝高和库容在世界范围内排名都不是非常靠前。三峡工程库容不到长江径流的4%，有效库容只有百分之二点多，只是一个不完全年调节水库，因此依靠三峡水库实现长江流域水资源合理配置必然会捉襟见肘。

首要的水利矛盾就是水库汛后蓄水，使长江中下游枯水期提前到10月份，对江湖鱼类育肥不利。但长江中下游多种植双季稻，10月晚稻已经接近成熟，需水量有限，因此枯水期提前对农业影响并不显著。

因此，长江流域水资源综合利用，还要依靠上游，特别是金沙江水电群的建设，形成1000亿立方米以上的蓄水库容。

（4）水库到底会不会加剧河流断流？

“上游水库将水截下来后”，水从坝上流不到坝下，不从水轮机中流过，你怎么发电？有时，我真不知道反坝人士懂不懂水电。水电开发有坝后式和引水式两种形式。坝后式水电站需要修建水库，但与供水型水库不同，水电站只利用了河水的动能，不会浪费也不会污染一滴水；引水水电站不切断河道，但由于缺乏渠首调节能力，枯水季节大量引水可导致河流流量锐减，甚至断流。但是，其实断流了也没有什么大不了的。历史上黄河几次大的改道，每次改道就是原有河道的彻底断流，也没见华北平原有什么生态灾难。只要不存在长距离洄游鱼类，山区脱水河道对生态环境几乎就不会有什么影响。喀斯特岩溶山区就有许多天然脱水河段，因地层漏水严重，河水流着流着就消失了，转化成地下暗河、伏流。还有，西北内陆干旱区地表水入渗是地下水的主要来源。地表水、地下水之间相互转换，从而形成了复杂的水力关系，河流流出山口以后，在冲积扇平原地带河水大量入渗形成地下水，甚至向沙漠里流不了多远就消失断流了。发源于昆仑山麓的察汗乌苏、香日德、诺木洪等河在流入柴达木盆地东南缘后，在山前洪积扇与细土平原地带迅速入渗、消失，转化为地下水，地下水在扇缘低地又出露形成地表水，并汇流形成柴达木河与素楞郭勒河，最终汇入柴达木盆地底部的南、北霍鲁逊湖，形成一个完整的地表水-地下水-地表水循环过程。

引水发电形成的脱水河段和上述伏流、暗河其实没有本质性的区别，不见得对生态环境造成多大的影响。

以供水为主的水库，坝系是可能出现河道内径流减少，甚至断流，比如海滦河流域的平原河道，几乎没有一条是常年有水的，有水的也是那些污水渠。但是最基本的一个科学定律是“物质不灭，质量守恒”（除非核反应）。水库没有本领让水凭空消失。坝下河流水位之所以降低甚至完全干涸，是因为人类有目的地把水引走了，形成了人工侧枝循环，携带污染物的污废水又会归还下游河道，造成了水污染。只要人类社会用水需求，不论有无水库，这种矛盾都会存在，废掉水库只会使矛盾更突出。因为自然界的降水不是均匀的，也造成河流水量也会变化，没有水库调蓄的话，枯水时期的水危机将更加严重。海河流域的很多水库，如潘家口、大黑汀、密云、官厅，再往南还有王快、西大洋、黄壁庄、岗南、朱庄、岳城，汛期都没有多少水下来，是因为小马拉大车，流域水资源已经难以为继，因引滦入津（唐）工程引走了一半以上的滦河水，通过京密引水渠、永定河引水渠，密云、官厅水库的水被引到了北京，……..，目前海河流域已经处于绝对缺水中，海河流域人口与日本相仿，但是水资源只有300多亿，不到日本的1/15。海河流域就如同美国西南部的科罗拉多河，以水资源过度利用，维持经济社会的发展与繁荣。但是，当人们惊叹南加州的繁荣时候，谁会想到，洛杉矶、拉斯维加斯的每一滴水都是科罗拉多河鱼类的泪水。

（4）小鱼与大坝的矛盾能否调和？

水库淹没了土地，破坏了河流的连续性，干扰了天然水文过程，带来了水位、流速、水温、颗粒性和可溶性物质含量等水文要素的变化，从而影响了河流生态环境与服务功能。

水库对河流对生态功能的影响主要是通过影响水位、流速以及水温决定的，因此水库对生态环境的影响主要是局部的（以库区，随着距离水库距离增加而衰减）、可逆的，也是可以通过人为调控可以控制和恢复的。除发电外，河流服务功能主要表现为供水、航运、物质运移、洄游和生境。其中供水和航运属于经济功能，其潜力由水位和流速决定，都是可以通过人为措施可以调控的。大坝和水库只要不淹没珍稀生物的重要栖息地，不完全（或大部分）切断珍稀或重要水生动物的洄游通道，其生态环境影响就是良性的，至少是可以接受的。

水电站对水生态的干扰主要是水坝的截断作用对鱼类洄游的干扰，但这是局部的。淮河干流上倒是一个水电站都没有，但水生态更糟糕。

水库大坝与水生生物是否存在不可调和的矛盾？至少“生态位”上二者的冲突与对立并不严重。众所周知，大型水电基地一般都位于大江大河上中游高原山峡落差集中、水流湍急的地方，而从海口一直洄游到河流源头的鱼类并不多，河流上游一直以小种群的土著鱼类为主。而且水流湍急的“水电富矿”地带本来水生生物多样性也不丰富。鱼类是体外受精的动物，在流速每秒几米的地方，如果没有成千上万条鱼拥挤在一起交尾，射精、排卵以后，精子和卵子就会被水冲走，很难结合。水库会淹没一些产卵场，但也会形成新的产卵场。鱼卵分粘着性卵和漂浮性卵。丹江口与新安江这两座大型湖泊型水库建成后，形成的新产卵场规模都比原来的多得多。喜激流和产漂浮性卵的鱼类可能会迁移到上流或者支流。而且只要存在万有引力，河流就会流动，水库（特别是河流型水库），永远不会成为一潭死水，仍具有鱼卵长距离漂浮的条件，因为一个基本的物理学定律是，决定物体在水中沉浮的是物体本身的密度，而不是流速。

从这一角度，一个高坝对河流连通性的影响可能比连续低坝的梯级开发要小得多，因为水库几百公里的回水范围内，仍是连续的自然河段。