科學(xué)的水庫大壩建設(shè) 是最重要的河流生態(tài)文明

說到河流開發(fā)，沒有人不會(huì)聯(lián)想到水庫大壩對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。必須承認(rèn)，截?cái)嗪恿鞯乃畮齑髩魏退娬镜慕ㄔO(shè)與河流的生態(tài)保護(hù)，始終存在著難以調(diào)和的矛盾。然而，最近黨中央提出的生態(tài)文明理念和國際生態(tài)科學(xué)界的最新觀點(diǎn)，卻為我們提供了化解這一矛盾的新思路。

張博庭，中國水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)副秘書長，教授級(jí)高級(jí)工程師，曾任《水力發(fā)電學(xué)報(bào)》副主編，美國Hydro Review Worldwid雜志顧問、云南大學(xué)客座教授。

從生態(tài)保護(hù)到

生態(tài)文明的科學(xué)升華

黨的十八大為何要提倡生態(tài)文明，而不是簡(jiǎn)單地強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)？因?yàn)樯鷳B(tài)與環(huán)境并不一樣。通常我們所指的環(huán)境的主體就是人，而生態(tài)系統(tǒng)是有不同層次的，分別對(duì)應(yīng)著不同的主體。當(dāng)研究個(gè)體的、物種的或者種群的不同層次生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的主體是不同的。

對(duì)于某個(gè)子系統(tǒng)生態(tài)，其好壞一定是相對(duì)其主體而言的。例如，骯臟的垃圾場(chǎng)，是老鼠最好的生態(tài)。然而，如果強(qiáng)調(diào)一定要保護(hù)好老鼠的生態(tài)，那么絕對(duì)是人類的一種災(zāi)難。當(dāng)然，這是一個(gè)比較極端的例子。由于老鼠的生態(tài)與人類的生態(tài)和環(huán)境直接對(duì)立，所以，我們一般不會(huì)為保護(hù)老鼠的生態(tài)而去影響和破壞人類的生態(tài)和環(huán)境。但是在現(xiàn)實(shí)中，為了保護(hù)某種動(dòng)物或者植物的生態(tài)，而影響了人類的生態(tài)和環(huán)境的情況，卻是十分普遍的。

我們目前所出現(xiàn)的一系列嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題，在很大程度上正是受到了片面強(qiáng)調(diào)的“生態(tài)保護(hù)”的誤導(dǎo)。例如，一些同志為了保護(hù)某種魚的生態(tài)、草的生態(tài)，而擱置、叫停怒江等的水電開發(fā)，讓我國的經(jīng)濟(jì)增長不得不過度依靠煤炭所提供的化石能源。然而，僅僅一個(gè)怒江水電的清潔能源作用，幾乎超過目前我國的核電作用；一個(gè)虎跳峽水電站建成后所能提供的清潔能源（包括下游電站的補(bǔ)償效益），將大大超過我們國家努力了十幾年（至2012年年底）的全部風(fēng)電的作用。由于我國最有效率的清潔能源——水電的開發(fā)受阻，盡管我國在新能源開發(fā)上投入巨大，并且已經(jīng)取得了風(fēng)電裝機(jī)全球第一的好成績，但是，仍然無法滿足社會(huì)發(fā)展的巨大能源需求，不得不加快煤炭的開采和使用。

過量的煤炭燃燒，已經(jīng)給我國和全球帶來了嚴(yán)重的生態(tài)問題。到2012年年底，我國所燃燒掉的煤炭，已經(jīng)超過全世界用量的50%，而且全球70%的煤炭增量也來自中國。因此，在國際上，由于我國的能源結(jié)構(gòu)不合理，排放了與我國的發(fā)展水平不相適應(yīng)的溫室氣體，遭遇全球的批評(píng)。其重要的原因之一，就是我們沒有優(yōu)先開發(fā)利用最有效的清潔能源——水電。

以前由于受到經(jīng)濟(jì)能力的制約，我國水電的建設(shè)進(jìn)展緩慢。但是，由于整體經(jīng)濟(jì)能力不足無能力開發(fā)利用水電的情況，在全世界非常普遍。也正是由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高，社會(huì)的能源需求量也有限，因此，水電開發(fā)程度低的現(xiàn)象在欠發(fā)展國家中，似乎也并不會(huì)造成太大的影響。但是，當(dāng)一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)騰飛以后，如果仍然不能及時(shí)地開發(fā)利用水電和其他清潔能源，那么其快速增長的能源需求，必然要靠燃燒更多的化石能源來解決。這就難免會(huì)帶來一系列嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。因此，全世界的發(fā)達(dá)國家?guī)缀鯖]有一個(gè)不是優(yōu)先開發(fā)利用水電的。

減排是當(dāng)前全人類最重要的生態(tài)保護(hù)。據(jù)預(yù)測(cè)，今后若干年人類社會(huì)如果不能把大氣溫度上升的范圍控制在2℃之內(nèi)，將有可能帶來海平面上漲，氣候異常等一系列嚴(yán)重的后果。特別是當(dāng)?shù)厍虻臏厣冗_(dá)到6℃，科學(xué)家預(yù)計(jì)，地球上將有一半的物種瀕臨滅絕?？傊瑥娜蛏鷳B(tài)的大局上看，我們打著保護(hù)某局部子生態(tài)的旗號(hào)而反對(duì)水電開發(fā)的結(jié)果，不僅將會(huì)破壞全球的大生態(tài)，而且最終也會(huì)反過來嚴(yán)重地影響我們所要保護(hù)的物種和生態(tài)。

總之，這種由于片面地強(qiáng)調(diào)保護(hù)某種生態(tài)所帶來的全球生態(tài)破壞問題，已經(jīng)引起國際生態(tài)學(xué)界的高度重視。前不久，英國的生態(tài)學(xué)會(huì)理事長在世界著名《自然》雜志上發(fā)表了他在英國生態(tài)學(xué)會(huì)百年慶典上的一篇題為“生態(tài)學(xué)必須進(jìn)化”的演講文章。他指出，生態(tài)學(xué)研究必須站在全人類的高度，必須高度關(guān)注氣候變化、疾病傳播、糧食安全等有關(guān)人類生存發(fā)展的重大生態(tài)問題。他號(hào)召學(xué)者對(duì)各種動(dòng)物、植物生態(tài)的研究，不能只強(qiáng)調(diào)保護(hù)，而更要尊重其進(jìn)化規(guī)律。也就是說，生態(tài)學(xué)者必須要有“以人為本”的保護(hù)生態(tài)的意識(shí)，必須要尊重人類文明發(fā)展所帶來的一系列的自然生態(tài)進(jìn)化。這充分說明，生態(tài)科學(xué)的最新發(fā)展方向，與黨中央所倡導(dǎo)的“生態(tài)文明”理念完全是不謀而合。

科學(xué)的開發(fā)利用河流

是最重要的生態(tài)文明

不能否認(rèn)，河流開發(fā)與生態(tài)保護(hù)總是存在著不可調(diào)和的矛盾。但是，為何科學(xué)發(fā)展與生態(tài)文明往往能高度的統(tǒng)一？其根本原因是科學(xué)發(fā)展的核心是“以人為本”，而生態(tài)文明所強(qiáng)調(diào)的，也正是必須“以人為本”的保護(hù)生態(tài)。站在不同的立場(chǎng)，離開了以人為本這一基本出發(fā)點(diǎn)，開發(fā)與保護(hù)的矛盾永遠(yuǎn)不可能得到解決。如果僅從保護(hù)自然生態(tài)的角度看，以截?cái)嘧匀缓恿鞯乃畮齑髩嗡娬窘ㄔO(shè)為特征的河流開發(fā)，絕對(duì)是不應(yīng)提倡的。但是，截至目前，發(fā)達(dá)國家所有的主要河流上，幾乎沒有一條沒有建設(shè)水庫、大壩或水電站。人們不禁要問，為何所有的發(fā)達(dá)國家都無一例外地要破壞河流的自然生態(tài)？

答案在于在河流上建設(shè)水電站，不僅不是破壞生態(tài)，而且是重要的生態(tài)文明。根據(jù)2007年聯(lián)合國的一項(xiàng)調(diào)查，一個(gè)國家擁有的大壩數(shù)量及人均水庫庫容量，與該國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境（即人類發(fā)展指數(shù)）完全呈正相關(guān)關(guān)系。例如，我國的水資源總量和國土面積都與美國相似，但我國的水庫總有效庫容大約只相當(dāng)于美國的一半；人均有效庫容差距在10倍以上。由于缺乏水庫的調(diào)蓄能力，與美國相比，我國一方面洪澇災(zāi)害頻發(fā)，另一方面又干旱嚴(yán)重。從本質(zhì)上說，這些都是由于可控制的水資源總量不足造成的。相比之下，美國的自然災(zāi)害少，在很大程度上就是由于其水庫庫容大，可以吸納更多的洪水，抵御更嚴(yán)重的干旱。

總之，當(dāng)前世界各國的普遍現(xiàn)實(shí)是：發(fā)展中國家與發(fā)達(dá)國家在社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境上的巨大差距，在很大程度上體現(xiàn)在水庫的蓄水能力方面。從生態(tài)文明（即以人為本的保護(hù)生態(tài)）的角度看，科學(xué)合理的水利水電開發(fā)，絕對(duì)不會(huì)影響和破壞河流的生態(tài)和環(huán)境，相反，由于河流開發(fā)不足導(dǎo)致的水資源問題，卻一定能夠造成眾多的生態(tài)環(huán)境難題?，F(xiàn)實(shí)充分證明，一個(gè)社會(huì)的文明程度（包括生態(tài)文明），總要與其水資源開發(fā)程度和水電開發(fā)程度成正比。

眾所周知，與文明相對(duì)立的狀態(tài)有兩個(gè)：一是野蠻，一是愚昧。生態(tài)文明也不例外。什么是生態(tài)野蠻？當(dāng)然是那些不科學(xué)的發(fā)展所帶來的一系列問題。然而，什么是生態(tài)愚昧？當(dāng)然是由于不發(fā)展、欠發(fā)展所帶來的生態(tài)災(zāi)難。對(duì)于前者，我們幾乎都知道，解決不科學(xué)的發(fā)展所帶來的環(huán)境污染、生態(tài)退化的問題，是我國提倡生態(tài)文明建設(shè)的重要目的，也是擺在我們面前的重要任務(wù)之一。但是，對(duì)于不發(fā)展、欠發(fā)展造成的生態(tài)愚昧，卻有相當(dāng)一部分的同志還缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。特別是在河流的開發(fā)利用上，生態(tài)愚昧絕對(duì)是人類社會(huì)的巨大災(zāi)難。例如，洪水的泛濫以及由干旱所帶來的各種災(zāi)難。

我國歷史上黃河、長江的洪水泛濫，多次吞噬數(shù)萬、數(shù)十萬人的生命。但是，每一次嚴(yán)重干旱所造成的生態(tài)災(zāi)難，一點(diǎn)兒也不亞于洪水。可見，在有人生存的現(xiàn)實(shí)社會(huì)中，如果一味地強(qiáng)調(diào)保護(hù)原生態(tài)，絕不可能帶來生態(tài)文明，而絕對(duì)是一種生態(tài)愚昧。只要有人生存，就不可避免地要向周圍的環(huán)境進(jìn)行索取。如果不能科學(xué)地、能動(dòng)地改造自然和利用自然，必然就會(huì)自發(fā)地、無序地、被動(dòng)地影響和破壞自然生態(tài)。這樣，難免要遭受自然的各種“報(bào)復(fù)和懲罰”。

河流水資源開發(fā)利用

與河流生態(tài)文明的思辨

不能否認(rèn)，生態(tài)文明的進(jìn)化常常是需要以某些物種退出歷史舞臺(tái)為前提的，這就是自然界的進(jìn)化規(guī)律。就好像人類的出現(xiàn)，只能在恐龍的滅絕之后一樣的無情。和世界上的任何江河開發(fā)一樣，我國長江生態(tài)系統(tǒng)的文明進(jìn)化，也難免會(huì)伴隨著某些瀕危的魚類退出歷史舞臺(tái)作為代價(jià)。一方面，進(jìn)化是自然界永恒的規(guī)律。不管我們?cè)敢馀c否，總是要有某些瀕危的魚類不斷地退出歷史舞臺(tái)。但另一方面，我們也必須看到不科學(xué)的河流開發(fā)和利用（即生態(tài)野蠻），同樣也是對(duì)生態(tài)文明的巨大破壞。

我國的長江漁業(yè)管理部門組織的“2013年長江上游科學(xué)考察”報(bào)告披露，我國長江的水生生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)瀕臨崩潰。對(duì)此，有人把責(zé)任簡(jiǎn)單地歸咎于我國金沙江流域的大規(guī)模的梯級(jí)水電開發(fā)。應(yīng)該說這種歸因是輕率的、不負(fù)責(zé)任的。類似的情況，也曾經(jīng)出現(xiàn)在歐洲的萊茵河。在20世紀(jì)后期，隨著歐洲社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，歐洲國家對(duì)萊茵河的開發(fā)利用，也一度導(dǎo)致了萊茵河的污水橫流、魚蝦絕跡，河流水生生態(tài)系統(tǒng)完全崩潰的地步。為了發(fā)電和航運(yùn)的需要，萊茵河沿岸國家共在萊茵河上建設(shè)了100多座大小水壩和電站，完全實(shí)現(xiàn)了萊茵河的人工渠道化。當(dāng)時(shí)也曾有不少人懷疑，萊茵河上的梯級(jí)大壩所造成的河流渠道化，是造成萊茵河的水生生態(tài)系統(tǒng)崩潰的主因。

從20世紀(jì)90年代起，歐洲國家開展了對(duì)萊茵河的全面治理。經(jīng)過近20年的努力，今天的萊茵河的生態(tài)和生物多樣性，都已經(jīng)恢復(fù)到了二戰(zhàn)以前的水平。然而，為了保持萊茵河的航運(yùn)和發(fā)電功能，整個(gè)歐洲并沒有拆除萊茵河上的任何一座水壩或者水電站。這說明，萊茵河開發(fā)利用中的“生態(tài)野蠻”行為，并不是梯級(jí)水壩以及人工渠道化，而是嚴(yán)重的水污染和其他生態(tài)破壞。

我國金沙江的水生生態(tài)系統(tǒng)瀕臨崩潰的原因，也絕不可能是梯級(jí)水電開發(fā)。一方面，我國金沙江的水電開發(fā)，一直有著比萊茵河的治理還要嚴(yán)格的多環(huán)評(píng)要求。另一方面，截至2013年6月初“2013年長江上游科學(xué)考察”時(shí)，我國金沙江上規(guī)劃的25級(jí)梯級(jí)水電站，開工建設(shè)的還不到一半，而真正蓄水發(fā)電的只有3座。其中，蓄水時(shí)間最長的金安橋水電站，也才只有一年多。我們知道，一般魚類的個(gè)體生命的時(shí)間，至少應(yīng)有幾年。而在水電站蓄水后，并沒有人發(fā)現(xiàn)過金沙江魚類大批量死亡的現(xiàn)象。這足以說明，金沙江中魚類資源枯竭的現(xiàn)狀，一定是在金沙江上的第一座水電站蓄水發(fā)電之前就已經(jīng)存在的。此前，也早有國內(nèi)的學(xué)者明確指出，造成長江魚類資源枯竭的“生態(tài)野蠻”，主要是過度捕撈和嚴(yán)重的水污染。這種“影響魚類生存的原因并不是梯級(jí)水壩和渠道化”造成的，與治理前的萊茵河幾乎完全一樣。

科學(xué)的水電開發(fā)

是河流開發(fā)利用的重要抓手

與絕大多數(shù)能源不同，水電不但是能源的開發(fā)和利用，而且還是水資源的綜合開發(fā)利用。不掌握水電的這一突出特點(diǎn)，我們就無法準(zhǔn)確地把握水電開發(fā)在生態(tài)文明建設(shè)體系中的定位。一些極端環(huán)保人士經(jīng)常抱怨水電開發(fā)破壞了生態(tài)環(huán)境，然而，具體分析他們所抱怨的內(nèi)容，才發(fā)現(xiàn)都是在說水庫大壩的建設(shè)破壞了生態(tài)環(huán)境。

其實(shí)，水力發(fā)電只需要有水流和落差，建不建高壩大庫與其發(fā)電功能的關(guān)系并不是很大。但是人類社會(huì)為什么必須要建設(shè)高壩大庫呢？原因是自然界中的水資源量總是隨著時(shí)空不斷變化的，人類社會(huì)對(duì)水資源的要求則是非?？量痰摹Ｋ嗔瞬恍校〞?huì)產(chǎn)生洪水泛濫），水太少了同樣也不行（干旱少雨，甚至?xí)＜叭祟惿?。到目前為止，受人類科技水平的局限，人為大?guī)模調(diào)節(jié)水資源時(shí)空矛盾的方式只有建造水庫。所以，水庫尤其是大型水庫的建設(shè)就是現(xiàn)代社會(huì)文明必不可少的內(nèi)容。

因此，盡管水電開發(fā)確實(shí)經(jīng)常要建設(shè)水庫大壩，特別是大型水電站往往都要求有高壩大庫。但是，事實(shí)上并不是水力發(fā)電本身需要建設(shè)高壩大庫，而是這些高壩大庫非建不可。不僅如此，這些高壩大庫往往還非要和水電結(jié)合起來建設(shè)才行。因?yàn)樗Y源開發(fā)所必需的高壩大庫，在泄水、放水的過程中將產(chǎn)生巨大的能量。這些能量如果不能想辦法消除，將會(huì)對(duì)水庫大壩的安全構(gòu)成巨大的威脅。所以，世界上所有的大型水庫，基本上是要和水電開發(fā)結(jié)合的。換言之，一個(gè)國家的河流水資源開發(fā)目標(biāo)，一定要和水電開發(fā)相結(jié)合才能得以實(shí)現(xiàn)。

與發(fā)達(dá)國家相比，我國的河流水資源開發(fā)還存在著巨大的差距。根據(jù)國務(wù)院批復(fù)的《長江流域綜合規(guī)劃》和《長江流域防洪規(guī)劃》，長江上游2015年前可以投入運(yùn)用且總庫容1億立方米以上的水庫有近80座，總興利庫容為600余億立方米，防洪庫容約有380億立方米。而根據(jù)我國近期水利普查的資料，全國的總有效庫容也僅有1700億立方米左右。有關(guān)文獻(xiàn)記載，美國的哥倫比亞河、密蘇里河和科羅拉多河的各個(gè)梯級(jí)水庫所具備的有效庫容，分別達(dá)到821億、763億和475億立方米。我國與美國有如此大的水資源調(diào)控差距，如何能滿足數(shù)倍于美國的人口的社會(huì)文明發(fā)展需求？而造成這種局面的根源，恰恰是我國的水電開發(fā)程度還不夠高。

水電是目前人類社會(huì)最重要的

減排溫室氣體的措施

水力發(fā)電可以說是人類最偉大的發(fā)明之一。它不僅能提供大量清潔的可再生能源，而且還能解決河流水資源在存儲(chǔ)和利用過程中的消能難題。眾所周知，近年來全球各國為了應(yīng)對(duì)過量的溫室氣體排放，都在大力開發(fā)利用風(fēng)電、太陽能等可再生能源。在發(fā)電領(lǐng)域內(nèi)，盡管最近十幾年來，全球風(fēng)能、太陽能的發(fā)電量年增長速度已經(jīng)超過了20%，但是，截至2012年年底，全球可再生能源發(fā)電的85%還是來自水電。由此可見，水電替代化石能源的作用之巨大。

需要說明的是，由于世界屋脊青藏高原的存在，我國的河流普遍坡降大，水能資源特別豐富，所以，盡管我國目前的水電開發(fā)程度和水資源開發(fā)程度（即水庫的蓄水能力）還都不足美國的一半，但我國目前的水電裝機(jī)和發(fā)電量都已經(jīng)超過了全球第二的美國1倍多。即便如此，由于我國的水電資源極為豐富，我國目前的水電開發(fā)潛力依然巨大。按照潘家錚院士建議的“一度電，一斤煤”的簡(jiǎn)單估算，我國的水能總量相當(dāng)于每年30多億噸原煤，技術(shù)可開發(fā)量約相當(dāng)于13億多噸原煤，而目前我們開發(fā)利用的僅為4億多噸。根據(jù)發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)，我國的水能開發(fā)規(guī)劃大體完成之后，每年至少應(yīng)該提供相當(dāng)于10多億噸煤炭的清潔能源。所增加的這6億多噸煤炭的清潔能源，至少可以讓我國霧霾最嚴(yán)重的整個(gè)華北地區(qū)不再燃燒煤炭。那樣的話，我國霧霾污染的治理，還會(huì)不成功嗎？

更為重要的是，水電本身不僅具有巨大的清潔能源的作用，而且，它還是風(fēng)能、太陽能等其他可再生能源發(fā)展的基礎(chǔ)和保障。因?yàn)樵诋?dāng)前的科技水平下，隨機(jī)而間歇性的風(fēng)電、太陽能發(fā)電大量進(jìn)入電網(wǎng)之后，并不能匹配用電負(fù)荷的需求。因此，當(dāng)電網(wǎng)接納了風(fēng)電等之后，不僅要給予電價(jià)上的補(bǔ)貼，還要為其提供儲(chǔ)能調(diào)節(jié)的補(bǔ)償。水電則可充當(dāng)這一角色，必要時(shí)，人們可以專門建設(shè)抽水蓄能的水電站?？傊?，全球目前的現(xiàn)實(shí)是：水電、風(fēng)電、太陽能是可再生能源發(fā)展的三部曲，缺一不可。一個(gè)國家的水電發(fā)展不好，風(fēng)電和太陽能的發(fā)展也不可能很順利。

具體到我國，由于水電可以為風(fēng)能和太陽能的利用提供輔助，當(dāng)我國水電開發(fā)規(guī)劃大體完成之后，所能替代的化石能源（煤炭）實(shí)際上絕不止每年10億噸，而很可能是20億、30億噸，甚至更多。

綜上所述，河流的科學(xué)開發(fā)和利用是重要的生態(tài)文明建設(shè)，而且，水電開發(fā)在水資源開發(fā)利用和霧霾污染治理以及溫室氣體減排方面，都具有無可替代的重要作用。目前，黨中央提出的生態(tài)文明的要求和我國嚴(yán)重霧霾污染的出現(xiàn)，已經(jīng)為我們加速開發(fā)以水電為主的清潔能源，提供了新的契機(jī)和動(dòng)力。然而，如果我們不能改變以往片面的“保護(hù)生態(tài)”的觀念，難免會(huì)對(duì)河流水電開發(fā)的生態(tài)環(huán)境作用產(chǎn)生嚴(yán)重的誤解。

總之，只有站在生態(tài)文明的高度，我們才會(huì)理解：以水庫大壩和水電建設(shè)為標(biāo)志的河流開發(fā)，是我國當(dāng)前最重的生態(tài)文明建設(shè)任務(wù)。