范曉
中國(guó)西部本來(lái)就是地質(zhì)災(zāi)害的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域
中國(guó)的江河開(kāi)發(fā),主要的模式就是把自然河流人工渠化,也就是用一級(jí)級(jí)的大壩,把河流變成一級(jí)級(jí)水庫(kù)的臺(tái)階,而這種開(kāi)發(fā)因?yàn)樗Y源的秉賦,主要集中在中國(guó)西部。但容易被人們忽視的是,地質(zhì)環(huán)境恰恰是西部江河開(kāi)發(fā)極其重要的制約因素,而像梯級(jí)水電開(kāi)發(fā)這樣的大型工程,又會(huì)對(duì)地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。
中國(guó)西部地區(qū),尤其是作為我國(guó)目前水電開(kāi)發(fā)規(guī)劃重點(diǎn)的岷江、大渡河、雅礱江、金沙江、瀾滄江和怒江流域,在地貌上,處在我國(guó)第一級(jí)地形階梯青藏高原向第二級(jí)地形階梯云貴高原和四川盆地的過(guò)渡帶,地形反差巨大;在地質(zhì)上,處在印度洋、歐亞、太平洋三大構(gòu)造板塊的碰撞接合帶,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)十分活躍,地形切割十分強(qiáng)烈,地質(zhì)環(huán)境很不穩(wěn)定,地質(zhì)災(zāi)害十分頻繁。
這里處在我國(guó)幾個(gè)最著名的地震區(qū)和地震活動(dòng)帶上,包括川滇、滇西南、滇西等地震區(qū),其中有龍門(mén)山、爐霍-康定(鮮水河)、冕寧-西昌、東川-嵩明、馬邊-昭通、中甸-大理等諸多強(qiáng)烈活動(dòng)的地震帶,其中僅川滇地震區(qū)平均約25年就會(huì)發(fā)生一次6級(jí)以上的地震。且歷史記錄不乏7級(jí)乃至8級(jí)以上的強(qiáng)震或巨震。
這一區(qū)域也是我國(guó)最重要的滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)區(qū)。這些災(zāi)害的發(fā)生,與陡峭的地形、強(qiáng)烈的地震、以及豐沛的降雨等條件有關(guān)。
例如橫斷山區(qū)的怒江、瀾滄江、金沙江的三江并流區(qū),大規(guī)模的滑坡崩塌點(diǎn)在200處以上,非常密集的呈帶狀沿“三江”河谷分布,原怒江的碧江縣城即因附近的兩處大滑坡而受到危害,而又無(wú)合適的城址可遷,被迫撤銷(xiāo)該縣制。
在金沙江中下游攀枝花至宜賓的782公里的江段,有崩塌465處、滑坡212處、泥石流258處,沿江平均每3公里就有一處較大的山地災(zāi)害。
在雅礱江中下游以及安寧河流域,大面積的區(qū)域性崩塌與滑坡災(zāi)害屢見(jiàn)不鮮,1967年6月9日,雅礱江中游的日雨曾發(fā)生特大山崩,瞬時(shí)形成高175米至355米、長(zhǎng)200米的天然攔河大壩,雅礱江堵江斷流并造成長(zhǎng)達(dá)53公里的回水區(qū)。9天后大壩潰決,造成嚴(yán)重洪災(zāi),而當(dāng)年的山崩區(qū)現(xiàn)在已發(fā)展成更大范圍的崩滑危巖區(qū)。
我國(guó)泥石流的重度災(zāi)害區(qū)絕大部分都分布在中國(guó)西南的西秦嶺-橫斷山東部、橫斷山西部-哀牢山等地區(qū)。僅以成昆鐵路四川樂(lè)山沙灣至攀枝花的路段為例,該路段跨越岷江、大渡河、安寧河、金沙江等河流流域,從1971年至1988年的17年間,就有80多條溝暴發(fā)泥石流152次,平均每年發(fā)生8.5次。
因此,從水電開(kāi)發(fā)的地質(zhì)環(huán)境成本來(lái)看,中國(guó)西部并非得天獨(dú)厚,而是充滿危險(xiǎn)與挑戰(zhàn)。
大型水電工程建設(shè)期對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響
大型水電工程在施工過(guò)程中,因大壩、電廠、引水隧道、道路、料場(chǎng)、棄碴場(chǎng)等工程的修建,會(huì)使地表的地形地貌發(fā)生巨大改變。而對(duì)山體的大規(guī)模開(kāi)挖,往往使山坡的自然休止角發(fā)生改變,山坡前緣出現(xiàn)高陡臨空面,造成邊坡失穩(wěn)。另外,大壩的構(gòu)筑以及大量棄渣的堆放,也會(huì)因人工加載引起地基變形。這些都極易誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流等災(zāi)害。
1989年,云南瀾滄江漫灣電站在左岸壩基的開(kāi)挖過(guò)程中,由于大范圍地破壞了原來(lái)的山坡結(jié)構(gòu)面,導(dǎo)致山體失穩(wěn),發(fā)生大規(guī)模坍塌,滑坡體積10.6萬(wàn)立方米,造成壩項(xiàng)公路中斷,壩基和廠基無(wú)法開(kāi)挖,據(jù)當(dāng)年核算,僅這次坍塌災(zāi)害便使工程投資增加了1.4億元左右,延長(zhǎng)工期引起的其它費(fèi)用未計(jì)算在內(nèi)。
2004年2月23日,雅礱江錦屏一級(jí)電站前期施工的公路修建中,引發(fā)雅礱江岸高約100米的山體突然崩塌,雅礱江斷流4小時(shí),至少有14位筑路民工被埋在崩塌體下。而此前自這段公路開(kāi)工以來(lái),因山地災(zāi)害事故不斷發(fā)生,付出了幾乎每天一人死亡的代價(jià)。
無(wú)獨(dú)有偶,四川大渡河瀑布溝電站,對(duì)將被淹沒(méi)的306省道公路進(jìn)行改建,由于改建的新線穿過(guò)陡峭的山崖,自施工開(kāi)始,便不斷引發(fā)大大小小的崩塌,2009年8月9日,終于釀成特大山崩,造成31人死亡失蹤,約40萬(wàn)立方米土石堵塞大渡河形成堰塞湖,水位上漲淹沒(méi)上游大量民房。在堰塞湖潰壩前,下游的金口河區(qū)、峨邊縣等地居民實(shí)施了緊急撤離,才避免了潰壩洪水造成更大損害。
大渡河上的另一座大型水電站——長(zhǎng)河壩電站,因響水溝料場(chǎng)取料施工和大量石料堆積,給泥石流提供了巨量松散土石,后遭遇強(qiáng)降雨觸發(fā),2009年7月23日形成特大泥石流,沖毀了響水溝溝口的施工基地及大段公路,造成55人死亡失蹤。
大型水電工程運(yùn)行期對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響
水電工程建成后的運(yùn)行期誘發(fā)和加劇的地質(zhì)災(zāi)害,主要包括以下幾類(lèi):水庫(kù)誘發(fā)地震;庫(kù)岸浪蝕、庫(kù)水浸泡及庫(kù)水位頻繁變動(dòng)導(dǎo)致的滑坡、塌岸;庫(kù)區(qū)因泥砂淤積,使河床抬高,引發(fā)、加劇洪災(zāi);因泥沙淤積在水庫(kù)里,清水下泄,使壩下河段侵蝕加強(qiáng),河床淘深,下游河床水位下降,河岸崩塌;下游泥沙沉積減少,導(dǎo)致河口三角洲和海岸線退縮,陸地?fù)p失,河口及濱海城市遭受海水入侵以及咸潮倒灌的威脅;庫(kù)區(qū)地質(zhì)環(huán)境容量受限,使遷建的城鎮(zhèn)面臨很大的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。
《中國(guó)周刊》2016年8月的怒江專(zhuān)刊中,曾專(zhuān)門(mén)論述過(guò)近年來(lái)中國(guó)西部水庫(kù)誘發(fā)地震的一些案例。這里再補(bǔ)充三峽水庫(kù)的情況。
三峽庫(kù)區(qū)專(zhuān)用監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)、以及不少專(zhuān)家的分析研究,都已證明了三峽水庫(kù)蓄水以來(lái)極為明顯的誘發(fā)地震。從距庫(kù)岸30公里以內(nèi)的地震頻次來(lái)看,水庫(kù)蓄水前的2000年至2003年5月31日為96次;135米蓄水期的2003年6月1日至2006年9月20日為764次;156米蓄水期的2006年9月21日至2008年9月27日為1538次;蓄水最高到172.8米期間的2008年9月22日至2009年12月31日為1036次。2008年11月22日,在三峽水庫(kù)水位首次達(dá)到172米之后的緩慢回落過(guò)程中,在距三峽大壩29公里的秭歸縣屈原鎮(zhèn),誘發(fā)了4.1級(jí)地震。
2013年12月16日,在三峽水庫(kù)汛后蓄水水位達(dá)到175米之后略微回落的過(guò)程中,誘發(fā)了湖北省巴東縣東口的5.1地震,這是三峽水庫(kù)建成運(yùn)行以來(lái)的最大地震。距震中200公里以上的陜西安康,湖南常德,湖北襄陽(yáng)、鐘祥、荊州等地都有明顯震感。地震造成巴東縣、秭歸縣、興山縣的12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)30380人受災(zāi),民房倒塌105間,嚴(yán)重?fù)p房2556間,一般損房24981間,地震還給三峽庫(kù)區(qū)的巴東長(zhǎng)江公路大橋等多座橋梁造成了損傷。
上述地震大部分都集中在三峽庫(kù)區(qū)活動(dòng)性最強(qiáng)的高橋斷層和九灣溪斷層附近,說(shuō)明它們主要都與水庫(kù)蓄水活動(dòng)對(duì)這些斷層施加的影響有關(guān)。
水庫(kù)蓄水誘發(fā)滑坡的典型案例也可以三峽工程為例。2003年7月12日上午,三峽庫(kù)區(qū)首次蓄水到135米之后僅一個(gè)月,秭歸縣沙溪鎮(zhèn)千將坪的山體即發(fā)現(xiàn)裂縫,且不斷擴(kuò)展,到晚上九點(diǎn),滑坡上的工廠廠房因變形已啪啪作響,墻上的裂縫也迅速拉大。政府組織千將坪的企業(yè)職工和村民迅速轉(zhuǎn)移,但仍有少數(shù)村民以及江上的船只未能及時(shí)撤出和避讓。7月13日零時(shí)20分,隨著一陣轟然的巨響,千將坪一帶約2400萬(wàn)立方米的巨大山體快速下滑,將山下100多米寬的長(zhǎng)江支流青干河攔腰砸斷,并激起20多米高的巨浪,附近河上的22艘船只全被掀翻。幾分鐘之內(nèi),滑坡體上的4家企業(yè)、三百多間民房、千余畝農(nóng)田全部被毀。死亡失蹤24人。災(zāi)害發(fā)生后,因原地重建十分危險(xiǎn),政府安排村民外遷安置。
又如,云南瀾滄江漫灣電站自1993年以來(lái),因水庫(kù)蓄放水,已引起庫(kù)區(qū)周邊100多處崩塌或滑塌。1995年3月,漫灣電站庫(kù)區(qū)清庫(kù)排障放水,短期內(nèi)庫(kù)水位迅速由991米降至940米,變幅達(dá)51m,導(dǎo)致庫(kù)區(qū)四周滑塌或坍岸,其中僅景東縣庫(kù)區(qū)在一周內(nèi)即坍岸51處。在五里村誘發(fā)大型滑坡,至今整個(gè)山體仍在下滑。據(jù)統(tǒng)計(jì),漫灣電站建成以來(lái),因庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害造成的二次移民達(dá)2958人,已基本相當(dāng)于原庫(kù)區(qū)淹沒(méi)的移民數(shù)3042人。
庫(kù)區(qū)泥沙淤積危害的例子莫過(guò)于黃河三門(mén)峽工程。三門(mén)峽水庫(kù)1960年開(kāi)始蓄水,但僅到1964年,因泥砂嚴(yán)重淤積,水庫(kù)庫(kù)容已損失了43%,并且由于黃河倒灌、淤積向渭河平原上游不斷擴(kuò)展,不僅淹沒(méi)了約90萬(wàn)畝良田,還嚴(yán)重威脅西安的安全。渭河河床抬高達(dá)4至6米,使得洪水肆虐、小水大災(zāi)。雖然以降低蓄水高度,放棄防洪、發(fā)電、灌溉等功能為代價(jià),對(duì)工程進(jìn)行了大規(guī)模改建,使潼關(guān)以下的庫(kù)區(qū)勉強(qiáng)達(dá)到?jīng)_淤平衡,但潼關(guān)以上的庫(kù)區(qū)仍在淤高,仍在加大上游洪澇災(zāi)害的威脅。
華北大平原的形成,是黃河攜黃土高原的大量泥沙東下,在太行山、伏牛山以東不斷填海造陸的結(jié)果。根據(jù)古地理研究,約7400年前,渤海的海岸線大致在北京—石家莊—邯鄲—安陽(yáng)一線,約4200年前,渤海的海岸線還在通州—德州—濟(jì)南一線。直到現(xiàn)代,黃河每年仍在河口造地約3萬(wàn)至4萬(wàn)畝,因中上游諸多水庫(kù)蓄水,1972年黃河開(kāi)始出現(xiàn)斷流,自此,海水回逼,海岸后退,已減少國(guó)土至少100萬(wàn)公頃。
長(zhǎng)江同樣如此,據(jù)黃萬(wàn)里提供的資料,上海浦東400年前海岸線在今欽公塘的位置,距今天的海岸線約4公里,平均每年漲地10米;公元1100年前北宋時(shí),海岸線在老寶山—高橋—橫沔—新場(chǎng),平均每年漲地70米;四、五世紀(jì)南北朝時(shí)代,海岸線在今上海小沙渡、曹家渡一帶,川沙縣全在海外,其時(shí)每年漲地30米。蘇北造陸更快,70年來(lái)已新增啟東、如東、大豐、射陽(yáng)四縣,合計(jì)江蘇東部每年造地至少十萬(wàn)畝。但在三峽大壩以及長(zhǎng)江中上游大量水庫(kù)攔沙后,這些陸地或不再增長(zhǎng),海岸線有可能退縮。
長(zhǎng)江、黃河中上游梯級(jí)水庫(kù)群的建設(shè),已極大地影響和改變了全河段的水沙條件和地理態(tài)勢(shì),它對(duì)庫(kù)區(qū)、下游沖積平原以及河口濱海區(qū)的環(huán)境,還將產(chǎn)生長(zhǎng)期持續(xù)的不利影響。
許多大壩庫(kù)區(qū)尤其是西部的庫(kù)區(qū),由于山高坡陡,不僅地質(zhì)環(huán)境脆弱,而且建設(shè)用地和農(nóng)業(yè)用地本來(lái)就很緊張,淹沒(méi)后的遷移區(qū)用地更是嚴(yán)重不足,地質(zhì)環(huán)境容量面臨巨大壓力,使移民安置與城鎮(zhèn)遷建不得不向?yàn)?zāi)害堆積體甚至陡坡要地,因此面臨很大的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。三峽庫(kù)區(qū)的多個(gè)新建城鎮(zhèn)都曾因地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題造成選址困難,甚至二次遷建。而隨著水庫(kù)蓄水活動(dòng)導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害加劇,這些遷建城鎮(zhèn)及村落的地質(zhì)環(huán)境安全將面臨更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
現(xiàn)行水電開(kāi)發(fā)模式在地質(zhì)環(huán)境方面的嚴(yán)重缺陷及其對(duì)策建議
在地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū),因地質(zhì)災(zāi)害的不可避免性,所以大型水電工程的規(guī)劃和論證必須要考慮地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)成本。目前,在我國(guó)水電開(kāi)發(fā)工程的規(guī)劃論證中,主要考慮的仍然是水力經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),西部地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),以及由水電工程引發(fā)和放大的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),并未得到全面的科學(xué)的評(píng)估。
中國(guó)雖然已于2004年3月開(kāi)始實(shí)施《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》,但值得注意的問(wèn)題有:水電工程運(yùn)行期引發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害損失與治理,水電公司并不負(fù)責(zé),而是由國(guó)家買(mǎi)單;在水電工程論證規(guī)劃過(guò)程中,為了使項(xiàng)目能上馬,預(yù)設(shè)評(píng)估目標(biāo),有意淡化或低調(diào)處理地質(zhì)環(huán)境的制約條件及地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn);工程施工或運(yùn)行期中引發(fā)的許多重大地質(zhì)災(zāi)害,缺乏公開(kāi)全面的信息披露;水電工程的地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估,大都由水電開(kāi)發(fā)業(yè)主委托水電規(guī)劃設(shè)計(jì)單位來(lái)做,缺乏獨(dú)立客觀的程序制約。
此外,現(xiàn)有的《中華人民共和國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》,尚未包括地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估的內(nèi)容。因此需要進(jìn)一步完善相關(guān)的法律體系,建立具有獨(dú)立性的重大建設(shè)項(xiàng)目的地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)決策體制;劃定和建立地質(zhì)環(huán)境保護(hù)區(qū),按照《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》,對(duì)涉及區(qū)域和國(guó)家安全的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū),應(yīng)禁止爆破、削坡、進(jìn)行工程建設(shè)以及從事其他可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的活動(dòng);對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)損失評(píng)估,應(yīng)該對(duì)工程的決策產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響;對(duì)人為的或工程的因素引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,應(yīng)建立公開(kāi)透明及時(shí)的災(zāi)情通報(bào)制度,以便和災(zāi)害的預(yù)警救援系統(tǒng)一起,構(gòu)成有效的防災(zāi)減災(zāi)體系;對(duì)因工程建設(shè)和運(yùn)行引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,應(yīng)按照《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》,由業(yè)主單位承擔(dān)治理責(zé)任。