这是世界上最大的水利工程。它的每一个建设进程,都引起全国人民的密切关注。如今基本建成了,人们也非常想了解这个工程的现状如何?据国务院三峡工程建设委员会办公室主任汪啸风介绍,温家宝总理在研究三峡工程时提出:首要的问题是生态环境问题。
目前三峡工程的生态环境现状如何?出现了哪些新的情况?正在采取哪些措施加以解决。这都是人们关心的。感谢《财经》杂志记者,最近他们先后两次赴当地进行深入采访,写下了《三峡地质求治》一文,现摘登如下——
二○○六年九月,三峡工程提前一年蓄水至坝前一百五十六米水位。二○○七年汛期放水,在九月又重新蓄水达到一百五十六米水位。按照计划,蓄水至一百七十五米最高水位最迟将于二○○九年达到。
一旦提前蓄水至一百七十五米的话,不仅可以更大程度地发挥其防洪作用;同时,随着水位的提高,也将极大地提高发电效率,使得即使在枯水季节,发电设备也有望正常甚至满负荷运行。
在过去的这些年中,中国政府以及库区周边各地已经采取了多种举措,来应对三峡库区潜在的地质灾害。迄今为止,这些努力也取得了阶段性成效,避免了重大地质灾难的上演。而这一切是否已经足以应对蓄水至一百七十五米高以及之后漫长岁月的考验,仍然存在相当多的变数。
三峡今天面临的考验,和其特有的极其脆弱的地质环境密切相关。
三峡全长近两百公里,作为中国从地势上的第二阶梯到第三阶梯的过渡地带,三峡地区目前仍处在新构造运动带来的变化之中:西部继续上升,东部却在沉降;虽然成就了瑰丽风光,但也同样埋下了巨大的地质隐患。
加上这一地区的气候条件,汛期雨量大且多暴雨。所有这些,使得三峡库区历史上就一直是地质灾害高发地区。
据《中国科学技术史·水利篇》记载,早在公元一百年左右的东汉时期,就有关于三峡岩崩的记录。位于现在湖北秭归县城下游十五公里处的现新滩镇一带,更是漫长历史岁月中的重灾区。
一○二六年(北宋天圣四年),新滩附近的赞皇山出现山崩,着名险滩新滩即由此形成。当时这一崩塌事件一度造成长江断流,过往船只翻沉不计其数。其后二十多年内,当地政府禁止船只在枯水季节通行。一五四二年(明嘉靖二十一年),新滩再次发生滑坡,造成航运中断整整八年。接下来的八十多年中,新滩又先后发生多起崩滑。
一六二五年之后,新滩保持了大约三百年的平静,直至上个世纪二十年代,开始进入另一个活跃期。最新一次大的滑坡事件是发生在一九八五年。
是年六月十二日,新滩滑坡体上段广家崖至姜家坡一带一千三百万方土石向下滑移,并推动下段一千七百万方土堆积层的解体和滑移。整个新滩镇被彻底摧毁,约有二百万方土石冲入长江,激起涌浪高达三十六米,江水倒流三公里以上;在香溪至新滩间,击毁击沉船只近七十艘,船员死亡十人。滑坡前舌壅入长江约九十米,长江江面被堵塞约三分之一,使本来就是险滩的新滩江段通航条件更加恶化。
记者在秭归新县城一家快餐店吃晚饭时,得知,这家店的老板成瑶就是当年新滩大滑坡的亲历者之一。虽然过去了二十多年,她对很多细节仍然记忆犹新。
滑坡发生在深夜,持续了几个小时,几乎满耳都是浩大的泥石滚动声。第二天一早,人们惊讶地看到,祖辈生活的村镇全部崩塌滑进了长江。
从历史到现实,地质灾害几乎与三峡库区所在地如影随形。据二○○一年十月公布的《三峡库区地质灾害防治总体规划》(下称《总体规划》)统计,仅一九八二年以来,库区已发生滑坡、崩塌、泥石流多达七十多处,规模最大的四十余处;共致死约四百人,并造成严重经济损失。
或许意识到三峡工程所处的地质环境的脆弱性,在过去半个世纪内,原国家科学技术委员会、长江水利委员会、地质部、中国科学院、水利部、国家地震局以及众多大学的数千名专家学者,乃至苏联、美国、瑞典、加拿大、意大利、法国、奥地利、日本等国以及世界银行等机构的专家,都曾先后参与过对三峡地质地震状况的调查和研究。
按照长江水利委员会的说法,无论从深度还是广度而言,三峡工程所做的地质调查,在全世界工程史上都是绝无仅有的。
在三峡工程获得全国人大正式批准之后,一九九二年到一九九三年,水利部长江水利委员会就派出两千多人,对三峡库区地质灾害现状进行大规模调查。经一九九九年调查和核查后,该委员会最终完成了《长江三峡工程库区淹没处理及移民安置崩滑体处理总体规划报告》。
这份报告显示,仅一百七十五米以下就有一千三百零二处崩滑体。所谓“崩滑体”,其实就是滑坡和崩塌的合称。
二○○○年到二○○一年,由国土资源部牵头对三峡库区二十个县(市、区)所作的地质灾害调查显示,整个三峡库区二十个县(市、区)所辖范围内,共有地质灾害点五千三百八十四处,大多以滑坡、崩塌、泥石流为主,业内俗称“崩滑流”灾害。而在上述五千三百八十处地质灾害中,三峡库区长江两岸的地质灾害就占了近一半。
虽然三峡地区属于典型的地质灾害易发地区,但地质灾害的真正发生,不仅依赖于内因,往往还依赖于多种外因的共同作用,比如降雨、人类活动影响。
毫无疑问,三峡蓄水已渐成这外在因素中最重要的因素之一。
三峡工程自一九九二年决策上马,至今已超过十五年,目前工程建设已进入后期。一九九七年实现大江截流,为“一期蓄水”,水位从坝前水位六十五米升至九十米;二○○三年六月后蓄水到坝前一百三十五米水位,称为“二期蓄水”;二○○六年九月后蓄水到一百五十六米水位,是为了“三期蓄水”;二○○九年九月后,蓄水将到最高一百七十五米,为“四期蓄水”。
三峡蓄水后,由于干流水位每年在汛期和枯水期都有数十米涨落,水位急剧上升或下降,很容易导致一些老的崩塌、滑坡体复发,会软化土石,抬升坡脚,并增加坡体负重,从而诱发滑坡的发生。
在二○○三年六月进行三峡工程二期蓄水后,这种影响已经开始显示。
三峡库区地质灾害防治指挥部的一份材料显示,截至二○○三年十一月,据重庆和湖北两省市上报,整个库区的崩塌和滑坡体达到了四千六百八十八处。与二○○一年全年的二千四百九十处相比,在短短两年的时间几乎翻了一番。
《财经》记者获得的一份关于三峡地质灾害防治的官方报告显示,二○○三年一百三十五米蓄水以来,共监测到较强烈变形的崩塌、滑坡体九十八处。其中,二○○三年六月蓄水到一百三十五米水位后,监测发现较明显变形的崩塌、滑坡共计三十四处。而二○○四年,整个库区产生新变形的崩塌、滑坡达到三十三处,二○○五年该数字为二十三处。二○○六年,新产生变形的崩塌、滑坡下降为两处;二○○七年汛期,新产生变形的崩塌、滑坡又增加到六处。
除了蓄水产生的直接影响,与移民相关的人为活动,也会成为诱发地质灾害的一个主要因素。中国地震局地壳应力研究所欧阳祖熙等人对奉节新县城的监测就表明,一九九九年到二○○二年出现的变形,除了强降雨,主要和人类工程活动有关。
伦敦帝国学院地球科学与工程系教授伊欧尼斯·弗尼阿迪斯(IoannisFourniadis)在二○○七年出版的第八十四期《地形学》杂志上也指出,在三峡水库蓄水,以及居民迁徙到更高海拔地区之后,一些古滑坡带可能会重新复活,新的滑坡也可能会被引发。所有这些,都会使得滑坡发生的频率和强度出现上升态势。
二○○三年七月十三日发生在湖北秭归县千将坪的滑坡事件,最为国内外地质专家所关注。此时,距离三峡工程二期蓄水仅仅六个星期。
从秭归县沙溪镇西行近一公里,过长江支流之一青干河的虹桥约三百米左右,就可以看到千将坪滑坡体。虹桥边所立的一块碑上,还赫然记载着三峡库区二○○三年六月一日蓄水至一百三十五米。
七月十三日凌晨,千将坪大规模滑坡发生,大约二千万立方米体积的土石倾泻而下,导致二十四人丧生。
当时居住在滑坡体上的,除了五百多村民,还有硅厂、砖厂的一千多工人。现年七十二岁的原千将坪村村民谢克兴告诉《财经》记者,在二期蓄水一个月后,青干河的水面几乎比以前宽了一倍。村民在山上、地里甚至房子周围,很快也都发现了地面开裂的现象。
七月十二日晚,天黑得没有一点光,地面开始出现险情。家住千将坪村南头的周祖贵连装着随身物品和几千元钱的箱子也没来得及带,就拉着老伴向北一路狂奔。他对《财经》记者回忆说,刚跑过虹桥,身后浓黑的夜色里就开始传来巨石如闷雷般的滚动声,以及逃生者惊恐的喊叫。
短短几分钟内,半座山就崩塌了下来,涌进了青干河;崩滑体阻断了几百米宽的青干河,并冲到了对岸。河里的涌浪高达四五十米,附近的船只全部被打翻,两公里外长江口的渔船也被打翻。
山体下滑的速度之快和规模之大,远远超出了人们的预料。沙溪镇工作人员告诉《财经》记者,崩滑发生时,四位村民乘坐一辆北京吉普强行闯进禁区要搬东西,但卷起的巨浪把车子一下子打进了河里,车中四人至今仍被深埋其中。
在接受《财经》记者采访时,秭归县地质环境监测站工程师王恩锐表示,千将坪滑坡事件造成的直接经济损失超过了八千万元,一千三百多人被迫搬迁避险。这一特大型滑坡事故发生的时间,与三峡工程二期蓄水之间仅间隔一个多月,引起了中央高度关注。
滑坡发生四天后,官方发布了该滑坡的初步成因,称集中降雨是主要诱因。据当时的新华社报道称,国土资源部地质专家认为,“千将坪滑坡所在地的地质结构条件根本就不利于山体稳定,而当地滑坡前持续十天的强降雨诱发了滑坡。”
二○○五年三月,国土资源部下属的中国国土资源航空物探遥感中心王治华教授和杨日红博士发表在《中国地质灾害与防治学报》上的一篇论文却指出,通过现场调查及综合分析实际资料,结论是:
三峡库区二期蓄水导致的水位抬高,是触发千将坪大滑坡的主要原因;雨季强降水仅是辅助因素。
王治华是中国灾害地质环境遥感领域的知名学者,早在一九八○年二滩水电开发前期论证中,就在国内首先将卫星和航空遥感技术用于大规模区域性滑坡调查。
此后,她带领的项目组先后完成了大渡河铜街子、雅砻江二滩、长江三峡、金沙江溪洛渡、白鹤滩、乌东德等六个巨型水电站坝址及库区,以及长江上游,青、甘、川、滇进藏交通线等区域的滑坡、泥石流、地质环境遥感调查,和许多大型滑坡的遥感调查与监测。
中国政府过去半个多世纪治理三峡库区地质环境的努力,取得了显着的成效。对于地质灾害是否会危及大坝整体运行安全的问题,也初步给出了正面答案。
陈德基曾任长江水利委员会综合勘测局局长。他于一九九九年在国际性刊物《工程地质学》上表示,即使库区最大的滑坡体宝塔坪有三分之一滑入江中,也不至于导致长江断流。因为在水位为一百三十五米的时候,滑坡只能阻塞三分之一的江面;如果水位上升到一百七十五米,则只能阻塞百分之十七的江面。同样,因为大的滑坡体距离三斗坪的坝址都有一段距离,加上可能的滑坡体的总体积也只有三峡设计库容的百分之二,因此,滑坡导致的涌浪等风险,对于大坝而言,都在可控范围之内。
但是,三峡地区原有的地质条件复杂程度毕竟世界罕见。数千年来人类活动所造成的破坏可观,加上前期研究大多围绕着大坝本身的安全而进行,库区地质灾害对周边居民以及环境的影响如何,仍然有着太多的未知数。要避免类似千将坪滑坡事件发生,难度仍然很大。
对于三峡很多地质灾害是否在长达数百年甚至上千年的波动周期,以及如何在暴雨等极端条件下平衡水位变化幅度与斜坡稳定性的关系等诸多学术问题,目前也仍然没有完美的解答。这意味着三峡库区地质灾害的治理,将充满着艰难的摸索,甚至激烈的争论。
在与三峡库区地质灾害的艰难斗争中,猴子石无疑是其中的见证者之一。
作为长江干流上最着名的滑坡体之一,位于重庆奉节新县城中心地段的“猴子石”,是三峡库区迄今投资最大的滑坡治理工程,总投资大约一亿八千万元。
猴子石滑坡体面积为十二万平方米,体积四百五十万立方米。站在长江干流上仰望猴子石,只见整个滑坡体自低向高处,呈扇形扩张,陡峭而庞大。奉节县长江港口正好建筑其上。沿着长江港口台阶拾级而上,要走数百级台阶,气喘吁吁才能到达江边公路。
在江边公路上方,就是奉节新县城的核心区。一幢幢新建的楼房滨江而起,其中包括县政府各部门。该县地质灾害防治中心总工程师程思乾在接受《财经》记者采访时表示,猴子石滑坡上建有二十万平方米房屋,常住人口有五千多,流动人口更高达三万;一旦滑进长江,“后果不堪设想。”
由于猴子石滑坡关涉数万人生命财产安全,中央政府也投入巨资治理,以防止滑坡体向下滑移。在二○○三年六月三峡工程二期蓄水以前,猴子石滑坡已经历了一次治理,主要措施是在滑坡前缘做护坡、抛石、压脚等工程。在将单块重量为三十公斤到两百公斤、总体积共计七十三万立方米的石头抛到猴子石脚下之后,初步完成了一百五十米以下滑体的治理,足以确保水库一百三十五米蓄水后滑坡体稳定。
但是,由于该滑坡后缘较高,随着蓄水高度上升到一百五十六米乃至今后的一百七十五米、水逐渐淹到该滑坡体高处时,猴子石滑坡的稳定系数就会下降。
目前,这个属于灰岩破碎岩体的滑坡体基本稳定。但专业测算显示,当三峡库区水位达到一百七十五米时,猴子石滑坡的稳定系数为1.2;当水库水位在汛期自一百七十五米降至一百四十五时,或者自一百五十六米降至一百三十五米时,该滑坡的稳定系数将仅为0.99~0.94;也就是说,此时猴子石几乎肯定会滑下来——水位的急剧上升和下降,常常是诱发滑坡的原因。
这就意味着,猴子石滑坡体必须进行新的治理。目前正在建设的续建工程,已纳入整个三峡库区“三期地质灾害治理规划”。二○○六年五月,猴子石滑坡续建工程开始正式施工,投资总概算为一亿五千九百万。
实际上,猴子石滑坡已成为三峡水库一百七十五米蓄水的关键性工程。业内人士对《财经》记者透露,长江三峡总公司本希望二○○七年汛后就蓄水到一百六十六米水位,但因猴子石滑坡未完成治理只能放弃。