9　工程立项风险与风险防控

世间的事物都是复杂的,往往一个工程项目的建设既可能带来一些明显的益处,但同时也会带来相应的弊处,在立项之时既要强调建设的必须性,也必须看到项目所可能存在的技术风险、环境风险、社会风险和投资风险。忽视风险的存在及其影响,满足于技术上可行、经济上合理,往往会给后期工程建设和管理带来诸多的困难。

由于水利水电技术的发展,各参比方案在技术上均是可行的,经济上的差异都是相对的,因而参比方案的差异实质上往往是风险及其影响的差异。风险是绝对的,风险要由参建各方承担、防范、监控,特别在移民安置费用猛增的现实条件中,参比方案中直接工程费用的差异在总投资中的影响正逐步减少,技术风险、环境风险、社会风险、投资风险的权重正在逐渐加大。

实践证明：工程立项风险往往是建设项目技术风险、环境风险、社会风险等诸多风险的总汇,并最终表现在立项决策之中。

9.1　三门峡工程的教训

9.1.1　工程开建初期的争论

三门峡工程位于黄河中游的下段,是新中国成立初期的重大水利枢纽工程,从立项之初就充满争论。

三门峡水利枢纽地形地质条件优越,花岗岩坝基,建坝条件有利。多年平均径流量414.5亿m3,多年平均流量1310m3/s,千年一遇洪峰流量37000m3/s。多年平均入库沙量16亿t,多年平均含沙量37.7kg/m3,最大含沙量911kg/m3。该工程是苏联援助我国的104项工程之一,工程任务为防洪、防凌、发电、灌溉等综合利用。枢纽由混凝土重力坝、厂房坝段(坝后式发电厂房)、溢流坝段等组成。重力坝最大坝高106m,原装机116万kW,后改为30万kW。经改造,现有3个溢流坝段、3条泄流排沙钢管、10个排沙底孔及2个排沙洞。目前正常高水位335m,库容98.4亿m3。

1954年我国在苏联专家帮助下完成黄河流域规划,1955年经第一届全国人民代表大会第二次会议通过。1957年苏联列宁格勒水电设计院完成三门峡工程初步设计,1957年4月工程开工,1960年9月水库蓄水。

按照“用淹没换取库容,以综合利用效益补偿淹没损失,除害兴利、蓄水拦沙”的原则,考虑上游水土保持工作,5年后(1967年)入库沙量减少20%,50年后入库沙量减少50%,根据苏联专家扎列维的试验及计算,三门峡水库排出沙量不多,确定三门峡水库使用期为100年。初步设计选定正常高水位360m,相应主坝长739m,库容647亿m3,其中死库容107亿m3,有效库容540亿m3,装机116万kW,上下游灌溉6500万亩耕地,可将千年一遇洪水削减到下游堤防的安全流量6000m3/s,从邙山至入海口约800km可通航500t拖轮,淹没耕地325万亩,移民87万人,工程总投资12.2亿元(含库区移民)。为减少库区淹没并确保回水不影响西安,计划分两期建成,第一期蓄水水位350m,淹没200万亩,移民60万人。

由于淹没大部为陕西关中良田,陕西省反映强烈。同时清华大学黄万里教授与水电总局温善章技术员分别向中央提交《对黄河三门峡水库现行规划方案的意见》及《对三门峡水电站的意见》,他们强调：

(1)黄河是世界著名的多沙河流,蓄水拦沙,违背河流泥沙运动自然规律。水库运行后,由于水库泥沙淤积,下游的洪水灾害将转移到上游,危及陕西关中和西安安全。

(2)建议三门峡水库将“蓄水拦沙”改为“拦洪排沙”,切勿将导流底孔堵死,以备将来泄水排沙,减缓淤积影响。

(3)水库任务应以防洪为主,兼顾发电、灌溉、航运。降低正常高水位至336～337m,库容110亿m3,装机25万～30万kW,少淹没,少移民,多排沙。

但是由于种种原因,意见未获采纳。

其后,由于淹没区陕西关中地区人民的强烈反对,以及黄万里教授及温善章等人竭力畅述,朱德、李富春、薄一波等国家领导先后视察工地,1958年周恩来总理主持现场会议决定：

(1)三门峡工程任务以防洪为主,先防洪,后综合利用。

(2)确保西安,确保下游。

(3)加紧进行水土保持工作。

(4)排沙底孔由高程320m降低至高程300m。

(5)第一期工程坝顶高程353m,1967年蓄水水位不超过340m,水库移民按水位335m控制。

按此决定,坝顶高程353m,坝长713.2m,将淹没土地90万亩,淹没潼关、朝邑、永济、平陆、灵宝县城,陕西6个县城全部或部分搬迁,移民403786人。

9.1.2　工程建成后的情况及枢纽改造

1960年9月15日三门峡水库蓄水,最高蓄水位332.58m。蓄水一年半时间,水库便产生严重淤积,造成水库库容大幅减少,潼关河底高程不断抬高。蓄水四年时间,1964年10月,高程320m以下库容27.6亿m3便淤积25.9亿m3,仅剩1.7亿m3,因淤积损失库容93.8%。1973年11月全库淤积57.34亿m3,其中潼关以上黄河北干流淤积18.54亿m3,潼关以下淤积27.85亿m3,渭河淤积9.721亿m3,北洛河淤积1.229亿m3。

渭河、北洛河在潼关以西汇入黄河,形成15～20km宽的汇流区。由于潼关处黄河断面宽仅1000余m,大洪水时,因黄河水位顶托倒灌,渭河、北洛河洪水在潼关卡住,难于下泄,形成二级水库。如1977年8月6日黄河洪水流量15400m3/s,因河水倒灌,潼关站的吊桥水位由高程326.78m壅高至高程331.17m,壅高4.39m,该站出现810m3/s倒灌流量,即渭河、北洛河洪水非但不能下泄,反因黄河水位太高而倒流。由于渭河、北洛河泥沙无法下泄,潼关河床高程抬高4.5～5.0m,导致1960—1970年间北洛河五次改道(表3.9-1)。

渭河及北洛河地区地下水位抬高,土地严重盐碱化。1963年华阴、华县、渭南地带盐碱地增加为38.9万亩,华县部分土地沼泽化,1958年棉花减产73%,粮食减产53%,塌井1296眼,水质恶化,变苦,地面湿软,开裂、大量房屋倒塌,农业大幅减产,人民生活受到严重影响,甚至直接威胁陕西关中平原和西安市。

为了解决上述矛盾,三门峡水利枢纽被迫两次改建,并相应二次调整排沙方案。

1964年12月至1968年,第一次改建主要内容为增加两管四洞,即在大坝左岸开挖两条进口高程为290m的泄洪排沙洞,并把原先8个发电引水钢管中的4条改为泄流排沙道,相应泄洪能力由原先3058m3/s扩大到6102m3/s。

1969年12月为确保西安的安全,实现合理防洪、排沙减淤、低水头发电,在280m高程打开原先8个施工导流底孔,改建为排沙洞,使泄洪能力由6102m3/s扩大到9311m3/s。1990年又打开原先9#和10#导流底孔,相应泄洪能力达10000m3/s。与此同时,把1～5#机组进水口底高程由300m降至287m,相应水库调度方式由“蓄水拦沙”改为“滞洪排沙”,后又改为“蓄清排浑”。

从表3.9-2可见：

(1)三门峡水库总淤积量至2000年10月为66.7381亿m3,占正常运行水位335m相应库容98.4亿m3的68%,淤沙库容远超过设计死水位325m相应的库容59亿m3。

(2)由于水库淤积,在原电站进水口前12个排沙底孔基础上又增加14个排沙洞,排沙能力由原先3058m3/s增加为10000m3/s,同时还把1～5#机组进水口底高程由300m降至287m。

(3)水库两度改变运行方式,从原设计“蓄水拦沙”,1962年5月改为“滞洪排沙”,1973年10月改为“蓄清排浑”,相应增加排沙设施,水库泥沙淤积状况得以稳定,但相应水库调洪库容减少,并逐步衰失防洪和拦沙功能。

(4)三门峡淤积虽趋稳定,但水库淤积高程仍然较高,潼关高程仍有近5.0m抬高,库尾翘高,渭河、北洛河入口地区问题仍未彻底解决。

(5)由于高速(14m/s)高含沙水流的冲刷磨蚀,排沙底孔遭到严重破坏,几经处理方才得到控制,但机组转轮磨损严重。

9.1.3　工程移民矛盾

三门峡工程初步设计推荐正常高水位360m,相应总库容647亿m3,淹没耕地325万亩,迁移人口87万人,工程淹没范围主要在陕西和山西境内。

由于水库淤积及移民问题,陕西省强烈反映。1958年周恩来总理在工地主持会议,决定将正常蓄水位由360m降至350m,相应库容360亿m3；要求淹没耕地不超过200万亩,移民60万人；要求初期运行水位335m,相应库容96亿m3,淹没耕地96万亩,移民28.73万人。

1959年按国务院规定,三门峡最高洪水位不超过333m,移民高程线为335m,实际淹没耕地90万亩,竹林1.5万亩,淹没居民点356个,受淹人口37.3408万人,拆除房屋28.86万间,潼关县、朝邑县、平陆县、永济县、灵宝县和陕县六座县城全部或部分搬迁,淹没了部分铁路、公路、电信线路,也淹没了国家重点保护的元代永乐宫,其中陕西淹没面积占总淹没面积的80%。

当时的移民方针为：

(1)采取后靠、近迁及远迁三种方法安置移民。远迁人员13.7万人,占移民总数的48%,安置于甘肃敦煌和宁夏银川两地及省内,以集体安置、开垦荒地为主；后靠人员14.6万人,安置在县内及水库岸边。人均安置费：陕西省422元、河南省347元、山西省477元。陕西、河南、山西三省实际支出迁安费1.67亿元。

(2)县城迁移。除陕西朝邑县与大荔县合并为大荔县外,其余建新城：三门峡市、灵宝新县城、潼关新县城、平陆新县城和永济新城。

由于原库区土地肥沃、灌溉便利、气候适宜、条件优越,新移民区多为旱塬,土地瘠薄、水土流失和盐碱严重、干旱缺水、农业产量低,且不稳定、生活困难,再加上新到一地后受到歧视排挤,15万移民陆续不断多次返回库边。

水库运行后,由于淤积,改变运行方式,降低运行水位,大量已征用的土地实际位于库水位之上,部队在库岸周边大片肥沃土地上兴建了三座农场和训练基地,移民看到自己的家园被他人耕种,1957年从自发返库发展成大规模有组织返库,返库次数和人数逐年递增,实际上绝大多数移民已返回库区,与部队农场发生矛盾冲突,且不断上访西安、北京。由于当时对移民工作的复杂性认识不足、政策失误、措施不力,再加上又遭遇困难时期,矛盾冲突不断,移民成为渭南地区不安定的社会因素。

1984年国务院组织调查组,1985年5月8日中央办公厅发文,规定部队和国营农场退出30万亩土地用于安置返库的移民,并安排一定的安置费,其中陕西省拨2.0亿元重新安置。但由于新安置点底子薄、起点低,人民生活比较艰苦,上访群众不断。

1986年7月28日国务院再次下发关于抓紧处理水库移民问题的通知,1987—1994年国家又拨2.4亿元用于库区移民发展经济、增拨移民安置费6.07亿元等,持续34年的三门峡移民问题总体得到解决。

9.1.4　教训

(1)根据黄河三门峡入库沙量、水库上游水土保持效果预测,按照当时确定的“用淹没换取库容,以综合利用效益补偿淹没损失,除害兴利、蓄水拦沙”原则,按100年使用期,通过试验及计算确定水库正常高水位360m,总库容647亿m3,预留107亿m3死库容,在逻辑上并无大错误,错误就在于不清楚黄河水沙运动规律,不知道库尾泥沙淤积、地下水位抬高后的严重后果,过高估计了上游水土保持的效果,未预测到数十万移民所带来的众多社会矛盾,没有考虑水库兴建对环境所带来的不利影响。关键在于未能遵循自然规律,立项时又未能认真听取各方意见,慎重决策。三门峡水库兴建成为我国水利史上一个败笔,代价惨重。正如1958年周恩来总理所说,“其原因就是因为规划的时候,对一条最难治的河,各方面研究不够造成的”。1964年12月18日周总理又说,“当时决定三门峡工程就急了点……头脑热的时候,不能辩证地看问题”“不要因为中央决定了,国家计委批准了,就不管了。因为决定也常会出错,会有毛病,技术上发生问题的可能性更多”“如果三门峡水库淤满了,又来了洪水……可以设想,万一没有办法,只好把三门峡大坝炸掉”,教训深刻。

(2)对于黄河泥沙及水库泥沙淤积问题,黄万里、温善章等人敢于坚持真理,讲真话,即使被打成“右派”,含冤22年,仍积极向上级陈述解决三门峡淤积、枢纽改造及改变调度方案的建议,彰显了知识分子应有的品质,体现了知识分子爱国爱人民的赤子之心。他们的真知灼见,让人们看到了问题之所在,在陕西省强烈反映及客观事实下,问题才逐步得到缓解。

(3)移民和环境问题是水利水电建设必须面对和妥善解决的问题,而且越来越复杂,难度越来越大。我们既反对忽视移民与环境的做法,同样也反对漫天要价,加大水利水电工程建设难度。宜以发展的眼光、良好的政策、积极的工作,妥善解决兴利与移民及环境的矛盾,妥善解决发展与保护的关系。

(4)经过几十年努力,我们已从“蓄水拦砂”到“滞洪排砂”再到“蓄清排浑”,在上游地区打井、挖排水沟、降低地下水位、治理土地次生盐碱化,三门峡水库防洪拦沙功能丧失后,已有小浪底取代,并继续发挥发电功能,逐步达到一个新的动态平衡。但现在仍有人提出炸掉三门峡大坝,打破现有来之不易的动平衡,会出现什么新的尚未能预测的问题?三门峡水库百亿方泥沙将堆放何处?上游地下水位大幅下降又会带来什么?……我们已为三门峡的考虑不周匆匆立项付出了沉重代价,再不能盲目打破现有平衡又吃无知的苦。

三门峡工程是黄河干流上第一座水利枢纽,虽然在工程立项中走了一段弯路,吃了苦头,但该工程是治黄的一次伟大实践,该工程探索了泥沙运动和多沙河流治理的规律,为我国水利事业积累了丰富的经验。

9.2　三峡工程立项与扬利减弊

长江三峡水利枢纽工程是开发和治理长江的关键性骨干工程,是我国最大的水利工程项目,具有防洪、发电、航运等巨大的经济效益和社会效益。181m高、2335m长的混凝土重力坝,形成393亿m3库容。工程建成后,可将荆江河段的防洪标准由目前约10年一遇提高到100年一遇；总装机容量22500MW,年发电量847亿kW·h；具备单向通行5000万t的船闸,还将显著改善长江宜昌—重庆660km的航道条件,对促进西南与华中、华东地区的物资交流和发展长江航运事业具有积极作用。此外,还具有巨大的养殖、旅游等方面的效益,是一个条件优越、效益显著的综合利用水利枢纽。

由于工程规模巨大,技术复杂,百万移民涉及面广等,1984年国务院批准可研报告后,1985年政协会议上周培源、李锐等政协委员坚决反对,会外黄万里教授六次上书中央,这些专家提出三峡工程在巨大经济和社会效益的同时,还存在：①因水库回水,上游洪水下泄不畅,加大重庆以上河段防洪压力；②三峡水库泥沙淤积及重庆港口使用寿命；③百万移民的安置及后续问题；④清水下泄、下游河床冲刷及水库蓄水期下泄流量减少所带来的下游生态和环境问题；⑤库区新地质灾害；⑥文物抢救性挖掘；⑦大坝与战争。同时还提出在保证同样的防洪和发电效益下,先行建设白鹤滩、溪洛渡、向家坝、乌东德电站的方案(表3.9-3),以减少泥沙威胁、减少上游防洪、减少征地、减小移民压力等方案。

1986—1988年中央组织412位专家分14组,除水工技术问题外,还围绕水库修建后的上游防洪、水库淤积后重庆港安全、库周不良地质问题、库区排漂、文物保护、大坝与战争、清水下泄后下游河床冲刷、下游生态保护、海水倒灌、百万移民安置等问题展开论证,结论为“建比不建好,早建比晚建更为有利”。

1992年4月七届全国人大第五次会议审查了《关于兴建三峡工程的决议》,其中赞成1767票、反对177票、弃权664票,弃权和反对票占总票数的32%,这在我国历史上是少见的。1994年12月三峡工程正式开工,2003年后分三次蓄水至175m正常高水位,2012年7月完建,历时18年,静态投资954.6亿元,动态投资2039亿元,其中占地赔偿移民安置费用960.29亿元,占动态投资的47%。

2012年三峡水库蓄水以来,中央批准建设白鹤滩、溪洛渡、向家坝、亭子口等电站,拦蓄金沙江及嘉陵江的洪水,减少三峡入库沙量,同时还加强库区不良地质段处理,完善三峡水库调度程序,分期安置百万移民。但由于三峡工程涉及面广,问题复杂,运行这几年来也出现一些问题,总体是预料中的,已经或正在采取防范和治理措施。

(1)水库防洪。三峡水库防洪任务包括对上游洪水的调蓄、下游洪水时错峰等。

1)按设计要求,三峡水库的修建可使下游荆江防洪标准从10年一遇洪水提高到100年一遇洪水,即三峡遭遇千年一遇洪水,经水库调节,枝城相应洪峰不超过80000m3/s,可确保荆江两岸和洞庭湖及江汉平原安全,防洪效益明显。

2)水库下游发生洪水,三峡水库错峰,可以在一定程度上缓解下游灾情。2016年6月27日长江中下游普降暴雨,其中6月30日8时至7月1日6时共22h湖北麻城红安局部地区降雨300～420mm,一些河流泛滥,大片土地被淹,截至7月1日9时277.2万人受灾,34人死亡或失踪,紧急疏散12万人,淹没农田16.89万hm2,绝收1.99万hm2,直接经济损失31.4亿元。7月1日14时正逢长江第一号洪峰来临,当时库水位148.34m,距正常高蓄水位175m尚有26.66m,调洪库容约200万m3,入库流量5万m3/s,出库3.1万m3/s,削峰1.9万m3/s,三峡水库错峰对下游防洪起到一定作用。

3)三峡水库的兴建,缓解了荆江、武汉等地的防洪压力,但随着三峡水库蓄水,抬高水位,受上游河段河谷地形影响,上游河道泄洪不畅,加大了上游沿河两岸防洪压力。2009年8月受长江上游及本地区降雨影响,重庆主要江河水位普遍上涨,铜梁、潼南、大足、北碚受灾严重,其中寸滩水位183.11m,超过警戒水位2.61m,洪峰流量56700m3/s,重庆市朝天门码头高程180m平台及120级台阶全被淹埋没水下,154万人受灾,紧急安置12.3万人,因灾死亡10人,失踪1人,63.6万hm2土地被淹,损失6.8亿元。为减轻兴建三峡水库对上游防洪的影响,三峡水库上游相继建设亭子口、白鹤滩、溪洛渡、向家坝等水库,发挥其调洪功能,缓解重庆等地的防洪压力。

(2)下游冲刷及鄱阳湖生态。鄱阳湖位于江西省,是我国最大的淡水湖,它承纳着江西、湖南、福建、浙江、安徽的赣江、抚江、信江、饶江、修江及博阳河、漳田河等来水,经调节后由湖口注入长江。鄱阳湖平均水深8.4m,最深30m,南北长173km,东西最宽74km,入江水道最窄处为屏峰卡口,宽约2.8km,湖岸线总长1200km。湖口站水深14～15m时,鄱阳湖水面面积3150km2,高水位20m时,水面面积4125km2,库容303.63亿m3,枯水期最低水位4.01m,水面面积仅28.7km2。库容仅0.63亿m3。

鄱阳湖是长江中游重要的调节湖泊,汛期储蓄调节长江洪水,是一个过水型和吞吐型湖泊,也是江西重要供水水源、农业基地和经济文化中心,在江西省经济中占据极其重要地位。鄱阳湖还是世界上重要湿地,是世界自然基金会划定的重要生态区之一,具有保护生态多样性的特殊功能。区内生物资源丰富,有植物128科359属476种,已知鸟类17目55科310种,拥有白鹤、白鹳、黑鹳、大鸨等50多种珍稀鸟类,世界上96%的湿地候鸟皆汇集于此,鱼类12目26科132种,是中华鲟、银鱼、长颌鲚、江豚、胭脂鱼等洄游产卵之地。

近年来因上游入湖径流减少,湖区采砂及三峡水库蓄水后汛期洪峰减少,清水下泄,长江河床冲刷,长江水位下降,出湖流量加大,枯水期鄱阳湖水位降低,枯水期提前,湖面锐减,湿地退化,湖区周边生产生活引提水困难,湖区水环境问题突出,水生态系统面临严峻挑战。

1)三峡水库蓄水运用以来,长江下游河床总体处于冲刷态势,宜昌至湖口河段平均年冲刷量1.17亿m3,50年后武昌至九江河段冲刷5.57亿m3,平均冲刷深0.82m。

2)由于三峡汛后蓄水期减少下泄流量,鄱阳湖出口湖口站水位将降低1.64m,出湖水量平均增加18.2亿m3,鄱阳湖实际蓄水量将进一步减少。再加上上游溪洛渡、瀑布沟、向家坝等5座控制性水库的蓄水影响,湖口站水位将降低2.12m,出湖水量将增加21.5亿m3。若再考虑清水下泄对河床冲刷作用,湖口站水位将降低2.89m,出湖水量将增加24.6亿m3,鄱阳湖蓄水量将进一步减少,枯水期将进一步提前11～15d,枯水期持续时间将加长,湖区生态环境将进一步恶化。

为了解决这个矛盾,除加强流域各干支流的统一调度,加强采沙管理,尽量减少对入库径流的影响,减缓湖区水位下降速度外,还计划完善三峡水库调度程序,适当加大枯水期下泄流量,同时计划在入江湖口附近修建一座100孔长2335m的泄水闸,其中中华鲟过闸的闸室净宽60～100m,三线2000t级的单级船闸,静态投资120.9亿元,其中移民环境静态投资7.92亿元。

该方案提出后,下游安徽、江苏反映强烈,要求补偿因修闸拦水后减少向长江下游补水的损失,该矛盾正在协调。

(3)上海长江口咸潮入侵。据新华社2014年2月22日报道,上海市水务局发布消息称,由于枯水期长江水位下降,咸潮入侵,上海市长江口水源地(陈行水库、青草沙水库)取水口从2月3日19时开始,库水氯化物浓度持续19d超过国家地表水标准(250mg/L),最高达3000mg/L,预测可能延续至3月上旬,超过历史上咸潮最长时间(2004年2月持续9d19h),成为历史上影响时间最长、最严重的一次咸潮,影响宝山、普沱、嘉定等部分地区供水水质。

(4)三峡水库漂浮物。2003年三峡水库蓄水后的前五年,每年带来100万m3上游沿河枯树、塑料泡沫、塑料瓶、生活垃圾等。这些漂浮物成带状堆积在大坝、船闸及进水口前和回流区,延续数公里,最厚约1m。由于漂浮物大量堆积,不仅严重恶化水库水环境,还堆积在拦污栅前,减少过流面积,减少了发电流量和有效水头,降低发电效益,严重时可压垮拦污栅,并威胁航行船舶安全。

原设计“在拦污栅捞漂基础上,以导排为主,机械清污或人工清污为辅”,即“通过导漂、集漂,将漂浮物集中于近岸边,再用抓斗机及人工打捞方式将漂浮物打捞上岸处理”,同时设3个排漂泄洪孔,其中泄洪坝段左侧的左导墙坝段、右侧的纵向围堰坝段各设1个泄洪排漂孔,右岸非溢流坝段设1个排漂孔,在145～150m水位时排漂。但实际来漂量远大于设计量,来漂主峰时段的水位与设计排漂水位不完全一致,且175m库水位时40%的漂浮物集中于右岸,36%的漂浮物集中于上引航道口门附近,6%的漂浮物集中于左岸厂房进水口前。目前几艘捞漂船年捞漂能力仅10万m3,其中秭归县洪水期漂浮带长达数十公里,船舶都无法进出,2008年人工捞漂36203人次,费用1058.1万元。漂浮物已成为三峡库区一个较突出的新矛盾。现正计划从源头开始,控制入库漂浮物量,用拦、捞、排相结合的方法处理。

可以预料,随着白鹤滩、溪洛渡、向家坝、亭子口等电站的修建及其防洪拦沙效益的显现,库区不良地质段处理,三峡水库调度程序的完善,以及移民后期工作的落实等,通过一系列兴利减弊措施的落实,上述问题可进一步缓解。

9.3　南水北调工程立项与运行期风险防控

由于我国水资源分布的不均匀,降水中心南移,华北地区连续干旱,再加上北京天津等北方大城市经济的高速发展,我国华北地区水资源短缺形势日趋严峻,生态日益恶化。正如原国务院南水北调工程建设委员会办公室主任张基尧所说：按北京市发展规划,北京市年需水量36亿m3,缺水量15亿m3,北京连续六年干旱,1999—2003年降雨量不足多年平均量的70%,地下水每年超采60多亿m3,埋深已从1999年的14.21m降至2003年的18.06m,地面沉降,河流干枯,北京市16个水库蓄水量仅为10.5亿m3,比1999年减少25亿m3,山区2万多群众和0.9万头牲畜发生饮水困难,再加上水污染加剧,实施南水北调工程,缓解黄淮海流域日益尖锐的供需矛盾,是一项必然的战略抉择。

为了缓解北京、天津及黄淮海地区供水紧张局面,增加北京市水资源战略储备,回灌地下水,恢复生态平衡,我国自1952年后持续50多年开展南水北调研究工作,按规划南水北调工程由东线工程、中线工程、西线工程组成(表3.9-4)。

2002年11月经全国人民代表大会批准,2002年12月27日南水北调东线工程开工,2003年12月31日南水北调中线工程开工。由于全线开工,时间匆忙,后续工作跟不上,中线工程可研报告设计大纲尚未审查,某些工程业已开工,出现边设计、边审查、边开工、边验收现象。

在立项工作中围绕下述问题曾有争论：

(1)北京市定位与北京缺水和解决途径。2004年10月21—27日南水北调中线一期工程咨询会上,钱七虎、葛修润院士提出：北京现在是一个缺水的地方,这是相对于发展规模而言的。当初国务院确定北京是全国政治中心、文化中心,数百万人,并未出现这么严重缺水现象,现在北京除了政治中心、文化中心外,又加上科技中心、经济中心、财贸中心、交通中心、物流中心等,要把北京建成国际大都会,现拥有2100万市民和2800万常住人口,加上流动人口、北漂人口,北京市实际人口可能在3000万以上。资源有限,一个城市可承载的能力也是有限的,无限制发展,必然失衡,希望国务院给北京市明确定位,考虑是否一定要朝特大城市方向发展下去,科学设定规模,提出与自然条件相适应的发展规模,给北京调水提出底线。

解决缺水的根本途径是减少用水量,是节水,北京市用水要有节制,朝着建设节水型社会发展。

综合国际上解决特大城市发展的途径,印度老首都德里无发展空间,已将首都搬至新德里,巴西已将首都从里约热内卢搬到巴西利亚,现在尚有一些国家为适应城市发展,计划将政治中心与经济中心分离,搬迁首都。“择水而居”是人类适应自然的必然选择。事实上,花3000多亿元中线调水,为什么不研究调人呢?

(2)水资源风险。水资源总量是不变的,也是有限的,虽然北方水量较少南方水量较多,但与之相适应的是北方人口及工业较南方少。长江与黄河同属中国中部地区,年降水量分布有一定的同步性,北方缺水时,南方往往也是旱年。刘树坤总工提出目前全球天气变暖,气候异常,2010年我国西南地区出现持续百年一遇大旱,2011年长江中下游又出现严重旱情,需要对长江枯水年出现频率重新评估,防止无水可调。再加上三峡水库的蓄水改变了原有水分布状况,枯水期鄱阳湖水面下降,枯水期提前、延长,生态出现危机,在此状况下再向北方调水,可能进一步恶化长江中下游生态及咸潮倒灌。更何况水资源是一个系统,从丹江口调水,汉江中下游来水减少,虽然实施了引江补汉工程,但对汉江中下游发展可能还会有一定的影响。

(3)水价风险。调水工程是社会性工程,管理单位要承担养活自己及还贷的责任。2003年北京市水价0.425元/m3,南水北调中线黄河以北干线分水口门财务评价时的水价为0.7元/m3,成本价为18元/m3,而从唐山曹妃甸海域海水淡化成本价为5.5元/m3,虽然政府一再承诺多水一价,水的价格不涨,但长期倒挂现象,任何一个单位都是难以承受的,而一旦水价超过老百姓及企业的承受能力,将无人来买外调水,或可能成为重大社会问题。

(4)水质风险。饮用水标准为Ⅲ类水,目前中线丹江口水库水质达标,但流入丹江口水库的神定河、泗河、犟河、剑河、官山河的水质不容乐观,特别是神定河污染仍然严重,虽然南水北调沿线加上了隔离网,但沿线各城镇乡村的点和面污染治理不是一件容易的事,受污染的河水和地下水补给将给南水北调工程带来较大的风险。

(5)管理风险。中线干线工程长1241km,东线干线长1150km,跨越八个省市,数百个县镇,全线由数十家设计院设计,数以百计施工单位施工,现在工程竣工,工程管理即将成为较大难题,特别是中线工程1241km无一调节水库,一旦某段输水渠道出现问题,全线将断流,再加上中线工程为南北走向的开敞式渠道,切断原有东西流向水系,工程防洪问题突出,与沿线居民矛盾可能滋生,防范突发事件的风险较重。事实上,一旦南水北调水质恶化,管理不善,水价无法接受,或节水效益明显提高,或另有价格更便宜的水源,可以替代,人们对外调水的需求将会降低,南水北调工程将会迎来新的挑战。历史告诉我们,都江堰2200多年来还焕发青春,南北大运河北段荒废,关键在于需求和管理。

2013年9月25日原国务院南水北调建设委员会办公室主任张基尧接受《南方日报》记者采访说：“我当时给温家宝总理汇报时说,南水北调不是最科学的方案,而是比较合理可行的方案。”“中国解决水的供需矛盾,出路在于节约用水,依靠调水维持经济发展是没有出路的,而且会破坏水自然规律和生态规律,如果不解决水资源浪费问题,中国经济就可能有很大危机。”“不能调了水,忘掉节水。”他还说,“水资源的分配是利益取舍的问题”,南水北调工程的最大难度是协调各方利益。原承诺2010年中线通水,现2013年底通水；中线工程投资原计划920亿元,可研阶段批准1200亿元,现超过3000亿元；当初南水北调工程一个目标是回灌地下水,实际上南水北调的水是用钱买来的,而抽地下水成本少,只要打井即可,怎么可用买来的人回灌地下水?他还说,他担心的是如何长期保证水质合格达标和管理问题。这该是张基尧同志担任七年南水北调办主任的真切感受,也是对南水北调立项工作的一个总结。

南水北调是一项伟大的兴利工程,管理难度远大于建设难度,管理期风险监控和防范可能是今后工作的重点。目前南水北调中线和东线工程刚通水,一些问题正在逐步展现,随着最近北京城市正确定位、京津冀经济一体化建设、城镇化建设的逐步规范,以及华北地区人口及工业布局的逐步调整、节水意识的进一步提高、管理工作的细化等,南水北调将成为历史的丰碑永放光彩。

9.4　大型水利水电工程立项及风险防控

水利水电工程是局部改变周围水土环境的基本建设项目,是打破原有平衡、构建一个新的平衡的过程,是既有“利”也有“弊”的建设项目,除技术风险之外,还可能带来相应的环境风险、社会风险和投资风险。大型水利水电工程规模大,涉及面广,带来的影响可能更为深远,风险面也可能较广,风险预知程度也可能较低。这些风险往往相互交织在一起,并集中表现于立项的过程中,因此立项过程中科学全面地辨识风险,判别利与弊,权衡利弊得失,通过方案比较,扬其利避其弊,就十分重要了。

当今我们设计审查,虽包含着环境评价、经济评价甚至社会评价,但这种评价是在强调建设必要性前提下,按规范规定的内容及模式进行的符合性审查,只比较投资,只比较优缺点,并不比较风险,离真正意义上的技术风险、环境风险、社会风险和投资风险的风险分析尚有一定距离。事实上,由于事物的复杂性,规范并不可能涵盖工程项目可能存在的一切风险,因而在立项过程中除关注技术可行性外,还宜关注下述问题：

(1)认真对待水库淹没补偿及移民安置问题。水库淹没补偿和移民安置,是水利水电工程最大的环境问题和社会问题,它涉及文化遗迹的保护、矿山资源的淹没,也涉及数以万计甚至百万人民的生活和安居,处理不好往往制约工程建设,更严重的会影响社会的稳定。三门峡移民问题持续34年才基本解决；瀑布沟万名移民涌进县政府,工程停工11个月；南水北调因移民等问题,投资增加2.6倍,等等。这说明淹没补偿移民安置事关重大,且随着我国经济发展,水库淹没补偿及移民安置问题越来越复杂,处理难度和代价越来越高,处理不好后果也会越来越严重。

水库淹没既包括库区淹没问题,还包括库尾次生灾害防治等问题。库尾淤积可能导致广大上游地区土壤盐碱化、沼泽化,可能带来塌房毁井等一系列后果,并可能大幅度减产,影响广大上游地区人民生活、生产及经济发展,因此应结合上游水土保持和环境保护,全面分析。

库区移民是涉及移民生活的大事,既有政策层面的问题,也有社会问题,它既包括具体安置方法和移民搬迁问题,也包括移民后就业技能培训和安置后管理的问题。珊溪水库移民经验告诉我们,即使在经济富裕地区,即使提高了淹没补偿标准,为了达到移得出、安得下、稳得住、能致富,逐步达到和超过原有生活水平的移民目标,还有许多艰苦细致的工作要做。

解决淹没补偿和移民问题,在立项时主要是优选坝址,合理确定工程规模及正常高水位,努力减少淹没损失和移民数量。在确定坝址、正常高水位后,才是相应的补偿标准、补偿办法、具体安置及移民培训和后期管理等细致工作。

(2)切实做好环境保护工作,慎重对待引水式电站。水利水电工程不可避免的对上下游及周边地区的环境带来一定影响,这里既有施工期影响,也有运行期影响,既有有利的效果,也有负面的影响,既有短期作用,也有长期影响,而且随着工程规模及影响范围的扩大,问题越发复杂,甚至超出人们预料。水库的翘尾可能影响上游河道泄洪,水库调蓄既可以起到显著的防洪作用,也可能改变下游水资源分配,清水下泄可导致下游河床冲刷,引起引水困难等。如三峡水库兴建前虽围绕环境影响做了很多论证工作,也采取了相应措施,但蓄水后鄱阳湖仍出现枯水期延长、水位下降、湖面缩小、生态环境恶化等问题。这些都需要我们在立项时更加关注可能产生的环境问题,全面分析,切实做好相应防范和保护工作。

有些发电工程为减少淹没及移民数量,降低发电成本,改大水库大赔偿的方案为小水库长距离引水方案,即利用长距离引水,集中水头发电,建设混合式电站。如岷江上的渔子溪、映秀湾、太平驿、天龙湖等电站,把整个岷江分成数段,每段间集中引水,形成3～9km脱水段。长距离大流量引水发电,造成河道断流或减水,对断流和减水河段的人民生活、生产、经济将造成重大影响,并将造成断流河段生态环境严重恶化。为此,在比选开发方案时,应慎重对待长距离大流量引水发电方案,切实注意减水河段可能的环境及人文变化,如确定长距离引水发电,必须经环保局批准,确保断流减水区段的环境用水,妥善解决发电与环境矛盾。

下闸蓄水期间,下游部分河段可能断流,影响当地人民生活和生产,应妥善解决断流河段供水问题。

水利水电工程建设往往给环境、航运、鱼类活动造成一定负面影响,但发展是硬道理,在发展中要做好环境保护、文物保护等工作,尽可能满足原有通航和渔业要求,妥善处理发展与保护关系,积极构建一个与环境相协调的和谐社会。脱离实际的提出移民、环境、通航、渔业等要求,既不利于水利水电工程建设,也不利于环境、通航、渔业的发展。

(3)提高风险意识,积极开展技术、环境、社会、投资风险分析,慎重决定投资方向。水利水电工程是有关国计民生的基础性工程,立项之前应提高风险意识,积极开展技术、环境、社会、投资等的风险分析,慎重决定投资方向,工程竣工后应认真做好后评估工作,总结经验教训。

水利工程是社会性工程,主要投资来源于国家水利基本建设资金,要把老百姓有限的纳税钱投入到关键工程上,投资前宜做好技术储备,投资项目要服从整体规划,不要一旦政府下达投资,无项目落实。水利投资要重视项目的任务和作用,也要充分发挥投资的社会效益；“会哭的孩子有奶吃”“大灾大投入,小灾小投入,无灾无投入”,不符合我国水利投资基本原则；投资既不能跟着灾情跑,也不能撒胡椒面,更不能搞政绩工程,而应服从于水利工程规划,宜建立水利投资合理性评价体系,科学地投资。

水电工程是企业行为,在技术可行的基础上,更看重经济的合理性,看重单位千瓦投资和机组年平均发电小时数。随着我国水电形势的变化,水电工程正向西部地区发展,遇到强震频发、滑坡泥石流叠生、不良地质灾害频繁等问题,工程建设期和运行期的技术风险加大；一些水电企业走出国门,搞项目总承包,由于国情不同、文化不同、政局不同、法律不同,数百亿元的投资项目血本未还,还遭到绑架,死了人,因此在投资之前必须做好相应的风险分析。

(4)坚持“技术可行、经济合理、方便管理”原则,切实搞好方案比选。

1)方案比选中应充分听取不同意见。水利水电工程是重大基本建设项目,大型工程立项过程中应广泛听取不同意见,详细论证,经方案比较,慎重立项。三门峡工程教训就在于立项过程未经详细论证,听不得不同意见,而三峡工程听取了不同意见,补充论证工作,及时采取相应措施,缓解矛盾,南水北调工程是影响范围更大的跨流域工程,立项中虽进行了风险分析,但有些问题需要实践检验。总之,自然是复杂的,人的认识是有局限性的,水利水电工程有利有弊,各工程利弊比率不一,立项过程中要全面分析,实施过程中应扬利避弊。

每一个重大工程的立项中往往能听到不同意见,这是水利水电技术人员爱国爱人民尽责的表现,正由于他们的真知灼见和敢于说真话,才使大家更清楚工程的价值和风险,应该鼓励。正如潘家铮院士所说：若论贡献,那些提反对意见的同志,让我们清楚看到可能出现的问题,做了相应防范,他们的贡献应永远铭记。

2)方案比选中应坚持客观科学的原则,努力减少人为性。各工程的地质水文气候条件是不同的、复杂的,各技术方案是有差异的,风险是客观存在的,方案比选的原则应是因地制宜,努力规避风险,选择风险较小的方案,切实防范可能的风险。除了试验性工程外,方案比选应是科学的、客观的、全面的、公正的,然而由于政治、经济、个人意愿、爱好追求的不同,实际方案比选中常带有一定的人为性。

丰满大坝三次安全定检中专家组均评定丰满大坝为“正常坝”,但最终批复为“病坝”；全面加固方案比选中,比较了加强防渗方案和炸坝重建方案,加强防渗方案投资23.94亿元,工期34个月,炸坝重建方案投资53.74亿元(后为88.56亿元),工期78个月,加强防渗方案较炸坝重建方案在经济上技术上工期上具有明显优势,但比选结果依然是决定炸坝重建。这似乎告诉我们坚持客观科学的重要性。

3)坚持“技术可行、经济合理、方便管理”原则。我们在立项中一直坚持“技术可行、经济合理”的原则,这是正确的。但实践证明：随着水利水电技术的发展,所提出的各参选方案在技术上均可行,经济的合理性是相对的,方案间的差异常表现于所面对的各种风险。由于建设期及运行期可能遇到的风险将由建设单位及管理单位承担,而且将在50～150年整个使用期内面对如此众多风险,考虑到如此繁重的管理任务以及重建设轻管理的现状,在立项时似乎应提升管理的权重,提倡“技术可行、经济合理、方便管理”。

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