本刊編輯部

編者按：10月18日至21日，第九次河流泥沙國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)在湖北宜昌三峽壩區(qū)隆重開(kāi)幕，來(lái)自全球40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的近500名河流泥沙專(zhuān)家參加了這一盛會(huì)。此次會(huì)議中心議題是“河流與水利工程的相互作用及其影響”。

在治理江河和流域的長(zhǎng)期實(shí)踐中，中國(guó)在泥沙問(wèn)題和處理方面積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，已躋身于世界先進(jìn)行列。會(huì)上，各國(guó)專(zhuān)家對(duì)包括三峽工程在內(nèi)的我國(guó)泥沙研究成果給予了高度評(píng)價(jià)。我國(guó)水利工程為泥沙研究水平的提高作出了哪些貢獻(xiàn)，三峽工程取得了哪些泥沙研究成果，帶著讀者關(guān)心的這些問(wèn)題，本刊通過(guò)摘錄會(huì)議發(fā)言，采訪部分專(zhuān)家，組織了以下內(nèi)容，供讀者參閱。

水利部部長(zhǎng)汪恕誠(chéng)：提高泥沙學(xué)科水平推動(dòng)泥沙科學(xué)治理

當(dāng)今世界，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長(zhǎng)，人類(lèi)對(duì)水資源的需求日益增加，在眾多的河流上都修建廠水利工程來(lái)調(diào)節(jié)水量、開(kāi)發(fā)利用水資源。這些工程為人們創(chuàng)造廠防洪抗旱的有利條件，提供了可靠的供水和潔凈的電能，促進(jìn)了內(nèi)河航運(yùn)、水庫(kù)漁業(yè)、水上休閑等事業(yè)的發(fā)展，其效益是十分顯著和直接的。然而，這些工程，特別是大江大河上的骨于工程，改變了河流的自然形態(tài)和水文泥沙的天然過(guò)程．導(dǎo)致新的河床沖淤變化，水庫(kù)泥沙淤積，河道萎縮，灘地、濕地與河門(mén)三角洲的消長(zhǎng)演變，以及河流水生態(tài)系統(tǒng)的失衡等等。一般而言，這些變化的進(jìn)程比較緩慢，但往往持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、影響深遠(yuǎn)。因此，正碗評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)河流與水利工程的相互作用及其影響，合理兼顧和平衡水利工程的當(dāng)前經(jīng)濟(jì)效益與長(zhǎng)遠(yuǎn)環(huán)境后果，是水利、冶河和泥沙工作者面臨的重大課題。

自上世紀(jì)50年代起，中國(guó)在黃河干流修建廠13個(gè)水壩工程，其中包括泥沙界著名的1960年建成的三門(mén)峽水庫(kù)與2001年竣工的小浪底水庫(kù)。在長(zhǎng)江干流上，三峽工程正在建設(shè)，2003年已開(kāi)始蓄水，2009年將全部建成。這些工程具有重大效益，也給長(zhǎng)江、黃河的自然形態(tài)帶來(lái)深刻變化，為泥沙問(wèn)題的研究和治理提供了生動(dòng)的實(shí)例和可貴的經(jīng)驗(yàn)。圍繞著黃河小浪底工程與長(zhǎng)江三峽工程的建設(shè)開(kāi)展廣大量的泥沙研究。目前，大規(guī)模的泥沙原型觀測(cè)工作正在進(jìn)行。有關(guān)的泥沙研究成果和研究手段，將利用原型資料進(jìn)行檢驗(yàn)和完善，以提高泥沙研究的水平和指導(dǎo)水庫(kù)的泥沙調(diào)度。

泥沙問(wèn)題是許多國(guó)家面臨的共同問(wèn)題。泥沙問(wèn)題的產(chǎn)生，與水文氣象、地質(zhì)地理、流域環(huán)境、河流特性以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件、人類(lèi)活動(dòng)等密切相關(guān)：泥沙問(wèn)題引起的后果．涉及耕地的存廢與生產(chǎn)能力、河流與河口的生態(tài)環(huán)境、河流的功能以及工程的壽命和效益等：泥沙問(wèn)題的有效治理，有賴(lài)于不同地區(qū)、不同部門(mén)、不同專(zhuān)業(yè)和不同階層人們的協(xié)調(diào)一致的共同努力。因此，泥沙研究是一門(mén)橫跨多個(gè)領(lǐng)域、多種專(zhuān)業(yè)的學(xué)科。

中國(guó)三峽總公司總經(jīng)理李永安：不斷豐富和完善三峽工程泥沙問(wèn)題解決方案

興建水利工程的目的是興利除害，改善生態(tài)平衡，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展，使人類(lèi)賴(lài)以生存的水造福于人類(lèi)。但是，工程效益的有效發(fā)揮在很大程度上取決于我們對(duì)水利工程與河流相互關(guān)系以及相互作用關(guān)系的正確認(rèn)識(shí)。在多泥沙河流上修建水利工程時(shí)，正確理解和處理水利工程與河流泥沙的相互作用關(guān)系顯得尤為重要。

三峽工程所在的河流——長(zhǎng)江，就正是這樣一條流量大而泥沙又較多的河流。長(zhǎng)江是中國(guó)第一大河，也是世界上第三大河流。二峽壩址多年平均徑流量是4500億m3，多年平均流量為14300m3/s，多年平均輸沙量為5.2億t，多年平均含沙量為1.2kg/m3，實(shí)測(cè)最大含沙量為l0.5kg/m3。因此，三峽工程的泥沙問(wèn)題被作為二峽水利樞紐八大技術(shù)難題，作為國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，成立“三峽工程泥沙課題專(zhuān)家組”進(jìn)行了研究。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究和試驗(yàn)，我們采取廠在樞紐布置上設(shè)置沖沙設(shè)施、在水庫(kù)運(yùn)行上采用“蓄清排渾”調(diào)度方式等措施，基本解決了這一難題。

然而，大自然是不斷進(jìn)化的，長(zhǎng)江也是如此。隨著三峽水庫(kù)的形成和運(yùn)行，隨著長(zhǎng)江上游水壩的陸續(xù)建成以及河流生態(tài)環(huán)境的演變，長(zhǎng)江泥沙特性和泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律都會(huì)發(fā)生變化。同時(shí)，水庫(kù)泥沙淤積也將是一個(gè)漫長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。因此，我們必須對(duì)這一動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行跟蹤、觀察和研究以不斷地豐富和完善三峽工程泥沙問(wèn)題解決方案。

中國(guó)工程院院士韓其為：水庫(kù)的長(zhǎng)期使用在中國(guó)已是成熟技術(shù)

長(zhǎng)江的泥沙問(wèn)題，是三峽工程需要解決的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。作為全球河流泥沙界的盛會(huì)——第幾次河流泥沙國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)，之所以將會(huì)址選在長(zhǎng)江三峽，我認(rèn)為大致出于以下三點(diǎn)考慮：第一，三峽工程的泥沙問(wèn)題，因其數(shù)量大、難度高，不僅引起國(guó)內(nèi)社會(huì)各界的關(guān)注，而且引起國(guó)際上泥沙研究界的關(guān)注。第二，有關(guān)三峽工程泥沙問(wèn)題的研究成果，作為此次會(huì)議的重要內(nèi)容之一，將在會(huì)議上介紹、討論。這充分說(shuō)明了中國(guó)泥沙科研人員多年來(lái)在研究三峽工程的泥沙問(wèn)題上做了很多卓有成效的工作，并取得了國(guó)際泥沙界的贊譽(yù)和某種認(rèn)可。第三，三峽工程的泥沙研究，已處于國(guó)際亡的領(lǐng)先水平。舉世矚目的工程，處于領(lǐng)先地位的泥沙科研成果，自然吸引著國(guó)際河流泥沙界的目光。

自上世紀(jì)50年代起。在黃河、長(zhǎng)江上修建的眾多水電工程，在帶來(lái)重大效益的同時(shí)，也給長(zhǎng)江、黃河的自然形態(tài)帶來(lái)深刻變化。原來(lái)的河流是一個(gè)河道，在江河上修建水電工程，建壩蓄水后，庫(kù)區(qū)就成了湖泊。另外，河道變成湖泊后，在上游會(huì)發(fā)生泥沙的淤積。泥沙淤積到一定的程度，如果得不到有效的解決，就會(huì)減少水庫(kù)的部分有效庫(kù)容，同時(shí)對(duì)航道、環(huán)境等也會(huì)造成一些影響。與此同時(shí)，下游河道也會(huì)產(chǎn)生沖刷。沖刷使河床和水位降低，河勢(shì)變化也可能會(huì)使河岸發(fā)生一些崩塌。無(wú)論是水庫(kù)還是江河下游，其效益是主要的，問(wèn)題是如何降低、防止其負(fù)作用，這是可以防治的。因此，必須解決泥沙問(wèn)題。

三峽工程蓄水后，庫(kù)區(qū)泥沙的淤積和下游沖刷等情況，均在原來(lái)預(yù)測(cè)之內(nèi)。這也證明了我國(guó)河流泥沙的科研成果是可靠的。

上世紀(jì)50年代，我國(guó)在北方建造了一些水庫(kù)，淤積問(wèn)題很?chē)?yán)重。對(duì)此，我國(guó)的科研工作者研究了“蓄清排渾”的控制泥沙淤積的水庫(kù)運(yùn)用方式，并在60年代初在個(gè)別水庫(kù)取得了成功。為解決三峽工程的泥沙淤積問(wèn)題，我國(guó)的科研人員很早就進(jìn)行了大量的科研工作，建立了一整套理論，并從理論上證明了不僅在目標(biāo)單一、排沙有利的小水庫(kù)上做到“蓄清排渾”，而且在一般性的水庫(kù)上也可以做到“蓄清排渾”。這一理論，已經(jīng)在黃河三門(mén)峽等水庫(kù)得到證明。三峽水庫(kù)正是采用“水庫(kù)長(zhǎng)期使用”的運(yùn)用方式解決庫(kù)容淤積的，使其能最終保留絕大部分防洪與發(fā)電凈庫(kù)容。

國(guó)際上對(duì)中國(guó)人解決三峽工程泥沙淤積這一技術(shù)難題給予高度評(píng)價(jià)。1987年，曾參與三峽工程建設(shè)可行性論證的加拿大CYJV明確表示，平衡坡降和長(zhǎng)期保留庫(kù)容，在中國(guó)已經(jīng)是一門(mén)成熟的技術(shù)。處理三峽水庫(kù)泥沙淤積的策略，就是建立在這個(gè)基礎(chǔ)之上的，世界上沒(méi)有哪一國(guó)家像中國(guó)一樣在工程建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中就立足于水庫(kù)的長(zhǎng)期使用。

當(dāng)然，上面談的是水庫(kù)庫(kù)容淤積，即全水庫(kù)淤積而言。至于因泥沙淤積對(duì)航運(yùn)和其它方面的某些影響問(wèn)題，通過(guò)研究，明確措施，也是可以解決的。

英國(guó)?？巳?Exeter)大學(xué)教授威廉(DesmondE. Walling)：三峽泥沙問(wèn)題的解決是中國(guó)專(zhuān)家成功的典范

埃及的阿斯旺大壩因低估了水庫(kù)庫(kù)區(qū)泥沙淤積的嚴(yán)重性，從而對(duì)牛態(tài)、環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。據(jù)我所知，阿斯旺大壩在建設(shè)前，沒(méi)有考慮泥沙淤積給各方面帶來(lái)的影響．也沒(méi)有數(shù)據(jù)和資料反映這方面的情況。如果阿斯旺大壩在修建初期也像三峽工程這樣，把這些負(fù)面影響考慮進(jìn)去，就不會(huì)出現(xiàn)對(duì)生態(tài)、環(huán)境造成嚴(yán)重破壞的悲劇。

中國(guó)的泥沙專(zhuān)家對(duì)三峽工程的泥沙問(wèn)題進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)20多年的深入、透徹的研究，對(duì)因修建大壩所造成的各種負(fù)面影響，研究得非常仔細(xì)，并有很多科學(xué)、詳盡的數(shù)據(jù)為論證提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，我認(rèn)為像阿斯旺大壩那種情況是不會(huì)在三峽工程出現(xiàn)的。

英國(guó)的水電站很少，能源大都來(lái)自熱能和核能。另外，英國(guó)河流的含沙量很小，因此，英國(guó)河流的泥沙問(wèn)題不是很?chē)?yán)重。相比之下，中國(guó)河流的含沙量較高。正因?yàn)槿绱?，中?guó)泥沙專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)更為奉富。多年的科學(xué)研究和實(shí)踐，使得他們更加知道如何解決泥沙問(wèn)題。

清華大學(xué)教授張仁：三峽工程泥沙研究還有哪能些工作要做

在上個(gè)世紀(jì)80年代三峽工程可行性研究階段，有5個(gè)方面的問(wèn)題人們墓本上取得了共識(shí)，正是由于有了這些共識(shí)，正是由于有了這些共識(shí)，三峽工程才能在1993年順利開(kāi)工建設(shè)。這幾個(gè)基本的共識(shí)是：

(1)三峽水庫(kù)的有效庫(kù)容能長(zhǎng)期保持。通過(guò)采用水庫(kù)蓄清排渾的運(yùn)行方式，145米-175米之間的庫(kù)容的大部分可長(zhǎng)期保存下來(lái)；

(2)確定了重慶市的洪水水位。經(jīng)過(guò)計(jì)算，當(dāng)水庫(kù)運(yùn)用了100年，泥沙沖淤平衡之后，發(fā)生百年一遇的洪水時(shí)，重慶市的洪水位將達(dá)到199米，再加3米的安全系數(shù)，確定了重慶市移民的范圍。

(3)重慶港的泥沙淤積問(wèn)題是可以解決的。三峽工程建成后，重慶港的泥沙淤積問(wèn)題，可以通過(guò)優(yōu)化水庫(kù)調(diào)度方式和進(jìn)行港口與航道整治加以解決。

(4)確定了枯水期的通航限制水位。在145米至175米間的變動(dòng)回水區(qū)，通過(guò)確定枯水期的通航限制水位，解決廠枯水期通航問(wèn)題。

(5)三峽大壩攔沙對(duì)長(zhǎng)江口不會(huì)造成嚴(yán)重影響．由于小于0.01mm的細(xì)泥沙不會(huì)在水庫(kù)中淤下來(lái)，同時(shí)，水流從宜昌到長(zhǎng)江口在1800多公里的沖積河槽中可以得到細(xì)泥沙的補(bǔ)給，預(yù)計(jì)三峽水庫(kù)不至于對(duì)長(zhǎng)江口帶來(lái)嚴(yán)重的不利影響。

三峽工程去年蓄水之后，上面水庫(kù)淤了，下面河道沖了，水庫(kù)開(kāi)始要進(jìn)行調(diào)度運(yùn)用，從而產(chǎn)生了一系列新的問(wèn)題。泥沙研究今后大致要做這幾個(gè)方面的工作。

一、三峽水庫(kù)泥沙的入庫(kù)量

測(cè)量表明，90年代進(jìn)入三峽水庫(kù)的泥沙比過(guò)左少了，嘉陵江的泥沙平均每年比過(guò)去減少約8000萬(wàn)噸，金沙江的泥沙每年比過(guò)去減少約2000萬(wàn)噸，到達(dá)宜昌的總沙量每年比過(guò)去減少了約l億噸。

經(jīng)過(guò)對(duì)嘉陵江流域的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)大致可以歸納為4個(gè)原因。①嘉陵江上游修了很多水庫(kù)，攔沙效果很好；②上世紀(jì)90年代有幾個(gè)旱年，平均年徑流量比過(guò)去少了約150億立方米，徑流量減少泥沙也就減少；③水土保持起子作用。1989年以后，國(guó)家在長(zhǎng)江中上游進(jìn)行水土保持建設(shè)，禁伐森林、種草種樹(shù)，水文部門(mén)估算，平均每年可以減少泥沙1200萬(wàn)噸；④沿岸城市建設(shè)每年挖沙大概有三、四百萬(wàn)噸。

這四個(gè)原因除了雨下得少了是隨機(jī)的，以后可能要恢復(fù)，其他3個(gè)方面都不會(huì)有很大改變。而且，國(guó)家今后還將繼續(xù)在長(zhǎng)江上游干支流上修建水庫(kù)。如金沙江上的溪洛渡、向家壩兩個(gè)大型水電站，這兩個(gè)電站一旦修成，就將會(huì)攔截進(jìn)入三峽水庫(kù)一半以上的泥沙，這對(duì)三峽泥沙問(wèn)題的解決有很大的作用。例如重慶地區(qū)的泥沙問(wèn)題，現(xiàn)在上面來(lái)沙少了，重慶港也就淤得少了，解決問(wèn)題也就容易了。但這個(gè)問(wèn)題仍需要繼續(xù)研究。這個(gè)問(wèn)題解決好了，就可以把水位盡早地蓄上去，使三峽水庫(kù)發(fā)揮更大的作用。

二、三峽水庫(kù)防洪調(diào)度問(wèn)題

(1)枝城補(bǔ)償調(diào)度方案與城陵磯補(bǔ)償調(diào)度方案

三峽工程在可行性論證階段討論過(guò)兩個(gè)防洪調(diào)度方案：補(bǔ)償調(diào)度方案和城陵磯補(bǔ)償調(diào)度方案。采用后者，可以長(zhǎng)江中下游的分洪量，減少需要建設(shè)的分蓄洪區(qū)的數(shù)量，增加三峽水庫(kù)防洪運(yùn)用的機(jī)率，增加水庫(kù)的泥沙淤積。行性論證階段，為了使三峽不經(jīng)常攔洪和少淤泥沙，決定先采用枝城補(bǔ)償調(diào)度方案?，F(xiàn)在三峽水庫(kù)即將建成了，就要進(jìn)行正常的運(yùn)用，這個(gè)問(wèn)題就要研究了。

(2)多汛限的調(diào)度方案

林秉南先生提出，當(dāng)汛期大洪水來(lái)的時(shí)候，可以把水庫(kù)的水位降下來(lái)，讓上面來(lái)水把水庫(kù)里的泥沙沖掉，同時(shí)，又騰出了一定的防洪庫(kù)容。所以采用多汛限方案對(duì)減少三峽水庫(kù)的泥沙淤積和增加三峽水庫(kù)的防洪能力是有利的。但降低水位對(duì)發(fā)電和航運(yùn)有些不利的影響，所以對(duì)這個(gè)問(wèn)題要進(jìn)行綜合的研究。

三、重慶河段泥沙問(wèn)題

重慶河段泥沙問(wèn)題是汛期泥沙要淤積，三峽水庫(kù)蓄水后汛后不能把泥沙沖完?，F(xiàn)在有兩個(gè)辦法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。一是改變?cè)瓉?lái)蓄水的過(guò)程，推遲蓄到正常(175米)水位的時(shí)間。比如，今年淤得多了，推遲蓄滿水庫(kù)，增加沖刷的時(shí)間，明年淤積量少了，就正常蓄水。當(dāng)然，這就需要有準(zhǔn)確的水文預(yù)報(bào)。另外一個(gè)辦法是通過(guò)工程措施，調(diào)整碼頭的岸線，縮窄河提高流速，減少泥沙淤積。但是，流速快了又于行船不利。這些問(wèn)題還沒(méi)研究透，還需要繼續(xù)研究。

四、大壩下游河道沖刷問(wèn)題

三峽大壩建成后，泥沙大約只有30%～40%能夠泄人下游，特別是粗的泥沙都留到了庫(kù)里。清水放下去，下游的河床就被沖了，于是導(dǎo)致3個(gè)問(wèn)題。①葛洲壩船閘下游水位降低，造成船閘底坎和引航道水深不足。目前解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是，利用三期圍堰的超高蓄水，增加枯水期的流量；再就是在下游河道的關(guān)鍵河段進(jìn)行護(hù)底工程建設(shè)，避免河道進(jìn)一步?jīng)_深。還可以疏浚葛洲壩下游引航道，增加水深，但船閘底坎上的水深無(wú)法增加；另外一個(gè)辦法是改進(jìn)調(diào)度方法，改進(jìn)船型，提高船閘通航效率。②蘆家河河段是沙卵石河床，產(chǎn)家河以下是沙質(zhì)河床。清水一沖，沙質(zhì)河床很容易沖下去，但卵石河床沖不下去，將來(lái)這地方會(huì)形成一個(gè)陡坡，進(jìn)而造成礙航，需要及時(shí)加以整治。③沙市以下細(xì)沙河床的沖刷問(wèn)題。三峽水庫(kù)建成后，下游河道將會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)距離的沖刷，造成河床降低，水位下降，這對(duì)防洪是有利的。但是，沖刷可能導(dǎo)致護(hù)岸底部淘空，進(jìn)而導(dǎo)致護(hù)岸垮塌決口，這是很危險(xiǎn)的?，F(xiàn)在問(wèn)題是，哪兒會(huì)被淘空?河勢(shì)將會(huì)怎么變化?這些問(wèn)題需要研究。

五、長(zhǎng)江與洞庭湖的關(guān)系問(wèn)題

三峽工程修建前長(zhǎng)江的洪水是需要通過(guò)洞庭湖來(lái)調(diào)節(jié)的，長(zhǎng)江通過(guò)松滋口、藕池口、太平口3個(gè)分洪道與洞庭湖相連。下荊江裁彎和葛洲壩工程修建以后，荊江水位下降，洞庭湖對(duì)長(zhǎng)江洪水的調(diào)節(jié)能力已經(jīng)大大降低。五六十年代，洞庭湖每年可以分蓄洪水1300億立方米，到了90年代，分蓄水量減少到了700億立方米左右。三峽建成后，荊江水位還要下降，因此分洪能力還要下降。今后洞庭湖究竟應(yīng)該分擔(dān)多少長(zhǎng)江的防洪任務(wù)，洞庭湖究竟應(yīng)該如何治理，這個(gè)問(wèn)題需要研究。

因此，三峽工程的建設(shè)現(xiàn)在雖已接近尾聲，但關(guān)于三峽工程泥沙研究仍然是任重道遠(yuǎn)的。