王若男，吳文強，彭文啟，李樹文

（1.中國水利水電科學研究院 水環(huán)境研究所，北京 100038；2.河北工程大學 城市建設學院環(huán)境工程系，河北 邯鄲 056038）

美國百年拆壩歷史回顧

王若男1，2，吳文強1，彭文啟1，李樹文2

（1.中國水利水電科學研究院 水環(huán)境研究所，北京 100038；2.河北工程大學 城市建設學院環(huán)境工程系，河北 邯鄲 056038）

自1912年至今，美國拆壩歷史已有百年之久，期間拆壩共計1108座。從拆壩數量、分布范圍、壩高和壩齡等多個角度對這些閘壩的資料進行分析比較，得出不同年代美國的拆壩特點：1980年以前拆壩數量少，分布范圍較小，但閘壩的負面影響及拆壩必要性開始被人們所認識；20世紀80年代以后拆壩數量和范圍逐漸擴大，壩高仍小于20 m，拆壩原因以生態(tài)修復為主，且更加關注閘壩安全問題；20世紀90年代拆壩數量繼續(xù)擴大，拆壩高度實現突破，編制完成《大壩及水電設施退役導則》；21世紀，拆壩數量、高度和長度都打破以往記錄，被拆閘壩以混凝土壩為主且絕大多數超過了使用壽命。同時，分析表明，閘壩的拆除與當時的社會經濟狀況有著密不可分的聯系。

美國；閘壩；拆壩歷史；時代特點

1 美國拆壩總體情況

美國是世界上的拆壩最多的國家，據歷史資料記載的美國最早拆壩工程（1912年Michigan州Dead河上的Marquette壩被拆除）至今，美國的拆壩歷史已經有100年之久，期間共拆除1108座閘壩，分布在美國的47個行政區(qū)內（包含46個州和華盛頓哥倫比亞特區(qū)），且美國東部地區(qū)拆壩密度較大，見圖1。

圖1 美國1108座被拆閘壩在各州的分布情況

通過整理美國地球之友（Friends of the Earth）、美國河流組織（American Rivers）和鮭鱒類保護協會（Trout Unlimited）的統(tǒng)計數據［1-3］可知，在1912—2013年間，美國每年的拆壩數量大體呈現倍數遞增趨勢，見表1。

表1 美國各年代拆壩數量

2 20世紀80年代前

自1912—1979年，美國共計拆除了57座閘壩，見圖2，分布于14個州，其中加利福尼亞州拆壩最多，為21座，其次是威斯康星州，為16座。在這些被拆閘壩中，有42座存在壩高資料，在1.2～17.1 m（4～56英尺）之間；資料中只有9座閘壩顯示了壩長，最長為323.1 m（1060英尺）。由目前可查資料可知，這一時期所拆最高與最長的閘壩均位于愛達荷州的清水河（Clearwater River）上，分別為Grangeville壩（1963年拆除）和Lewiston壩（1973年拆除）。

據美國國家經濟研究局（NBER）的統(tǒng)計資料顯示，二戰(zhàn)后至1970年間美國共經歷了4次經濟衰退［4］，在這一時期美國還遭遇了能源危機和越南戰(zhàn)爭，聯邦政府預算赤字高企，導致公用事業(yè)項目無法的得到足夠的資金支持，自此，美國反壩運動日益高漲［5］。在1960—1980年，美國民眾的環(huán)保意識逐漸覺醒，人們意識到過度改變自然水環(huán)境對生態(tài)造成的嚴重破壞［6］。聯邦及各州頒布了一系列關于野生動植物、瀕危物種、魚類、潔凈水、土地、文物、閘壩安全等方面的環(huán)保法規(guī)，嚴格限制閘壩的建設與運行，并重新審查許可證過期的水電工程，對達不到安全和環(huán)保標準的閘壩進行拆除［7］。此外，建設和維護成本過高、生態(tài)影響巨大等閘壩帶來的大量問題也迫使美國不得不重新思考閘壩的管理方式［8］。

圖2 20世紀80年代前美國拆壩數量

圖3 20世紀80年代美國拆壩數量

由上可知，20世紀初美國開始拆壩，數量隨年代遞增，雖然在80年代前美國拆壩數量不多，分布范圍也較小，但是此時人們環(huán)保意識已經開始覺醒，意識到了閘壩的負面影響以及拆壩的必要性。

3 20世紀80年代

在1980—1989年期間，美國共拆除了92座閘壩，見圖3，分布范圍擴大到了29個州，其中俄亥俄州拆壩最多，為15座，其次是威斯康星州，為12座。根據82座有拆壩記錄資料顯示，80年代拆除壩高在0.6～19.8 m（2～65英尺）之間；壩長資料仍然很少，只有不到9%閘壩（8座）的資料中有介紹，最長為239.9 m（787英尺）。在這92座閘壩中，有60座說明了拆壩原因，其中以生態(tài)恢復為目的拆除的閘壩最多，為31座（其中27座由美國國家公園管理局（National Park Service）負責）；其他閘壩拆除原因還有安全、經濟、重建和違規(guī)建造等。20世紀80年代拆除閘壩的數量分布情況見圖4。

圖4 20世紀80年代不同原因拆壩數量分布情況

由圖4可看出，美國80年代拆壩原因以生態(tài)恢復為主，且安全保障是拆壩的第二大驅動因素。在美國，許多閘壩建于19世紀末和20世紀早期和中期，美國國家大壩安全協會（ASDSO）指出，一座壩的預期平均壽命為50年［9］，所以到了80年代很多閘壩已經達到了使用年限，一些老化、質量問題的產生不可避免，與拆壩費用相比，維修、維護費用要高出3～5倍［10］。在1981—1982年，美國經濟急劇衰退，雖然在80年代中后期情況有所好轉，但是此時正值美蘇冷戰(zhàn)后期，美國與前蘇聯進行了大規(guī)模的軍備競賽，消耗了大量的人力物力財力。閘壩質量狀況的保障給壩主帶來了不同程度的經濟負擔，所以將其拆除也成了最經濟的選擇。

在這一時期，美國成立了一些閘壩安全工作學術組織與團體。1980年，美國成立了以聯邦緊急狀態(tài)管理局（FEMA）代表擔任主席的跨部門主席大壩安全委員會（ICODS），目的就是協調各聯邦機構的大壩安全工作［11］。1983年，美國專門成立了國家大壩安全協會（ASDSO），其不但推動了各州閘壩安全計劃的制定，還編制了在所有州普遍適用的聯合準則，確保了不同地區(qū)安全計劃的統(tǒng)一性，使國家閘壩安全計劃的實施邁出了關鍵的一步［12］。

由上可知：到了20世紀80年代，閘壩拆除的數量和范圍都已經擴大到了之前的2倍，壩高仍然在20米以下。生態(tài)、經濟、安全、重建和違規(guī)建造是促使拆壩的5種因素，其中以生態(tài)恢復為主，而且在本時期，美國也加大對閘壩安全管理機構建設。

4 20世紀90年代

據美國拆壩資料顯示，共有188座閘壩在1990—1999年間被拆除（見圖5），分布于30個州，其中威斯康星州拆壩最多，為41座，其次是賓夕法尼亞州，為29座。根據161座有拆壩記錄資料顯示，本階段拆除閘壩壩高最低為0.6 m（2英尺），最高為48.8 m（160英尺）；72座壩長記錄最長為279.5 m（917英尺）。

圖5 20世紀90年代美國拆壩數量

圖6 21世紀美國拆壩數量

1920年，美國國會授予了聯邦能源管理委員會（FERC）頒發(fā)水電開發(fā)許可證的職責，許可證有效期為30～50年，到了20世紀90年代，很多早期閘壩的許可證失效，所以此時就進入了新一輪的水電開發(fā)許可證申請程序［13］。有些壩主考慮到資金和責任的問題，可能會放棄重申許可證，且在重新審查的過程中一些壩并不達標，對這些閘壩進行拆除也就成了人們的選擇。90年代初期，拆壩在美國已成為了一項實質性的工作。1994年，美國土木工程學會（ASCE）能源部水力發(fā)電專業(yè)委員會為了編制《大壩及水電設施退役導則》專門成立了一個工作委員會，該《導則》于1997年出版，其中不僅對閘壩退役評價所需數據進行了明確，還給出了拆壩時的工程、經濟和環(huán)境評價方法和泥沙處理方案［14］，推動了美國閘壩退役拆除工作向著更為科學合理的方向進行。

由上可知：在20世紀90年代，拆壩數量為80年代的2倍，且拆壩的高度較80年代有了較大的突破；新一輪水電開發(fā)許可證再申請過程中產生的一系列問題成為了本年代閘壩拆除的原因之一；此外，美國關于退役閘壩科學管理取得了重要的研究成果——《大壩及水電設施退役導則》。

5 21世紀

進入21世紀后（至2013年），美國共計拆除閘壩638座（見圖6），分布范圍進一步擴大至35個州，其中賓夕法尼亞州拆除閘壩的數量遠遠高于其他州，為203座，而且值得一提的是，截止到2013年，賓夕法尼亞州已經連續(xù)11年位居拆壩州數量的首位［3］。根據395座存在拆壩記錄資料，本階段拆除閘壩壩高最低為0.3米（1英尺），最高達到了64米（210英尺），為Glines Canyon壩（2011年拆除），其也是現有資料中美國史上所拆最高的閘壩；190座壩長記錄最長為335.3米（1100英尺），為Phillipston壩（2012年拆除），同樣也是現在可查資料中美國拆壩史上最長的閘壩。

2000年后（包括2000年）美國閘壩拆除實施規(guī)范化管理，2006年，美國大壩協會（USSD）編寫出版了《大壩退役導則》和《退役壩拆除的科學與決策》［15］，而且拆壩資料記錄更加詳細。據統(tǒng)計，這一時期所拆閘壩中，筑壩材料可知的299座閘壩中，混凝土壩的數量約占63%，土石壩30%，木柵壩5%，其他2%。壩齡可知的有239座，被拆閘壩中超齡（50年）運行的占88.7%以上，詳細情況見圖7。

拆壩原因分析中，可知的469座閘壩中，綜合考慮生態(tài)、經濟與安全三方面因素所拆除的閘壩最多，為226座，其中有178座都涉及到了生態(tài)恢復；以生態(tài)恢復為主要原因拆除的閘壩有162座，所以單一拆壩原因中生態(tài)恢復仍然是美國決定將閘壩拆除的最主要驅動因素。經濟因素為主要考慮因素拆除的閘壩為60座，而綜合原因中涉及經濟的有144座，所以經濟也是本階段美國拆壩的重要因素之一。2000年至今，網絡泡沫化和“911”恐怖襲擊后美國經濟疲弱，2007年發(fā)生爆發(fā)次貸風暴，2008年引發(fā)金融海嘯，以《時代周刊》的說法，美國在這一時期經歷了地獄般的十年［16］。所以在此背景之下，由于經濟問題拆除閘壩的數量和規(guī)模均較之前有所增加。2000年后因為不同原因的拆壩情況見圖8。

圖7 2000后美國拆除閘壩的壩齡情況

圖8 2000年后不同原因拆壩數量分布情況

由上可知：2000—2013年，美國閘壩拆除的數量、高度和長度都打破其他年代的記錄；混凝土壩的數量達到了被拆總數的一半以上；被拆閘壩中絕大多數超過了使用壽命；此外，人們關于閘壩是否需要拆除的問題上，進行了綜合性的考慮，其中仍然以生態(tài)恢復為主，且因為本時期美國經濟狀況不佳，為了避免經濟負擔而拆除的閘壩數量也明顯增加。

6 結束語

通過回顧美國1912—2013年的拆壩情況可知，隨著時間的推進，被拆閘壩的數量不斷增加，分布范圍逐漸擴大。雖然不同年代的拆壩情況各異，但也不難發(fā)現其間的一些共同特點：（1）美國拆除的閘壩絕大多數是小型壩；（2）美國拆壩主要原因包括生態(tài)恢復、經濟因素、安全保障，其中生態(tài)恢復原因所占比重最大；（3）在私有化經濟為主的美國，社會經濟衰退通常會引起拆壩數量的上升；（4）閘壩退役拆除技術體系逐步完善。

我國是世界上的建壩第一大國，目前水庫閘壩數量約9.8萬座［15］，多建于20世紀50—70年代，所建閘壩以小型土石壩為主［17］，時至今日，因壩體自身質量問題及維修經費的欠缺，病險庫已達4萬座，對部分閘壩實施拆除也已經成為了一種趨勢。拆壩研究在我國屬于一個涉及多學科的新研究領域，2003年我國水利部頒布了《水庫降等與報廢管理辦法》（試行），且“十二五”期間，以遼河流域部分水庫閘壩為試點，開展退役閘壩拆除的相關研究，目前已初步制定完成《水庫大壩降等報廢評價指標、方法和標準》，獲得了對水庫降等報廢具有指導意義的評估體系。為了切實做好拆除工作，了解并加強拆壩作為河流生態(tài)修復措施的實施效果，更進一步的拆壩河流生態(tài)環(huán)境影響調查評價及修復方案還在研究當中。在未來，我國的拆壩工作面臨著十分艱巨的挑戰(zhàn)，更成熟的理論研究及實證研究還有待開展。

［1］ Friends of the Earth，American Rivers，Trout Unlimited.Dam remowal success stories［R］.1999.

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Review of the dam removal in the last one hundred years in the United States

WANG Ruonan1，2，WU Wenqiang1，PENG Wenqi1，LI Shuwen2
（1.China Institute of Water Resources and Hydropower Research，Beijing 100038，China；2.Hebei University of Engineering，Hebei Handan 056038，China）

The history of dams’removal in the United States has been 100 years since 1912.During this period，the U.S.has dismantled 1108 dams.By analyzing and comparing the information such as the num?ber，region，heights，and age of these dams，we gave the features of dams’removal in the U.S..Before the 1980s，the number and region of dams’removal is small，but people have recognized the disadvantage of dams as well as the necessity of dams’removal.In the 1980s，the number and region of dams’remov?al have been increased.However，the height is still less than 20meters.And ecological restoration is the most important reason of dams’removal.As a result，the U.S.has paid more attention to the safety of dam.In the 1990s，the number of dams’removal continued to increase，and the U.S.achieved a break?through on the removed dams’height.In addition，Guidelines for Retirement of Dams and Hydroelectric Fa?cilities has been finished.In the 21st，not only the number，but also the height and length of dams’remov?al has set new records.In this period，the concrete dam has been the main part that needs to be removed for the overlong service life.Besides，the result shows that there has a connection between the situations of dams’removal and the socioeconomic status.

the United States；dam；history of dam removal；era feature

TV633

：Adoi：10.13244/j.cnki.jiwhr.2015.03.012

1672-3031（2015）03-0222-05

（責任編輯：王學鳳）

2015-01-18

國家水體污染控制與治理科技重大專項（2013ZX07501-004）；國家自然科學基金項目（51479212）

王若男（1988-），女，河北保定人，碩士生，主要從事水生態(tài)與水資源保護研究。E-mail：ruonanxin@163.com

吳文強（1977-），男，山東聊城人，博士，高級工程師，主要從事河流生態(tài)保護與修復研究。

E-mail：wwqemail@126.com