为什么要建三峡电站从科学环境保护的角度来回答问题

为什么要建三峡电站
从科学环境保护的角度来回答问题

三峡水电站又称三峡工程、三峡大坝、三峡水库,分布在中国重庆市到湖北省宜昌市的长江干流上,大坝位于三峡西陵峡内的秭归县三-{斗}-坪,并和其下游不远的葛洲坝水电站形成梯级调度电站.它是世界上规模最大的水电站,也是中国有史以来建设的最大型的工程项目,而由它所引发的移民、环境等诸多问题,使它从开始筹建的那一刻起,便始终与巨大的争议相伴.
三峡工程的建设历程
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三峡工程从提出设想到最终完工,共经历了90年时间,但其中关于建与不建的争论,就持续了73年.
从设想到开工
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在长江三峡建造大坝的设想最早可追溯至中华民国的开创者孙中山先生,他在《建国方略》（1919年发表）一书中认为长江“自宜昌以上,入峡行”的这一段“当以水闸堰其水,使舟得溯流以行,而又可资其水利”（第二计划第四部庚）.按此设想,1940年代中期,国民政府与美国垦务局签约,准备利用美国资金建设水电站,并邀请该局总工程师、世界知名水利专家萨凡奇（John Lucian Sovage）来华考察.萨凡奇在三度实地考察三峡地区后,写出了《扬子江三峡计划初步报告》,认为三峡工程可行,并安排开展前期工作,但后因中国内战,此事无果而终.
中华人民共和国成立后,由于长江上游频发洪水,屡屡威胁武汉等长江中游城市的安危,因此三峡工程被重提.毛泽东1953年初,视察三峡时,曾说：“三峡水利枢纽是需要修建而且可能修建的”,“但最后下决心确定修建及何时开始修建,要待各个重要方面的准备工作基本完成之后,才能作出决定.”.又作“更立西江石壁,截断巫山云雨,高峡出平湖.”（《水调歌头·游泳》）的词句表示出建设三峡工程的设想,并指定由国务院总理周恩来督办.在周恩来的主持下,开始了三峡工程的勘探、设计、论证工作,并邀请了苏联的水利专家参与.当时水利领域内支持工程上马的林一山等人,和反对方黄万里、李锐等人,争论得非常激烈.在这种情况下,并考虑国力、技术和国内国际形势等其他因素,毛泽东最终决定暂缓实施三峡工程,“积极准备,充分可靠”,先修建葛洲坝水电站,作为三峡水电站的实验工程.
葛洲坝水电站位于湖北省宜昌市区,1971年开工,“边设计、边准备、边施工”,但不久后就因为施工-{zh-tw:品质;zh-cn:质量}-实在不合格而停工.在多次修改设计和施工方案后,于1974年复工,1981年实现长江截流,1988年全部建成.电站为无调节能力的径流式水电站,共安装19台12.5万千瓦和2台17万千瓦水轮发电机组,总装机容量271.5万千瓦,一度是中国最大的发电厂.
文化大革命结束后,中国提出建设“四个现代化”的口号,要兴建一批骨干工程以拉动国民经济的发展,三峡工程于是被再次提上议事日程.1983年水利电力部提交了工程可行性研究报告,并着手进行前期准备.1984年国务院批准了这份可行性研究报告,但是在1985年的中国人民政治协商会议上,以周培源、李锐等为首的许多政协委员表示了强烈反对.于是,从1986年到1988年,国务院又召集张光-{斗}-、陆佑楣等412位专业人士,分十四个专题对三峡工程进行全面重新论证,结论认为技术方面可行、经济方面合理,“建比不建好,早建比晚建更为有利”.不过这之后争论非但没有平息,各方反对的声浪更大,李鹏等国务院领导人看到在难以取得比较一致意见的情况下,将工程议案提交给第七届全国人民代表大会第五次会议审议,这是中华人民共和国历史上继1955年三门峡水电站之后第二件提交全国人民代表大会审议的工程建设议案.1992年4月3日该议案获得通过,标志着三峡工程正式进入建设期.
工程基本情况
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三峡大坝的选址最初有南津关、太平溪、三-{斗}-坪等多个候选坝址.最终选定的三-{斗}-坪坝址,位于葛洲坝水电站上游38千米处,地势开阔,地质条件为较坚硬的花岗岩,地震烈度小.江中有一沙洲中堡岛,将长江一分为二,左侧为宽约900米的大江和江岸边的小山坛子岭,右侧为宽约300米的后河,可为分期施工提供便利.
关于大坝的坝高,在筹划中曾有低坝、中坝、高坝三种方案.1950年代,在苏联专家的影响下,各方多支持高坝方案.到了1980年代初,“短、平、快”的思路占了主流,因而低坝方案非常流行.但是,出于为重庆改善航运条件的考虑,各方最终同意建设中坝.
三峡大坝为混凝土重力坝,它坝长2335米,底部宽115米,顶部宽40米,高程185米,正常蓄水位175米.大坝坝体可抵御万年一遇的特大洪水,最大下泄流量可达每秒钟10万立方米.整个工程的土石方挖填量约1.34亿立方米,混凝土浇筑量约2800万立方米,耗用钢材59.3万吨.水库全长600余千米,水面平均宽度1.1千米,总面积1084平方千米,总库容393亿立方米,其中调洪库容约220亿立方米,调节能力为季调节型.
三峡水电站的机组布置在大坝的后侧,共安装32台70万千瓦水轮发电机组,其中左岸14台,右岸12台,地下6台,另外还有2台5万千瓦的电源机组,总装机容量2250万千瓦,远远超过位居世界第二的巴西伊泰普水电站.机组设备主要由德国伏伊特（VOITH）公司、美国通用电气（GE）公司、德国西门子（SIEMENS）公司组成的VGS联营体和法国阿尔斯通（ALSTOM）公司、瑞士ABB公司组成的ALSTOM联营体提供.它们在签订供货协议时,都已承诺将相关技术无偿转让给中国国内的电机制造企业.三峡水电站的输变电系统由中国国家电网公司负责建设和管理,预计共安装15回500千伏高压输电线路连接至各区域电网.
三峡工程在建设中全面实行项目法人负责制、招标投标制、建设工程监理制、合同管理制等制度,以确保工程质量.为了实现竞争,还把主要建设项目拆成单项进行招标.三峡工程的业主是中国长江三峡工程开发总公司,设计单位和主要监理单位都是水利部长江水利委员会.主要施工单位有中国葛洲坝集团公司（葛洲坝股份有限公司）、中国安能建设总公司（中国人民武装警察部队水电部队）、中国水利水电第四工程局（联营体）、中国水利水电第八工程局（联营体）、中国水利水电第十四工程局（联营体）等,这些企业曾经承担了包括葛洲坝水电站、二滩水电站、引滦入津工程在内的许多大型水利工程建设.
三峡工程预测的静态总投资大约为900亿元人民币（1993年5月末价格）,其中工程投资500亿元,移民安置400亿元.预测动态总投资将可能达到2039亿元,估计实际总投资约1800亿元左右.建设资金主要来自三峡工程建设基金即电费附加费.国务院1992年规定,全国人民每使用1千瓦时电能便需附加上交0.003元以投入三峡工程,此后这一数字又被多次调升,有的省份甚至达到0.0124元.1994年起,葛洲坝水电站的利润也被直接转为三峡建设资金.到2002年,以葛洲坝电厂为主体的中国长江电力股份有限公司成立,掌管葛洲坝和三峡的所有发电资产.该公司2003年在上海证券交易所公开发行股票上市,其募集的资金和此后获得的发电利润也成为建设资金的重要来源.此外,三峡总公司还发行了数期国内债券募集资金.
动工直到建成
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在全国人大通过兴建议案后,1993年,国务院设立了三峡工程建设委员会,为工程的最高决策机构,由国务院总理兼任委员会主任.此后,工程项目法人中国长江三峡工程开发总公司成立,实行国家计划单列,由国务院三峡工程建设委员会直接管理.1994年12月14日,各方在三峡坝址举行了开工典礼,宣告三峡工程正式开工.
三峡工程的总体建设方案是“一级开发,一次建成,分期蓄水,连续移民”.工程共分三期进行,总计约需17年,目前已完成一期和二期,正在进行第三期,预计到2009年可全部完工.
一期工程从1993年初开始,利用江中的中堡岛,围护住其右侧后河,筑起土石围堰深挖基坑,并修建导流明渠.在此期间,大江继续过流,同时在左侧岸边修建临时船闸.1997年导流明渠正式通航,同年11月8日实现大江截流,标志着一期工程达到预定目标.
二期工程从大江截流后的1998年开始,在大江河段浇筑土石围堰,开工建设泄洪坝段、左岸大坝、左岸电厂和永久船闸.在这一阶段,水流通过导流明渠下泄,船舶可从导流明渠或者临时船闸通过.到2002年中,左岸大坝上下游的围堰先后被打破,三峡大坝开始正式挡水.2002年11月6日实现导流明渠截流,标志着三峡全线截流,江水只能通过泄洪坝段下泄.2003年6月1日起,三峡大坝开始下闸蓄水,到6月10日蓄水至135米,永久船闸开始通航.7月10日,第一台机组并网发电,到当年11月,首批4台机组全部并网发电,标志着三峡二期工程结束.
三期工程在二期工程的导流明渠截流后就开始了,首先是抢修加高一期时在右岸修建的土石围堰,并在其保护下修建右岸大坝、右岸电站和地下电站、电源电站,同时继续安装左岸电站,将临时船闸改建为泄沙通道.预计整个工程将在2009年全部完工.
三峡工程的影响、争议和对策
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从三峡工程筹建的那一刻起,它就与各种争议相伴.早期的不同意见多偏重于经济和技术因素,普遍认为经济上无法支撑,技术上也无法也难以实现预定目标,并且移民的难度极大.
到了1980年代后,随着改革开放的持续,中国国内关于三峡工程的争论更加广泛,涵盖了政治、经济、移民、环境、文物、旅游等各个方面.
政治争议
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三峡工程的支持者们相信该工程将具有巨大的经济和社会效益,并能拉动整个国家国民经济的发展.而反对者们则认为该工程劳民伤财,是政府领导人好大喜功、打算青史留名的表现.
1992年国务院向全国人民代表大会提交三峡工程建设议案的举动,便被广泛质疑是李鹏等领导人刻意要把三峡工程办成“铁案”.当时有人认为人大代表多非专业人士,由他们来决定工程的命运并不合适.而即使在审议过程中,人大代表们也普遍反映国务院提交议案中的可行与不可行理由严重不对称,甚至还抱怨官方用种种手段干扰和影响人大代表的决策.1992年4月7日该议案终于进入表决程序,共有2633名人大代表参与表决,结果是赞成1767票,反对177票,弃权664票,未按表决器的有25人.表决虽然获得通过,但赞成票只占总票数的三分之二左右（67%）,是迄今为止中国全国人大所通过的得票率最低的议案.
国务院向各省强制征收三峡工程建设基金的做法,曾一度受到一些省份的抵制,后来在国务院的三令五申下,才勉强募集到位.另外,由于三峡工程引发的许多环保问题,也让它在国际上备受指责,从而难以在海外筹集资金.
在国防安全方面,有人担心一旦中国卷入战争或者遭受恐怖主义袭击时,三峡大坝将成为受袭的目标.不过乐观者认为,轰炸这种关系数亿人民生命的民用目标是严重违反国际法的行为,在现代战争中当不会出现,而三峡大坝极其庞大,一般恐怖组织所使用的手段都难以对大坝造成整体性损毁,即使是炸较薄弱的船闸,由于有五级船闸,而且建于与大坝并不相连的坛子岭,因此也不会引起溃坝.
预期效益和实际情况
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三峡工程主要有三大效益,即防洪、发电和航运,其中防洪被认为是三峡工程最核心的效益.
历史上,长江上游河段及其多条支流频繁发生洪水,每次特大洪水时,宜昌以下的长江荆州河段（荆江）都要采取分洪措施,淹没乡村和农田,以保障武汉的安全.在三峡工程建成后,其巨大库容所提供的调蓄能力将能使下游荆江地区抵御百年一遇的特大洪水,也有助于洞庭湖的治理和荆江堤防的全面修补.
三峡工程的经济效益主要体现在发电.它是中国西电东送工程中线的巨型电源点,非常靠近华东、华南等电力负荷中心,所发的电力将主要售予华中电网的湖北省、河南省、湖南省、江西省、重庆市,华东电网的上海市、江苏省、浙江省、安徽省,以及南方电网的广东省.三峡的上网电价按照各受电省份的电厂平均上网电价确定,在扣除相应的电网输电费用后,约为0.25元.由于三峡电站是水电机组,它的成本主要是折旧和贷款的财务费用,因此利润非常高.由于长江属于季节性变化较大的河流,尽管三峡电站的装机容量大于伊泰普水电站,但其发电量却少于后者.
在三峡建设的早期,曾经有人认为三峡建成后,其强大的发电能力将会造成电力供大于求.但现在看来,即使三峡水电站全部建成,其装机容量也仅及到那时中国总装机容量的3%,并不会对整个国家的电力供需形势产生多大影响.而且自2003年起,中国出现了严重的电力供应紧张局面,煤炭价格飙升,三峡机组适逢其时开始发电,在它运行的头两年里,发电量均超过了预定计划,供不应求.
自古以来,长江三峡段下行湍急,唐代诗人李白曾有“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还,两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山.”（《早发白帝城》）的千古名句.但同时,船只向上游航行的难度也非常大,并且宜昌至重庆之间仅可通行三千吨级的船舶,所以三峡的水运一直以单向为主.到三峡工程建成后,该段长江将成为湖泊,水势平缓,万吨轮可从上海通达重庆.而且通过水库的放水,还可改善长江中下游地区在枯水季节的航运条件.不过由于永久船闸分为五级,因此通行速度较为缓慢,理论上过闸要2小时40分钟,在目前实际运行中,往往需要4个小时以上才能通过.
移民问题
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移民是三峡工程最大的难点,在工程总投资中,用于移民安置的经费便占到了45%.当三峡蓄水完成后,将会淹没129座城镇,其中包括万州、涪陵等两座中等城市和十多座小城市,会产生113万移民,在世界工程史上绝无仅有,并且如果库尾水位超出预计,还会再增加新的移民数量.移民的安置主要通过就地后靠或者就近搬迁来解决,但后来发现,水库淹没了大量耕地,从而导致整个库区人多地少,生态环境趋于恶化,于是对农村人口又增加了一种移民方式,就是由政府安排,举家外迁至其他省份居住,目前已经有大约14万名库区移民迁到了上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、湖北（库区外）、湖南、广东、重庆（库区外）、四川等省市生活.
为解决移民问题,政府在1980年代中期曾筹备设立三峡省予以统筹管理,但后来考虑到该地区较为贫困,新成立的省恐难以实现经济自立,并且湖北省抵制情绪严重,方案最终只得作罢.到了三峡工程正式开工后,为促进占库区移民总数85%的重庆市在移民问题上的积极性和主导性,中央政府决定推动重庆升格为直辖市,并在1997年3月14日由全国人大以88%的赞成票通过.重庆直辖市于当年6月14日正式成立,包括了原四川省的重庆、万州、涪陵和黔江四个地区的范围,因此它虽然被称为市,但实质上更接近于省.
三峡工程实行“开发性移民”模式,即在移民的同时,也伴随进行大规模的基础设施建造和产业建设,根本目的是要改善民众的生活水平.其经费除了由三峡建设基金拨付外,三峡总公司在电站投产后的若干年内每年也要支付给地方政府一笔资金用于移民安置.此外,国家还要求全国的二十一个省市,每个省对口支援三峡库区的一个县.但目前的现状是,虽然移民城镇的基础建设较快,但是工业发展较差,大批搬迁的企业破产倒闭,库区整体呈现出一种产业空心化的状态,经济增长缓慢,失业率较高,并引发一系列社会问题,如导致数万人包围政府机关的“万州事件”.
泥沙淤积和水位问题
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由于有三门峡水电站的前车之鉴,因此泥沙问题始终是三峡工程技术讨论的重中之重.据测算,长江上游江水每立方米含沙1.2千克左右,每年通过坝址的沙量在5亿吨以上.在三峡工程未建前,这些泥沙大量淤积在曲折的荆江河段,抬高了河床水位,并危胁到整个江汉平原和洞庭湖平原的安危.
当三峡水库形成后,受水势变缓和库尾地区回水影响,泥沙必然会在水库内尤其是大坝和库尾（回水的影响）淤积.不过乐观者认为,长江的含沙量有季节性差异,汛期江水中的含沙比例比枯水期来得大,因此三峡水电站可以采用“蓄清排浑”的方法来应对,即在汛期时加大排水量使浑水出库,在枯水季节大量蓄积清水,便可以减少泥沙在水库内的淤积,这种方式与目前水电站的一般运行方式基本一致,所以不用过于担心三峡的泥沙淤积问题.他们认为在三峡蓄水的初期,排沙比例只有30%至40%,将发生轻度淤积,但主要是填充死库容,影响不大,随着水库运行时间的增长,排沙比例会逐渐提高,在80至100年后,将基本达到平衡,不再出现新的淤积,旧有淤积也可以通过由临时船闸改建的泄沙通道和加强疏浚等方法清理.那时水库将依然保持90%左右的库容,不会对发电、航运以及沿岸城镇尤其是重庆造成大的不良影响,而且随着长江上游植树造林、水土保持工作的进展,江水的泥沙含量也将缓慢下降.
但是工程的反对者如黄万里等认为,长江上游河流所携裹的除了泥沙,还有颗粒较大的鹅卵石,在三峡大坝筑起后将极难排出,会造成堵塞,并向上游延伸,进而影响重庆.此后在2002年10月,国务院批准由三峡总公司承建长江上游干流金沙江上的乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝等四座巨型水电站,其建设目的之一就是为了分担三峡库区的泥沙淤积,减缓三峡库区的泥沙淤积速度,这也再度引起某些人们对三峡泥沙问题的担忧.
与泥沙淤积问题同样极具争议的,还有水位问题.在三峡蓄水至135米后,有人发现从大坝到库尾之间的水位落差多达34.7米,远远超过了工程论证报告认为的0.4米,因此担忧重庆可能会在三峡完全蓄水后被淹没.不过三峡验收组副组长潘家铮对此解释,论证报告中计算的是满蓄水后的情况,而现在的库尾水位其实是天然水位,它和大坝水位目前存在着巨大落差并不令人意外.
对生态环境的影响和争议
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三峡工程对环境和生态的影响非常广,其中对库区的影响最直接和显著,对长江流域也存在重大影响,甚至还有人认为三峡工程将会使得全球的气候和海洋环境发生重大变化.
库区人们对三峡工程影响环境的最大担忧来自于水库的污染.目前三峡两岸城镇和游客的排放的污水和生活垃圾,都未经处理直接排入长江.在蓄水后,由于水流静态化,污染物不能及时下泻而蓄积在水库中,因此已经造成了水质恶化和垃圾漂浮,并可能引发传染病,部分城镇已在其他水源采集生活用水.同时大批移民开垦荒地,也加剧了水体污染,并产生水土流失的现象.对此,当地政府正在大力兴建污水处理厂和垃圾填埋场以期解决污染问题,如果发现污染过于严重,也可能会采取大坝增加下泄流量来实现换水.
三峡水库库容极大,因此必然会增加库区地震的频率.但支持工程的人士认为,当时论证坝址时,非常重要的一个考虑因素就是地质条件,三-{斗}-坪附近的岩体比较完整,断裂少,历史上也极少发生有感地震,因此不大可能发生破坏剧烈的强震.三-{斗}-坪的上游地区,地质条件主要是碳酸盐岩,发生地震的可能性较大,但烈度估计最高也不会超过6级,而三峡的主要建筑物都是按照防7级地震烈度来设计的.由于三峡两岸山体下部未来长期处于浸泡之中,因此发生山体滑坡、塌方和泥石流的频率会有所增加,这将是三峡工程所能造成的主要地质灾害.而工程的反对者们则质疑论证过程只考虑了地质的静态状况,没有考虑蓄水后可能带来的地质条件质变.
根据葛洲坝水电站的运行经验,三峡工程将会对周边生态造成严重的冲击.因为有大坝阻隔,鱼类无法正常通过三峡,它们的生活习性和遗传等会发生变异.三峡完全蓄水后将淹没560多种陆生珍稀植物,但它们中的绝大多数在淹没线以上也有分布,只有疏花水柏枝和荷叶铁线蕨两种完全在淹没线以下,现均已迁植.
三峡蓄水后,水域面积扩大,水的蒸发量上升,因此会造成附近地区日夜温差缩小,改变库区的气候环境.由于水势和含沙量的变化,三峡还可能改变下游河段的河水流向和冲积程度,甚至可能会对东海产生一些影响,并进而改变全球的环境.但是考虑到海洋的互通性,以及长江在三峡以下的一千多公里流程中还有湘江、汉江、赣江等多条重要支流的水量汇入,因此估计不会对全球海洋和气候环境造成较大的影响.而且环境的变化是由多种可变因素交织形成的,极其复杂,所以也无法确定三峡工程对环境影响的明细程度.
除了对环境的负面影响,在某种程度上,三峡工程也会对环境产生有益的作用.水能是一种清洁能源,三峡水电站的建设,将会代替大批火电机组,使每年的煤炭消耗减少5000万吨,并减少二氧化硫等污染物和引起温室效应的二氧化碳的排放量,间接实现了环保.