科學的水庫大壩建設 是最重要的河流生態文明

說到河流開發，沒有人不會聯想到水庫大壩對生態環境的影響。必須承認，截斷河流的水庫大壩和水電站的建設與河流的生態保護，始終存在著難以調和的矛盾。然而，最近黨中央提出的生態文明理念和國際生態科學界的最新觀點，卻為我們提供了化解這一矛盾的新思路。

張博庭，中國水力發電工程學會副秘書長，教授級高級工程師，曾任《水力發電學報》副主編，美國Hydro Review Worldwid雜志顧問、云南大學客座教授。

從生態保護到

生態文明的科學升華

黨的十八大為何要提倡生態文明，而不是簡單地強調加強生態保護？因為生態與環境并不一樣。通常我們所指的環境的主體就是人，而生態系統是有不同層次的，分別對應著不同的主體。當研究個體的、物種的或者種群的不同層次生態系統時，所對應的主體是不同的。

對于某個子系統生態，其好壞一定是相對其主體而言的。例如，骯臟的垃圾場，是老鼠最好的生態。然而，如果強調一定要保護好老鼠的生態，那么絕對是人類的一種災難。當然，這是一個比較極端的例子。由于老鼠的生態與人類的生態和環境直接對立，所以，我們一般不會為保護老鼠的生態而去影響和破壞人類的生態和環境。但是在現實中，為了保護某種動物或者植物的生態，而影響了人類的生態和環境的情況，卻是十分普遍的。

我們目前所出現的一系列嚴重的生態環境問題，在很大程度上正是受到了片面強調的“生態保護”的誤導。例如，一些同志為了保護某種魚的生態、草的生態，而擱置、叫停怒江等的水電開發，讓我國的經濟增長不得不過度依靠煤炭所提供的化石能源。然而，僅僅一個怒江水電的清潔能源作用，幾乎超過目前我國的核電作用；一個虎跳峽水電站建成后所能提供的清潔能源（包括下游電站的補償效益），將大大超過我們國家努力了十幾年（至2012年年底）的全部風電的作用。由于我國最有效率的清潔能源——水電的開發受阻，盡管我國在新能源開發上投入巨大，并且已經取得了風電裝機全球第一的好成績，但是，仍然無法滿足社會發展的巨大能源需求，不得不加快煤炭的開采和使用。

過量的煤炭燃燒，已經給我國和全球帶來了嚴重的生態問題。到2012年年底，我國所燃燒掉的煤炭，已經超過全世界用量的50%，而且全球70%的煤炭增量也來自中國。因此，在國際上，由于我國的能源結構不合理，排放了與我國的發展水平不相適應的溫室氣體，遭遇全球的批評。其重要的原因之一，就是我們沒有優先開發利用最有效的清潔能源——水電。

以前由于受到經濟能力的制約，我國水電的建設進展緩慢。但是，由于整體經濟能力不足無能力開發利用水電的情況，在全世界非常普遍。也正是由于經濟發展水平不高，社會的能源需求量也有限，因此，水電開發程度低的現象在欠發展國家中，似乎也并不會造成太大的影響。但是，當一個國家的經濟騰飛以后，如果仍然不能及時地開發利用水電和其他清潔能源，那么其快速增長的能源需求，必然要靠燃燒更多的化石能源來解決。這就難免會帶來一系列嚴重的生態環境問題。因此，全世界的發達國家幾乎沒有一個不是優先開發利用水電的。

減排是當前全人類最重要的生態保護。據預測，今后若干年人類社會如果不能把大氣溫度上升的范圍控制在2℃之內，將有可能帶來海平面上漲，氣候異常等一系列嚴重的后果。特別是當地球的溫升幅度達到6℃，科學家預計，地球上將有一半的物種瀕臨滅絕?？傊?，從全球生態的大局上看，我們打著保護某局部子生態的旗號而反對水電開發的結果，不僅將會破壞全球的大生態，而且最終也會反過來嚴重地影響我們所要保護的物種和生態。

總之，這種由于片面地強調保護某種生態所帶來的全球生態破壞問題，已經引起國際生態學界的高度重視。前不久，英國的生態學會理事長在世界著名《自然》雜志上發表了他在英國生態學會百年慶典上的一篇題為“生態學必須進化”的演講文章。他指出，生態學研究必須站在全人類的高度，必須高度關注氣候變化、疾病傳播、糧食安全等有關人類生存發展的重大生態問題。他號召學者對各種動物、植物生態的研究，不能只強調保護，而更要尊重其進化規律。也就是說，生態學者必須要有“以人為本”的保護生態的意識，必須要尊重人類文明發展所帶來的一系列的自然生態進化。這充分說明，生態科學的最新發展方向，與黨中央所倡導的“生態文明”理念完全是不謀而合。

科學的開發利用河流

是最重要的生態文明

不能否認，河流開發與生態保護總是存在著不可調和的矛盾。但是，為何科學發展與生態文明往往能高度的統一？其根本原因是科學發展的核心是“以人為本”，而生態文明所強調的，也正是必須“以人為本”的保護生態。站在不同的立場，離開了以人為本這一基本出發點，開發與保護的矛盾永遠不可能得到解決。如果僅從保護自然生態的角度看，以截斷自然河流的水庫大壩水電站建設為特征的河流開發，絕對是不應提倡的。但是，截至目前，發達國家所有的主要河流上，幾乎沒有一條沒有建設水庫、大壩或水電站。人們不禁要問，為何所有的發達國家都無一例外地要破壞河流的自然生態？

答案在于在河流上建設水電站，不僅不是破壞生態，而且是重要的生態文明。根據2007年聯合國的一項調查，一個國家擁有的大壩數量及人均水庫庫容量，與該國社會經濟發展和生態環境（即人類發展指數）完全呈正相關關系。例如，我國的水資源總量和國土面積都與美國相似，但我國的水庫總有效庫容大約只相當于美國的一半；人均有效庫容差距在10倍以上。由于缺乏水庫的調蓄能力，與美國相比，我國一方面洪澇災害頻發，另一方面又干旱嚴重。從本質上說，這些都是由于可控制的水資源總量不足造成的。相比之下，美國的自然災害少，在很大程度上就是由于其水庫庫容大，可以吸納更多的洪水，抵御更嚴重的干旱。

總之，當前世界各國的普遍現實是：發展中國家與發達國家在社會發展和生態環境上的巨大差距，在很大程度上體現在水庫的蓄水能力方面。從生態文明（即以人為本的保護生態）的角度看，科學合理的水利水電開發，絕對不會影響和破壞河流的生態和環境，相反，由于河流開發不足導致的水資源問題，卻一定能夠造成眾多的生態環境難題?，F實充分證明，一個社會的文明程度（包括生態文明），總要與其水資源開發程度和水電開發程度成正比。

眾所周知，與文明相對立的狀態有兩個：一是野蠻，一是愚昧。生態文明也不例外。什么是生態野蠻？當然是那些不科學的發展所帶來的一系列問題。然而，什么是生態愚昧？當然是由于不發展、欠發展所帶來的生態災難。對于前者，我們幾乎都知道，解決不科學的發展所帶來的環境污染、生態退化的問題，是我國提倡生態文明建設的重要目的，也是擺在我們面前的重要任務之一。但是，對于不發展、欠發展造成的生態愚昧，卻有相當一部分的同志還缺乏足夠的認識。特別是在河流的開發利用上，生態愚昧絕對是人類社會的巨大災難。例如，洪水的泛濫以及由干旱所帶來的各種災難。

我國歷史上黃河、長江的洪水泛濫，多次吞噬數萬、數十萬人的生命。但是，每一次嚴重干旱所造成的生態災難，一點兒也不亞于洪水?？梢姡谟腥松娴默F實社會中，如果一味地強調保護原生態，絕不可能帶來生態文明，而絕對是一種生態愚昧。只要有人生存，就不可避免地要向周圍的環境進行索取。如果不能科學地、能動地改造自然和利用自然，必然就會自發地、無序地、被動地影響和破壞自然生態。這樣，難免要遭受自然的各種“報復和懲罰”。

河流水資源開發利用

與河流生態文明的思辨

不能否認，生態文明的進化常常是需要以某些物種退出歷史舞臺為前提的，這就是自然界的進化規律。就好像人類的出現，只能在恐龍的滅絕之后一樣的無情。和世界上的任何江河開發一樣，我國長江生態系統的文明進化，也難免會伴隨著某些瀕危的魚類退出歷史舞臺作為代價。一方面，進化是自然界永恒的規律。不管我們愿意與否，總是要有某些瀕危的魚類不斷地退出歷史舞臺。但另一方面，我們也必須看到不科學的河流開發和利用（即生態野蠻），同樣也是對生態文明的巨大破壞。

我國的長江漁業管理部門組織的“2013年長江上游科學考察”報告披露，我國長江的水生生態系統已經瀕臨崩潰。對此，有人把責任簡單地歸咎于我國金沙江流域的大規模的梯級水電開發。應該說這種歸因是輕率的、不負責任的。類似的情況，也曾經出現在歐洲的萊茵河。在20世紀后期，隨著歐洲社會經濟的發展，歐洲國家對萊茵河的開發利用，也一度導致了萊茵河的污水橫流、魚蝦絕跡，河流水生生態系統完全崩潰的地步。為了發電和航運的需要，萊茵河沿岸國家共在萊茵河上建設了100多座大小水壩和電站，完全實現了萊茵河的人工渠道化。當時也曾有不少人懷疑，萊茵河上的梯級大壩所造成的河流渠道化，是造成萊茵河的水生生態系統崩潰的主因。

從20世紀90年代起，歐洲國家開展了對萊茵河的全面治理。經過近20年的努力，今天的萊茵河的生態和生物多樣性，都已經恢復到了二戰以前的水平。然而，為了保持萊茵河的航運和發電功能，整個歐洲并沒有拆除萊茵河上的任何一座水壩或者水電站。這說明，萊茵河開發利用中的“生態野蠻”行為，并不是梯級水壩以及人工渠道化，而是嚴重的水污染和其他生態破壞。

我國金沙江的水生生態系統瀕臨崩潰的原因，也絕不可能是梯級水電開發。一方面，我國金沙江的水電開發，一直有著比萊茵河的治理還要嚴格的多環評要求。另一方面，截至2013年6月初“2013年長江上游科學考察”時，我國金沙江上規劃的25級梯級水電站，開工建設的還不到一半，而真正蓄水發電的只有3座。其中，蓄水時間最長的金安橋水電站，也才只有一年多。我們知道，一般魚類的個體生命的時間，至少應有幾年。而在水電站蓄水后，并沒有人發現過金沙江魚類大批量死亡的現象。這足以說明，金沙江中魚類資源枯竭的現狀，一定是在金沙江上的第一座水電站蓄水發電之前就已經存在的。此前，也早有國內的學者明確指出，造成長江魚類資源枯竭的“生態野蠻”，主要是過度捕撈和嚴重的水污染。這種“影響魚類生存的原因并不是梯級水壩和渠道化”造成的，與治理前的萊茵河幾乎完全一樣。

科學的水電開發

是河流開發利用的重要抓手

與絕大多數能源不同，水電不但是能源的開發和利用，而且還是水資源的綜合開發利用。不掌握水電的這一突出特點，我們就無法準確地把握水電開發在生態文明建設體系中的定位。一些極端環保人士經常抱怨水電開發破壞了生態環境，然而，具體分析他們所抱怨的內容，才發現都是在說水庫大壩的建設破壞了生態環境。

其實，水力發電只需要有水流和落差，建不建高壩大庫與其發電功能的關系并不是很大。但是人類社會為什么必須要建設高壩大庫呢？原因是自然界中的水資源量總是隨著時空不斷變化的，人類社會對水資源的要求則是非?？量痰?。水太多了不行（會產生洪水泛濫），水太少了同樣也不行（干旱少雨，甚至會危及人類生命）。到目前為止，受人類科技水平的局限，人為大規模調節水資源時空矛盾的方式只有建造水庫。所以，水庫尤其是大型水庫的建設就是現代社會文明必不可少的內容。

因此，盡管水電開發確實經常要建設水庫大壩，特別是大型水電站往往都要求有高壩大庫。但是，事實上并不是水力發電本身需要建設高壩大庫，而是這些高壩大庫非建不可。不僅如此，這些高壩大庫往往還非要和水電結合起來建設才行。因為水資源開發所必需的高壩大庫，在泄水、放水的過程中將產生巨大的能量。這些能量如果不能想辦法消除，將會對水庫大壩的安全構成巨大的威脅。所以，世界上所有的大型水庫，基本上是要和水電開發結合的。換言之，一個國家的河流水資源開發目標，一定要和水電開發相結合才能得以實現。

與發達國家相比，我國的河流水資源開發還存在著巨大的差距。根據國務院批復的《長江流域綜合規劃》和《長江流域防洪規劃》，長江上游2015年前可以投入運用且總庫容1億立方米以上的水庫有近80座，總興利庫容為600余億立方米，防洪庫容約有380億立方米。而根據我國近期水利普查的資料，全國的總有效庫容也僅有1700億立方米左右。有關文獻記載，美國的哥倫比亞河、密蘇里河和科羅拉多河的各個梯級水庫所具備的有效庫容，分別達到821億、763億和475億立方米。我國與美國有如此大的水資源調控差距，如何能滿足數倍于美國的人口的社會文明發展需求？而造成這種局面的根源，恰恰是我國的水電開發程度還不夠高。

水電是目前人類社會最重要的

減排溫室氣體的措施

水力發電可以說是人類最偉大的發明之一。它不僅能提供大量清潔的可再生能源，而且還能解決河流水資源在存儲和利用過程中的消能難題。眾所周知，近年來全球各國為了應對過量的溫室氣體排放，都在大力開發利用風電、太陽能等可再生能源。在發電領域內，盡管最近十幾年來，全球風能、太陽能的發電量年增長速度已經超過了20%，但是，截至2012年年底，全球可再生能源發電的85%還是來自水電。由此可見，水電替代化石能源的作用之巨大。

需要說明的是，由于世界屋脊青藏高原的存在，我國的河流普遍坡降大，水能資源特別豐富，所以，盡管我國目前的水電開發程度和水資源開發程度（即水庫的蓄水能力）還都不足美國的一半，但我國目前的水電裝機和發電量都已經超過了全球第二的美國1倍多。即便如此，由于我國的水電資源極為豐富，我國目前的水電開發潛力依然巨大。按照潘家錚院士建議的“一度電，一斤煤”的簡單估算，我國的水能總量相當于每年30多億噸原煤，技術可開發量約相當于13億多噸原煤，而目前我們開發利用的僅為4億多噸。根據發達國家的經驗，我國的水能開發規劃大體完成之后，每年至少應該提供相當于10多億噸煤炭的清潔能源。所增加的這6億多噸煤炭的清潔能源，至少可以讓我國霧霾最嚴重的整個華北地區不再燃燒煤炭。那樣的話，我國霧霾污染的治理，還會不成功嗎？

更為重要的是，水電本身不僅具有巨大的清潔能源的作用，而且，它還是風能、太陽能等其他可再生能源發展的基礎和保障。因為在當前的科技水平下，隨機而間歇性的風電、太陽能發電大量進入電網之后，并不能匹配用電負荷的需求。因此，當電網接納了風電等之后，不僅要給予電價上的補貼，還要為其提供儲能調節的補償。水電則可充當這一角色，必要時，人們可以專門建設抽水蓄能的水電站?？傊?，全球目前的現實是：水電、風電、太陽能是可再生能源發展的三部曲，缺一不可。一個國家的水電發展不好，風電和太陽能的發展也不可能很順利。

具體到我國，由于水電可以為風能和太陽能的利用提供輔助，當我國水電開發規劃大體完成之后，所能替代的化石能源（煤炭）實際上絕不止每年10億噸，而很可能是20億、30億噸，甚至更多。

綜上所述，河流的科學開發和利用是重要的生態文明建設，而且，水電開發在水資源開發利用和霧霾污染治理以及溫室氣體減排方面，都具有無可替代的重要作用。目前，黨中央提出的生態文明的要求和我國嚴重霧霾污染的出現，已經為我們加速開發以水電為主的清潔能源，提供了新的契機和動力。然而，如果我們不能改變以往片面的“保護生態”的觀念，難免會對河流水電開發的生態環境作用產生嚴重的誤解。

總之，只有站在生態文明的高度，我們才會理解：以水庫大壩和水電建設為標志的河流開發，是我國當前最重的生態文明建設任務。