治 水 辩 证 法

李国英

  世界上的一切事物及反映它们的命题中都包含着辩证法因素,作为人类大规模实践活动的治水行为更是如此。从秦代李冰主持修建都江堰到东汉王景提出“宽河行洪”,从明代潘季驯倡导“束水攻沙”到近代李仪祉比较全面的治水方略,无一不凝结着朴素的辩证法思想。历史的经验告诉我们,当代乃至将来的治水实践仍然应该而且必须遵循唯物辩证法。

  一、治水应牢固树立唯物辨证法的系统观

  在我国治水历史上,最初有过“堵”与“疏”两种策略。史前的鲧用“堵”的方法治水,遭到失败。大禹从中得到警示,改用“疏”的方法,取得成功。然而,后来的治水者渐渐发现,一味疏导并非完全奏效,“堵”和“疏”须因地而为,不可偏废。随着经济的发展,人口的增加,人与环境的关系日趋紧张,我们今天所面临的治水问题再也无法简单地用“堵”和“疏”加以解决,它已成为一个将自然环境、技术科学和经济社会紧密联系在一起的庞大而复杂的系统工程。

  在唯物辩证法看来,事物都是作为系统而存在的,即任何事物都是由其内部互相联系、互相作用着的要素按一定的方式所组成,并同其周围环境互相联系、互相作用着的统一体。当今时代的治水者必须牢固树立起唯物辩证法的系统观,通过正确认识和处理治水系统中各要素之间的关系、不同层次的系统之间的关系、系统与外部环境的关系,实现治水系统整体的最佳功能。

  在庞大而复杂的治水系统中,包含着若干方面、若干层次的系统。一般说来,任何一个治水系统至少应包括工程系统和非工程系统两大系统。

  工程系统是“点”、“线”、“面”三要素的有机结合。

  “点”,就是在各级河道上修建的控制性水库或水库群。新中国成立以来,我国共修建了8.6万座水库,在历次洪水中,防洪部门充分利用水库拦蓄洪水,削减洪峰,为战胜洪水起到了极其重要的作用。实践证明,水库工程对洪水的适时调节控制,往往可使我们在抗洪斗争中掌握一定的主动权。如在抗御1998年长江大洪水第六次洪峰时,隔河岩、葛洲坝等水库通过拦洪削峰,降低了沙市水位0.4m左右;汉江丹江口水库最大入库流量18300m3/s,最大下泄流量仅1280m3/s,削减洪峰93%,避免了武汉附近杜家台等分洪区分洪,大大减轻了武汉市防守的压力。据统计,1998年全国共有1335座大中型水库参与了拦洪削峰,拦蓄洪量532亿m3,有效地避免了2000座城市进水。这些控制性水库工程,不仅本身起到显著的调节洪水的作用,而且对所在河流整个治水系统调度运用的可靠性和灵活性起到了保障作用,为防汛抢险创造了有利条件。鉴于水库工程在整个治水系统中所处的重要地位,必须加快流域控制性水库工程的建设步伐。为了充分发挥水库群的防洪作用,运用中应对其进行联合优化调度,这样,往往可以收到事半功倍的效果。在“点”要素中,水库或水库群的防洪作用是不言而喻的,但是,我们也必须对水库失事所造成的恶劣后果引起高度重视。如位于淮河支流洪汝河流域的板桥和石漫滩水库,在遭遇19758月特大暴雨袭击时,漫坝溃决,造成了很大损失。据统计,在全国目前已建成的8.6万座水库中,1/4的大中型水库、2/5的小型水库老化失修,属病险工程。沉痛的教训告诉我们,对此丝毫不能麻痹大意,必须采取切实防范措施,否则,后果不堪设想。

  “线”,就是堤防建设和河道整治,这是治水的基本措施和长期持久的任务。目前,全国有各类堤防约25km,这些堤防是我国精华地带防洪安全的屏障,是工程系统乃至全国治水系统中极其重要的组成部分。其中黄河下游堤防、长江荆江大堤、淮河洪泽湖大堤和钱塘江海塘等,都是经过数百年或数千年形成的宏大工程。运用实践表明,堤防只有与河道整治相结合,才能稳定而充分地发挥作用。河道整治一般包括修建河道流势的控导工程、险工段的坝垛或护岸工程以及疏浚河道、裁弯取直等措施。堤防的高度,应综合考虑安全可靠程度、经济承受能力、防汛抢险的可能条件和对一个地区经济社会发展的影响等方面的因素而确定。堤防越高,风险越大。因此,堤防一般只能解决常遇洪水。对于较大的稀遇洪水,还必须和水库工程或分蓄洪工程联合运用,才能安全行洪。

  “面”,就是分蓄洪区建设和广大山区的水土保持。我国的主要江河依靠河道、堤防和水库,仍只能达到有限的防洪标准。在河道遭遇超标准洪水时,需要使用分蓄洪区,这是牺牲局部保全大局的主要措施。目前,我国长江、黄河、淮河、海河四大流域共辟有97个分蓄洪区。这些分蓄洪区绝大部分在历史上是洪水经常泛滥和自然滞蓄的场所,地广人稀。由于经济发展,人口增加,使用分蓄洪区的损失和困难越来越大。因此,如何保证分蓄洪时居民的安全,并妥善解决好分蓄洪的种种矛盾,是保证江河防洪安全的重大问题,必须要有长远的计划,坚持不懈地抓好分蓄洪区的建设与管理。水土保持,即在各水系的上中游地区,在山头封山育林,在陡坡退耕还林,在山坡修建梯田,在沟底修建谷坊、塘坝。从山上到山下,层层有拦蓄工程,把天然降水、地表径流最大限度地蓄起来、用起来,既可用以发展灌溉,又可以减轻下游洪水的压力。

  非工程系统由预报和管理两大要素组成。

  预报的主要任务是进行天气形势的分析并作出雨情、汛情的测报和传输。预报的准确与否及信息传递的快慢,都直接影响到水灾的危害程度。如19587月黄河下游花园口发生了新中国成立以来的最大洪水,实测洪峰流量为22300m3/s,最高水位94.42m。当时预报的洪峰流量是22000m3/s,最高水位94.40m。根据当时主要洪水来源的雨势已减弱,无后继洪水,决策部门作出“依靠群众,固守大堤,不分洪,不滞洪,坚决战胜洪水”的决策,使按度汛方案需要分洪的北金堤滞洪区免受了洪水之灾。19837月陕西大水使安康城遭受毁灭性打击,但因预报准确,10万市民提前撤到了安全地点,避免了重大人员伤亡。19916月,准确的预报使原定的苏、皖行洪计划推迟了7个小时实施,为分洪区人员和财产的转移赢得了宝贵的时间,有效地减少了损失。19986月,江西东北部连降暴雨,致使江河水位猛涨。对这次降雨引发的洪水,江西水文部门都作了准确的预报,为沿江各县转移物资、疏散人员赢得了宝贵时间。据统计,由于上饶水文分局洪水预报及时准确,地方政府安全转移人口9万余人次,减少洪灾损失4.5亿元。反之,因缺乏预报或预报失误或信息传递滞后而致小灾大损的事例也不罕见。

  管理的主要任务是通过法律、政策、行政、经济等手段以减少洪灾损失。它并不能减少洪水的来量或增加洪水的出路,而是更多地利用自然和社会条件去适应洪水特性。如对洪水经常泛滥地区的生活、生产设施建设进行指导,规定建筑物必要的加固措施,选择适应洪水淹没的建筑物形式;拟订分蓄洪区居民的应急撤离方案;制定洪水保险条例;建立专项救灾基金等。

  上述工程系统和非工程系统共同反映出治水系统的整体性要求。实际运用时,应依据它们之间的互相联系和互相作用,针对流域上下游、左右岸的具体情况,权衡利弊得失,统筹考虑各要素的组合方式,作出如何蓄、滞、泄的防洪决策,以实现治水系统的整体最优化。

具体到不同的治水系统来说,上述工程系统和非工程系统乃至构成它们的诸多要素之间的结合方式是有差别的,即在长江、黄河、淮河、海河等流域的治水系统中,由于各自的自然、经济、社会情况不同,尽管构成每一个治水系统的要素几乎一样,但其结构则不完全相同,这正是每一个治水系统结构优化的要求。

  二、治水应牢固树立唯物辩证法的发展观

  应该说,我们所建构的每一个治水系统,都是在一定的具体条件下进行的,即在一定的具体条件下,治水系统处于一种“平衡”状态。当这些条件发生变化时,治水系统的那种“平衡”状态就会被打破。在这种情况下,就必须在变化了的条件下去重新建构新的治水系统,找到新的平衡点。否则,一味地保持原来的系统不变,肯定是要吃大亏的。

  一般地,在任何治水系统中,极易发生变化的就是工程系统中的“点”、“线”、“面”三要素。我国大江大河近些年来的情况变化充分说明了这一点。

  在长江治水系统的建构中,洞庭湖是一个极其重要的要素。20世纪50年代初,洞庭湖的湖区面积达4000km2,由于泥沙淤积和人为因素的影响,到目前为止,湖区面积萎缩到2691km2,调蓄洪水的容量减少了40%。这种情况的急剧变化,使得长江治水系统处于“失衡”状态。在防洪调度的具体运作中,对此必须给予高度重视,并采取相应对策。为了有效控制宜昌以上的长江洪水,保证荆江河段的防洪安全,三峡水库已于199412月动工兴建,预计2009年工程竣工并投入运用。该水库总库容393亿m3,其中防洪库容221.5亿m3,在宜昌以上发生100年一遇洪水时,可不再使用荆江分洪区。同时,该工程建成后,长江分水入洞庭湖的四口可以建闸,将大大减轻洞庭湖区的防洪负担和淤积。必须认识到,由于三峡水库的投入运用,长江治水系统将发生空前变化。因此,必须在此基础上协调各方面的关系,建构新的治水系统,并明确和规范相应的运作条件。

  在黄河治水系统的建构中,由于泥沙和其他有关因素的影响,工程系统中的“点”、“线”、“面”三要素始终处于一种“不稳定”状态。以19574月开工兴建的三门峡水库为契机,人们曾经将该水库作为一个非常重要的要素建立了一种全新的治水系统,但在三门峡水库蓄水后不久,发生了相当严重的淤积,不得不将其“蓄水拦沙”的功能改为“滞洪排沙”,刚刚建立起来的治水系统随之被打破。在每年进入黄河下游约16亿t的泥沙中,1/4淤积在下游河道内,使得河床以每年0.050.10m的速度在抬升,结果在1996年汛期,黄河的洪水并不算大,花园口洪峰流量只有7600m3/s,不及195822300m3/s1/3,而水位却比1958年高出0.91m,整个下游河道都接近或超过最高水位。作为黄河治水系统重要组成部分的北金堤滞洪区,是按照“舍小救大”的原则用以承担黄河特大洪水的分蓄洪任务的,修建之初,由于其地处黄泛平原,是古黄河与现黄河之间的低洼地带,自然条件较差,经济发展水平不高。但自从这里成为中原油田的一部分后,其地位和经济发展水平已今非昔比,使用分蓄洪区的损失和困难越来越大。黄河中游地区的水土保持虽已有1/3的面积得到初步治理,但由于大面积的毁林开荒和在开发建设中的破坏,又增加了一些新的水土流失面积。2001年底,总库容达126.5亿m3的小浪底水库投入运用,由于它处于控制黄河水沙的关键部位,它的建成将会使黄河下游目前十分紧张的防洪形势得到相当程度的缓解。上述一系列新的情况,将成为建构黄河新治水系统必须认真加以考虑的具体条件。

  自然环境和经济社会因素时刻发生着变化。除上述长江、黄河外,我国其他江河也无一例外。

  为了使新的治水系统建立在可靠的基础上,就必须随时掌握各种变化情况及其变化趋势,这就要求在信息的收集上多下工夫,力求做到“全、准、快”。特别值得提出的是,由于洪水发生的随机性,当我们建构了一个治水系统后,并非每年都遇到洪水,甚至连续多年也遇不到大洪水,在这种情况下,决策者往往会产生麻痹思想,忽视对变化情况的及时了解和掌握,使信息的收集成为薄弱环节。这样下去,一旦发生大洪水,则会猝不及防,束手无策,由此酿成的损失往往也是最惨重的。

  三、必须正确处理治水系统建构及运作中人与自然的关系

  人与自然的关系系统,是由人类社会为一方,自然系统为另一方所构成的高层次的、开放的、复杂的巨系统。然而,我们在长期以来的治水活动中,过分地强调了“人类可以通过改变自然界为自己的目的服务”,却较少考虑“人类统治自然界决不是站在自然界之外的”。

  当生产力水平较低时,人类无力改造自然,只能适应自然。为了用水,只能“逐水草而居”。为了躲避水害,往往“择丘陵而处之”。因为环境容量相对较低的生产力水平显得足够的大。随着生产力水平的逐步提高,人口数量迅猛增加,环境容量相对减小,除了修建必要的防洪工程外,为了养活日益增加的人口,人类不得不向大自然进行索取,用围湖围河的办法增加土地面积。据统计,自20世纪50年代以来,全国被开垦的湖泊面积至少有133万多hm2,减少蓄洪容量350多亿m3。同时,在我国湖泊容水面积连年萎缩的背后,大量围垦开发形成的湖区、河区民垸和洲滩民垸不断增加,目前全国已有各类民垸数千座,涉及数百万人口。有些地方,为了发展当地经济,在山区过度开垦,造成水土流失,大量泥沙进入下游河道、湖泊,使河床抬高,湖泊变浅。

  为了满足控制洪水和灌溉兴利的需要,河流的上中游地区是水利工程布置和修建的首选地区。随着这一地区水利工程的不断修建,河流的天然水文环境发生了很大变化,同时,上中游地区的引水条件变得十分有利,再加上水资源管理体制上的无约束,上中游地区的引水量急剧增加。因此,造成进入下游地区的水量越来越少,致使不少河流发生了断流,并由此产生了一系列的经济、社会和生态问题。

  由于地表水无法满足需要,再加之开采地下水的工程相对于其他水源工程建设简单和便宜得多,一些地区对地下水进行了大规模开采。随着在不注意水资源平衡前提下的开采量的逐年增加,形成了大面积的地下水下降漏斗区,致使不少地区因此而出现地面沉降、塌陷、裂缝等破坏现象,滨海地区出现了海水倒灌。

  长期以来,人们缺乏对湿地作用和功能的正确认识,致使在湿地上游修建的水库工程几乎没有考虑对湿地的水源供应,不仅如此,甚至在湿地腹地肆意挖沟修渠,或将部分湿地开垦成良田。湿地面积的迅速缩小,造成物种减少,生态破坏,气候恶化。

  自然界的存在蕴含着不可逆转的自然规律。无数次历史事实和实践充分证明,对自然规律缺乏深刻认识甚或只顾及眼前的和局部的利益而逆自然规律而动者,必将遭到大自然无情的惩罚。人类与自然界,即经济社会系统和自然生态系统之间的相互作用可以形成三种基本形态:一是经济社会系统与自然生态系统相互促进、协调和可持续发展状态;二是经济社会系统与自然生态系统相互矛盾、恶性循环状态;三是经济社会系统与自然生态系统相互对立、经济发展和生态平衡均遭到破坏的状态。后两种状态都应称为不可持续发展状态。只有第一种状态才是目前被全世界公认的人类应该选择的可持续发展之路,才是既满足当代人的需要又不危害后代人满足其自身需要能力的发展状态。因此,21世纪治水系统的建构及运作,必须充分体现经济社会系统与自然生态复合系统协调互动状态的功能,建立既符合自然规律,又符合经济社会运行规律的合理的自然经济社会系统,要求其内部自然结构、经济结构与社会结构相互促进,实现生态效益、经济效益和社会效益的统一,实现人与自然的和谐共处。

  (摘自《中国水利》2001年第4期)