作者：范晓 来源：中国国家地理
1969年，在准备打仗的考虑下，毛泽东回答修建三峡大坝的请求时说：“脑壳上顶200亿方水，你怕不怕。”最近，关于三峡大坝在战争时受到攻击的安全问题，一度又成为舆论关注的话题。其实，大坝的安全远不仅仅是受到战争攻击的问题，还有多得多的比它更为现实的问题——
保险单，还是达摩克利斯剑
大坝的重要作用之一，就是用来防治洪水。三峡大坝就被赋予了防治长江洪水的重大作用，但指望大坝能一劳永逸的解决防洪问题却是不切实际的。例如，三峡水库的有效库容为221.5亿方，扣掉满足发电、航运等的兴利库容165亿方，实际防洪库容只有56.5亿方，即使把221.5亿方的有效库容均作为防洪库容，对于历时一个月的洪水量就可达一千亿方以上的长江洪水而言，仍然是杯水车薪。何况，对于因长江中下游降雨形成的洪水，三峡大坝则无能为力。
也许具有讽刺意味的是，许多大坝在以防治下游洪水为目的的同时，却是以永久淹没库区的大面积良田和城镇，以及加剧上游洪水灾害为代价的。这方面最典型的又莫过于三门峡。三门峡水库造成渭河平原严重淤积，河床抬高，小水大灾，洪水肆虐。虽然以降低蓄水高度，放弃防洪、发电、灌溉等功能为代价，对工程进行了大规模改建，使潼关以下的库区勉强达到冲淤平衡，但潼关以上的库区仍在淤高，仍在加大上游洪涝灾害的威胁。
无独有偶，当年痛陈三门峡大坝之害的黄万里，对三峡大坝的修建也表示了强烈的质疑。他最根本的理由其实只有一条，因受长江上游流域地质结构的影响，长江河床堆积的主要是卵石，而且随流水向下游缓慢地推移。三峡大坝修建后，部分泥沙仍可排出，但由于水库长达600多公里，随着流速大减，卵石只能在库尾不断堆积，无法排出，从而导致水库末端以上的河床不断淤高。由于卵石粗糙，阻力系数大，形成的平衡比降要比泥沙质河床陡得多，换言之，也就是在库尾导致河床抬高的河段要长得多，这将极大威胁长江上游农田和城镇的安全，其害将数倍于三门峡。
黄万里还以1983年安康水灾为例证：安康下游200公里处的丹江口水库在1969年建成后，安康以下河床内的卵石即已逐渐淤高，安康下游石梯一带为峡谷，河床既高，峡谷又窄，洪水一来，水位自然抬高。安康1983年7月27日至成灾日7月31日的降雨量并非很大，五日累积降雨为166.6毫米，但汉江水位涨势极猛，加上安康上游的石泉水库已蓄到高水位，不得不开闸放水，结果导致安康水位在十多小时内快速上涨达19.4米，7月31日洪水破城，很快淹没全城，爬上四楼的人也被淹毙，死亡超过千人。
最近在三峡库区发生的开县水灾，也引起高度关注。2004年9月6日，特大暴雨造成开县水位飚升至171.5米，超过警戒水位5.6米，超过历史最高记录 2.32米。原计划在2007年完成搬迁的老县城全部被淹，最大水深达11米。而正在建设的开县新县城海拔也只有180多米。不幸的是，此次洪灾中位于县城上游51公里，蓄水1420万方，坝高60米的三汇水库，因超过正常高水位2.68米，不得不放水溢洪，无形中给洪水推波助澜。
三峡建委办主任卢纯说：“现在三峡水位才只有135米，发生特大洪灾以后，开县小江的水就排不出去，造成这么大的灾难。如果三峡蓄水到了175米以后，怎么办？如果再发生500年一遇的特大洪灾，开县又怎么办？”灾后有舆论指出，“问题不仅是在开县，也直接追问整个长江上游的地方政府。在此次特大洪灾中，重庆和四川其他不少地区也受到了水淹，遭受了不同程度的灾害。在三峡蓄水到175米水位后，各个地方政府的防洪体系能否再应对一场特大洪灾？”。
三峡大坝是否会加剧长江上游洪灾的争论未有定论，而三峡大坝已经建成，其实这已是无需争论的问题，随着三峡蓄水位的逐步提高，一切都将接受事实的检验。我们谁也不愿看到黄万里所言再次应验，我们还能花得起这么大的代价来买一个教训吗?
岁月载不动许多病险
在开县洪灾中，当时最让人担心的就是县城上游的多个病险水库。尤其是三汇水库，该水库修建时，就因左坝肩的岩石比较破碎留下了隐患，大坝建成仅仅9年后的 2001年，三汇水库就被水利部鉴定为三类病险库。2004年9月的暴雨中，如果三汇水库溃坝，县城水位还要凭空增高10米左右，而且上游来的几十米高的水头将摧毁所有建筑。
据中国水利专家公布的数据，我国病险水库的比例高达36％，其中大型、中型和小型水库中的病险库比例分别为20％、30％和40％，目前急需加固的重点大中型病险水库就有700多座，全国待除险加固的小型水库有数万座。比例如此之高的病险库，在突如其来的洪水或其它突发事件面前，无疑是随时可能引爆的炸弹。
我国历史上的这类教训不胜枚举，也是极其惨痛的。1975年8月，河南省淮河流域的特大暴雨更是酿成了世界上最大的水库垮坝惨案。板桥、石漫滩2座大型水库、以及2座中型水库、60座小型水库垮坝，这次洪水灾害死亡总数超过20万人，受灾人口1200万，直接经济损失约100亿元。
据水利部部长汪恕诚在2003年防汛会议上的报告，1991年以来，全国共发生235座水库垮坝事件。从垮坝原因看，147座是因发生超标准洪水导致水库漫坝失事（63%）；71座是因工程质量差、抢险不力造成垮坝失事（30%）；其它7%的垮坝主要是管理不到位、措施不得力造成的。从垮坝水库的规模看，小型水库233座（99%），中型水库2座。
在发达国家，目前已建立了较为完善的水库大坝的规划—设计—建设—运营—除险加固—报废退役的全过程管理体系。例如，美国不仅所有水坝都有严格的注册管理，而且在1994年颁布了《大坝及水电设施退役导则》，明确规定了大坝退役评价所需要的数据以及拆坝所要开展的工程、环境和经济评价的方法。
我国在水坝的数量和规模上堪称世界第一，但在水坝的安全管理方面和发达国家还有不小的差距。我国于1991年颁布了《水库大坝安全管理条例》，并于 2003年7月1日起开始实施《水库降等与报废管理办法（试行）》，但具体操作中还有许多问题急待研究。大量病险水库无论在管理上、技术处理上以及资金上，都还存在巨大困难，而废弃和拆除那些不安全的、不经济的、丧失功能的水坝，还未进入实质性的研究和运作阶段。
谁来推算地质环境风险成本
近年来，推动我国西部大规模水电开发的主要理由之一，就是西部有极其丰富的水能资源和优越的水电开发条件。但是，在我国的水电开发历史中，对地质环境的制约因素和可能产生的地质环境影响，长期以来缺乏充分和正确的认识，对于我国西部水能资源开发条件也作了过于乐观的估计。
以川渝滇黔藏五省区为例，其水能资源的蕴藏总量和可开发量分别占到我国的67.8％和70%。但是有一个现象却往往被人忽视，西南地区水能的可开发量与蕴藏量之比为49.1％，远低于全国56.0％的平均水平，与全国的其它地区相比也是最低的。而这还是根据传统意义上的水电开发技术经济条件确定的，尚未充分考虑地质环境因素影响。
中国西部，尤其是作为我国水电开发规划重点的岷江、大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江和怒江流域，在地貌上，处在我国第一级地形阶梯青藏高原向第二级地形阶梯云贵高原和四川盆地的过渡带，地形反差巨大；在地质上，处在印度洋、欧亚、太平洋三大构造板块的碰撞接合带，地质环境很不稳定，地质灾害十分频繁。
虽然因为地形上的急变与反差，在这里造就了中国乃至世界上罕见的水能资源富集区。但是，也正是由于地质环境的极不稳定，这里也成为了我国水电开发中地质环境风险成本最高的地区。
中国西部处在我国几个最著名的地震区和地震活动带上，这里几乎平均10年左右就要发生一次6级以上的地震。由于坡陡谷深，这里还是我国崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害最严重的地区，因地质灾害造成大规模的堵江断流继而又溃决成洪的事件屡见不鲜。
1786年6月1日，在大渡河流域发生震级为7.5级的康定大地震，据史书记载，区内出现大规模山崩，建筑物倒塌者占十之八九，大渡河断流达十日，后又致下游洪灾。
1933年8月25日，茂县叠溪7.5级大地震引发大规模山崩，在岷江上形成三道天然大坝，岷江断流45天后又突然溃坝，洪水席卷包含灌县、成都在内的下游城镇，这次大地震及次生洪灾造成6800多人死亡；
1967年6月9日，雅砻江中游的日雨发生特大山崩，瞬时形成一座高175米至355米、长200米的天然拦河大坝，雅砻江堵江断流并造成长达53公里的回水区。9天后大坝溃决，下游洪泛成灾。
1985年6月12日，在三峡坝址以上约25公里的新滩发生大崩滑，约3千万方崩滑的土石在几分钟内就摧毁了新滩镇，崩滑体入江形成巨大的涌浪，涌浪冲上南岸猴子岭的高度达到49米，受涌浪严重影响的河段长度近30公里，并导致上下游几公里内的十多艘船只沉没。据史书记载，历史上该滑坡曾多次活动，并造成堵江毁船事件。
在这样的地区，由于地质环境极其脆弱，边坡稳定性很差，所以大规模的大坝施工活动，不可避免地会诱发地质灾害，这种灾害事件在西部的大坝建设中层出不穷。 1989年，云南澜沧江漫湾电站在左岸坝基的开挖过程中，导致山体失稳，发生大规模坍塌，造成坝项公路中断，坝基和厂基无法开挖，据核算，仅这次坍塌灾害便使工程投资增加了1.4亿元左右，而延长工期引起的其它费用尚未计算在内；2001年，在四川岷江紫坪铺水利工程施工区内的麻溪，因进行公路改线和排砂洞施工，开挖边坡使山坡前缘出现高陡临空面，加上连续降雨，结果在7月10日和19日两次发生大规模滑坡和坡面泥石流，造成213国道中断以及其它灾害损失；2002年8月17日，云南澜沧江小湾电站工地发生泥石流，造成人员和财产的重大损失。
2004年2月23日，雅砻江锦屏一级电站前期施工的公路修建中，引发雅砻江岸高约100米的山体突然崩塌，雅砻江断流4小时，至少有14位筑路民工被埋在崩塌体下。而此前自这段公路开工以来，因山地灾害事故不断发生，付出了几乎每天一人死亡的代价。
另一方面，在大坝建成后的运行过程中，受水库蓄水以及库区水位反复变动的影响，既会诱发地震，也会加剧和引发滑坡、崩塌等灾害，而且其影响范围由建设期的大坝附近扩展到整个库区及其周围。
水库诱发地震主要是因为巨大体积的蓄水增加的水压，以及在这种水压下岩石裂隙和断裂面产生润滑，使岩层和地壳内原有的地应力平衡状态被改变。值得注意的是，水库蓄水可以在天然地震较少和较弱的地区，诱发较强烈的地震。
世界上最著名的水库诱发地震是在意大利阿尔卑斯山的韦奥特水库，韦奥特水库坝高261米，1960年开始蓄水，随蓄水增加，引发的地震也开始直线上升， 1963年9月上旬就记录地震60次，地震最终导致水库旁的托克峰大山崩，3.5亿方岩石崩入水库中，形成高出坝顶110米的巨浪并致溃坝，下游村镇被水夷平，2600人死亡。
我国已经报道的有15个水库诱发地震的震例。最严重的当属广东东江上的新丰江水库。1959年，新丰江水库在蓄水一个月后，就开始发现该区有地震活动。在 1960年5至7月，当地连续发生3.1级和4.3级地震。1962年3月19日，发生6.1级强震，突破当地历史纪录。震中距大坝仅1.1公里，大坝出现82米长的横贯裂缝并渗水，电站受损停运。并致6人死亡，80人受伤，1800间房屋倒塌。这是世界上4次6级以上的水库地震之一。此后，一个月之内便发生了3.0级以上地震58次，后又花费高昂代价按Ⅹ度的抗震烈度对大坝进行第二次加固。1962年6.1级强震之后二十余年，在水库水位变化不大的条件下仍有中强地震发生。
青海黄河上的龙羊峡库区蓄水前地震活动较弱，蓄水后随着库水位的升高，库区地震活动明显增强。在围堰拦洪期间，大坝周围就发生近70余次小震。1986年 11月水库完成蓄水，坝前水深达到148.5米，淹没面积380平方公里。三年半后的1990年4月26日，水库附近的共和发生7级地震，极震区房屋全部倒塌，死伤2000余人，经济损失上亿元。其后至1994年10月又多次发生５级左右的地震，而且震中有逐渐靠近水库的趋势。
2003年6月11日，世人瞩目的三峡水库在蓄水到135米后，也出现了微震。事实上，愈是高坝、大库，愈易诱发地震，三峡大坝诱发地震是预期中的事。未来值得关注的是，三峡水库诱发的地震会有多大？它对三峡工程会产生何种影响？
在西部的许多库区，原本就存在很多诸如滑坡、崩塌、泥石流、危崖等地质灾害体，而水库蓄水之后，一方面，水位上升将使这些灾害体因浸泡失稳而加速活动；另一方面，水库运行过程中水位的反复变化，也导致浸水条件和水文地质环境的反复改变，更易使各类灾害体复活或新生。
1961年3月，湖南资水柘溪水库在蓄水过程中，诱发了大坝上游1.6公里处的唐岩光滑坡，滑坡总量达165万方，大型滑坡体滑入水中，激起20米高的涌浪，摧毁坝顶的临时挡水设施，并漫过坝顶，造成重大损失，死亡66人；
隔河岩和水布垭是湖北境内长江支流清江上的两座已建和在建的大型电站，坝高分别为151米和233米。1993年4月10日，隔河岩水库开始蓄水，在水库水位由132米抬升至200米的过程中，下距隔河岩水库大坝66公里、上距在建的水布垭大坝25公里的茅坪滑坡体开始出现变形，而该滑坡在隔河岩水库蓄水前未见任何变形迹象。据观测，该滑坡已开始整体下滑，方量约2400万方，而且近期有较大发展，极有可能在近几年内全面失稳。一旦滑坡体入库堵江，将会因滑坡体的堵塞使水布垭工程中途夭折，还会因滑坡体的溃决，给下游造成严重损失。
云南澜沧江漫湾电站自1993年以来，因水库蓄放水，已引起库区周边100多处崩塌或滑塌。1995年3月，漫湾电站库区清库排障放水，短期内库水位迅速由991米降至940米，变幅达51米，导致库区四周大量滑塌或坍岸，仅景东县库区在一周内即坍岸51处，在五里村诱发大型滑坡，至今山体仍在下滑。据统计，漫湾电站建成以来，因库区地质灾害造成的二次移民达2958人，已基本相当于原库区淹没的移民数3042人。
此外，在中国西部这样的地质灾害高发区，一旦大规模灾害事件发生，大坝的存在，尤其是高坝、大库以及梯级大坝的存在，将极可能对灾害起到放大作用，对国家安全造成严重威胁。
2003年7月和10月，云南大姚两次发生6级以上的强烈地震，造成金沙江右岸支流上54座大中型水库的坝体发生严重的裂缝与渗水，丧失了正常蓄水功能，并给下游造成巨大威胁，下游居民不得不组织撤离。
四川岷江上的紫坪铺水库坝高156米，库容9.63亿方，其上游还有一系列的梯级大坝，面对岷江上游曾多次发生7级以上地震的强震区和大规模山崩堵江溃坝的历史背景，一旦类似叠溪、松潘大地震的事件重演，后果将不堪设想。
重要的问题不仅仅在于地质灾害危险的存在，我们在大坝设计与建设中，也会考虑大坝的抗震烈度与相应的工程防护，但一个简单的道理是，在特殊的地质环境区域，仅仅是大坝工程的技术指标达到安全标准，也绝不意味着大坝的安全，更不意味着库区的安全，也不可能意味着大坝下游的安全。可是我们很多的地质环境和地质灾害的论证与评价，都是在工程已决策或已上马之后，才开始进行的，而且这种评价主要是坝基厂址的工程地质评价，而几乎没有涉及整个开发流域的整体地质环境影响评价，即使作出这种区域评价，这些灾害风险是否会被计入这些大坝工程的效益—成本评估，并真正影响工程决策，又是一个大大的问号。
（编者按：范晓先生的这篇文章首先刊载于《中国国家地理》2004年第11期（河流专辑），尽管已经过去2年多了，但范先生在文章中提出的问题仍然很有说服力，读来没有任何时过境迁、老生常谈的味道。《中国河流探索》已经将本文摘要翻译成英文，同时发表。）
