水力發電與環境生態

2020-11-30 中國水網

  作者簡介:左東啟(1925—),男,江蘇鎮江人,教授,從事水工建築物、水力學及宏觀水問題研究。曾任河海大學校長。

  此文為作者2004年11月在河海大學研究生論壇所作的報告整理而成。發表於《水利水電科技進展》雜誌2005年第2期。


左東啟
  (河海大學校長辦公室,江蘇 南京 210098)


  正當2004年9月26日中國水力發電裝機容量突破1億kW大關的日子、中國西部大開發正處於開始積極行動的年代,也是在某些重要能源迫切需要拓展而又步履艱難的時候,在我國學術界和傳媒中掀起了對水力發電工程功能價值表示懷疑的議論。這並不奇怪。在開創中國特色社會主義新局面,牢固樹立以人為本、全面協調、可持續發展觀的要求中,人們的思想更為活躍,在多元任務齊頭並進、一切都需要統籌兼顧的大潮中,必然有多種矛盾顯露。


  1 關於水電建設對環境和生態影響的不同認識

  2003年黃河支流渭河的洪災被歸咎為三門峽水電站而召開的專家會議,並未涉及整個水力發電工程建設問題。到2004年夏季前後,針對水力發電工程就出現了懷疑的潮流,既有好學深思,認真指出缺點和弊端,提出意見和建議,也夾雜著不少街談巷議以及道聽途說的誤解。當前我國學術界關於水力發電工程建設對環境和生態影響的不同認識,概括起來主要有以下幾個方面:①水力發電工程破壞了環境和生態;②水利高壩大庫大幅度地改變了大自然的景觀;③水力發電已不再是「可以再生的清潔能源」,太陽能、風能、氫能……可以代替它;④水力發電妨礙了文化遺產、世界遺產、自然遺產的保護;⑤某些發達國家近年來已在拆除,甚至炸毀水電站大壩。

  2 我國發展水電建設的利弊分析

  2.1 1950年以來水電建設的速度、規模及效益

  水能利用在中國和某些古文明國家中以簡單機械應用水流能量舂米、磨粉或提水灌溉等可追溯到兩千年前,而水力發電則到19世紀末才出現在歐美國家。20世紀50年代以前,我國除了東北有個別中型水電站留待加固改建以外,只有在西部極少初試建設的小水電站。1949年中華人民共和國成立後,實際上「一五」計劃中才開始著手興建水電站,到?「七五」?計劃後(1987年)水電站的裝機容量已達到3019萬kW,年發電量1002億kW·h;到2001年裝機容量達到8301萬kW,年發電量2661億kW·h;到2004年國慶前中國內地的水電站裝機容量已突破1億kW,也就是改革開放(約1977~1978年)以後,水電站裝機容量增加了10倍。但是我國是世界上水電能源最豐富的國家,水電能源超過美國和加拿大的總和,接近巴西和俄羅斯的總和,具有巨大的開發潛力。

  對水電資源蘊藏量的定量評估一般分為3種(或3步):①理論的,即按水流流量及地勢水位落差計算的;②技術可開發的,即考慮建設施工的難易程度,在一定時期內、一定技術條件下能進行開發的;③經濟可開發的,即與社會經濟、地理位置、需求程度運行適宜的地址和項目。對以上三者之間的比例,世界上幾個水能資源最豐富的國家是:美國為12∶1.4∶1,加拿大為25.8∶1.8∶1,俄羅斯為4.8∶2.8∶1,巴西為4∶1.7∶1,中國為4.7∶1.5∶1。中國的比例約與巴西相當,說明在理論蘊藏量中經濟可開發量所佔的比例是比較高的。但中國水電的開發程度在20世紀只相當於美國的1/6,低於加拿大的1/3,並低於巴西的1/2。俄羅斯的水能資源開發程度,在歐洲部分很高而在西伯利亞很低,但最大、最高的新水電站卻主要在西伯利亞。歐洲國家的水能資源開發程度都較高,大多在60%以上。德國最早興建水電站,由於自然資源的限制,少有高大的工程;法國的開發程度已達97%。這些國家的方針就是首先開發水電,早興建一年就早得利一年,並少損失一年的再生自然資源。這樣它們的水電資源已幾乎全部開發,現在又建造核電站,同時不斷幫助國外建設這兩種電站。我國可能和亟待開發的水力發電基地主要在西南地區,這是我國甚至世界的特有財富。?

  2.2 中國經濟發展中能源緊缺的矛盾日益突出?

  中國目前經濟日益大步發展,而能源緊缺矛盾日益突出;既是石油最緊缺的國家,又是水能資源最豐富的國家。

  我國資源人均佔有量少的國情不會改變,非再生性資源儲量和可用量的減少趨勢不會改變,資源環境對經濟增長的制約作用越來越大。我國1998年曾存在電力過剩問題,而2004年入夏後出現電力緊張形勢,全國有24個省(區)採取了拉閘限電措施,有人估計在夏季用電高峰時期電力需求最大缺口在2000萬kW以上,後經各地努力,通過節電管理克服了困難。然而,恰是在電力最緊張、最困難的時期,出現了水力發電破壞自然生態和傷害其他建設的評論熱潮,這也是一個重要的警示信號,各個方面應從全局出發,整體、高視野地認識科學發展觀。?

  2.3 水力發電是獲得自然再生的清潔能源的工程?

  水力發電是獲得自然再生的清潔能源的工程,這是認識、評價、研究、使用水能資源的根本和基礎,是近200年來全人類的共識,是任何求真務實的人都無法否定的。在個別水電站的規劃、設計、施工、管理中存在缺點和失誤是難免的,而只從局部、個別的缺失就否定全局是不利於發展的,更何況指出所謂缺點和失誤的言論是否真正站得住腳還值得推敲。2004年中國國內出現了這樣的言論:「水力發電獲得的已不再是可再生的、乾淨的能源了」,「應該發展太陽能、風能、氫能……來代替了」。數人唱之,千百人和之。筆者不可不分析闡明。?
  地球之所以發展進化有人類,是因為表層巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈的形成,大氣和水的循環是一切生命的來源。資源大多數儲藏在巖石圈和生物圈裡,巖石圈中的資源大多是不能再生的,能有規律再生的主要是由於有大氣的水文循環作用。水能存在於可再生的水量和出現在適宜的地勢可形成較大落差的環境之中,要形成能量和電力,要靠人類的近現代科學技術去開發應用。中國有幸,這樣的資源蘊藏量最豐富之處在中國的大地上。中國水能資源長遠集中的地區主要在西南,現正值經濟發展中能源最緊張而困難的時代,以及達到具有成熟的科技和經驗的時代,因此對西南地區水能資源的開發必然為世人矚目,多方議論是不奇怪的。?

  2.4 水力發電清潔能源與環境防汙保護的一致性?

  水力發電的基地必是高山深河地區,也必是礦物資源的儲藏地和某些特殊生物或生物品種的棲息地,也大多是自然界壯麗奇特的「山水」景物,因此也必是矛盾交織複雜的領域。越是經濟、文化進步發達之地,越是各方發展的必爭之地,就更是科學技術前沿發展提高的研究創造更新的目標。阻礙其正確前進是不可能的,需要對全局進行權衡分析,統籌取捨。?

  也許有人偶爾見到水電站規劃籌建地域附近有些淘金、掘藥之類狼藉遍野的現象,既與水力發電無關,也說明該地域往往不是原始自然值得保育而早已被人破壞之處。對於環境汙染問題的思考分析,有幾點必須論定:①水利工程本身從未是汙染的肇事者,但水確實是汙染物傳播的重要載體。②水利事業是汙染最大的受害者,特別是工業汙染、農業汙染和生活汙染。完全是被動受納,因為水受汙染實際就會大量減少水資源,同時降低了水質也就減低了水的功能。至於自然災害如泥石流、挾帶泥沙等,則是水利科學技術研究應對的任務。③汙染從來不是水利的過失,但防治汙染是水利工作者和水利機構應盡的責任。不僅有責任研究並指導水利工程科學技術,還應該積極提出促進經濟和法律治理汙染的意見和舉措。?

  輿論和傳媒經常議論水利環境汙染的問題,反映了廣大群眾的關注,同時也必須分清水利、環境、汙染三者的相互關係和區別,也應明確各個方面應該擔負的職責。

  水力發電屬於一種工業,其產品就是電力,操作的是機械,驅動源是由上遊落向下遊的水,電能開發而水量並未丟失。與煤炭、石油和核能發電等方式相比,水能是明顯地更清潔的能源。《京都議定書》責成世界發達國家在2012年前將溫室氣體排放量減少5?2%,以控制全球二氧化碳、甲烷等排放量。水力發電所獲得的在任何國家都是最主要的清潔能源。?

  在近兩年石油價格飛漲的形勢下,全世界特別是發達國家都加強了對石油尋求替代能源的研究,途徑多樣,主要是太陽能、風力發電、氫能等,正如我國專家、報刊所提出的一樣。這是正確的。氫能當然有重大的發展前途,但在工業技術上付諸實踐還難以救急,其大規模應用也還在一定遙遠的階段以後;太陽能和風能我國在20世紀50~60年代也已努力研製實驗甚至生產應用,有相當業績,但和近年發達國家在當前形勢下的動作和進步程度相比確實還落後了一大步。但是國外研究發展的目的主要是為了替代石油,也可部分替代火電和核電。目的放在替代水力發電的說法,恐怕只會一時見之於中國的報刊。

  國外這類研製的目標有兩個方面,一是降低價格,二是減輕大氣汙染,特別是大氣二氧化碳等對全球氣候的影響,如產生酸雨、氣候變暖、海水位上漲等。?

  太陽能、風能和水能同樣是再生性的清潔能源,但與水力發電建設的性質有區別。太陽能是永恆的但也隨時刻、氣象而變化,黑夜、陰雨不能發電;風力則是天有不測風雲。水量主要靠降雨,雖然具有隨機性,但水量是可以積聚的,水力發電也可以人為控制。太陽能和風能與水能相比,最主要和重大的區別在於它們是分散的。美國現今部分大風車規模迅速增大,風力發電機有比舊機高大10倍的,但畢竟其出力還不能與一個中型水力發電站相比。某些發達國家設想組成風力發電電網,但問題很多,迄今未實現,遠不能與火電、水電、核電相比。只有太陽能在生活用電、風能在農業用電上可起到輔助的作用。聯合國有幫助第三世界推廣風力發電技術的行動和計劃,但仍難以形成強大的電網。?

  2.5 電網中不能缺少水電裝機容量?

  能源運用不可只限於個別工程站點的功能,效益、安全必須依靠電網建設和管理,而電網中不能缺少強大的水力發電裝機容量。
  水力發電的優點除了獲得可再生的清潔能源外,還在於水電機組的啟動、停機迅速,可調整負荷,在電網中進行調峰、調頻和作為事故備用。大的國家電網也日益擴大,有的國家甚至統一全國的電網,雖然自動化、信息化、控制技術日益提高,但運行複雜,情況多元變化,及時調節和保障安全困難很多,事故頻仍。方便快速的調節,有賴於大容量水電站。抽水蓄能電站的發展和擴建,更說明了水電站的必要性。我國20餘年來抽水蓄能電站的興建更加強了負荷調節的功能。這方面的研究已成為專一的重大學科,水電功能不是風能、太陽能可以替代的。?


  2.6 水電站大多是綜合性多目標的水利樞紐?

  水利樞紐中有以防洪或灌溉或航運等其他任務為主並包括水力發電任務的,而高壩則大多是以發電為主。現代水電站的建設所擔負的任務範圍更廣闊,日益加強了具有水資源配置、減災抗旱、改進環境生態的效能。?

  水力發電是20世紀人類社會文明和科學技術發展提高的標誌之一。歐洲最早發展,20世紀20~30年代美國更大規模地建設,1930年前後資本主義經濟蕭條,羅斯福新政(New Deal)的主要舉措之一是大建公共工程,從而挽救了危機,除了大規模公路建設外就是TVA(美國田納西流域管理局),新出現巨大的群體水利工程、流域治理,並標榜以此為民主的特色;1935年在最西部建設了2214.4m高程、庫容352億m3的胡佛壩。20世紀30年代初,前蘇聯由革命初轉入經濟建設、工業發展階段就以興建第聶伯水電站這個十月革命後最初的一個大工程作為社會主義生產力發展的一個象徵;衛國戰爭勝利後,20世紀40年代末50年代初提出全國最大的建設規劃也是以伏爾加頓的水庫和運河及古比雪夫等水電站的建設為首要旗幟。日本的書刊封面也曾宣稱高壩水電站的建設是其20世紀科學技術的頂峰。然而,20世紀70年代卻從美國開始對水電站有所詬病,以某水電站被認為缺少完整的「生物多樣性」而由法院禁止已落成的水電站放水。又有墾務局惕頓土石壩事故等而提出少建水電站,繼而有擴大拆棄水電站的建議,這類議論又傳到全世界,前蘇聯在解體前也有「還我伏爾加」的口號。但是,北半球有人攻擊,南半球卻更加發展。世界第一長河尼羅河泛區1970年亞斯文低壩改為高壩111m,總庫容1620億m3,是胡佛壩(米德湖)的4.7倍,世界罕見。1988年巴西巴拉圭建成裝機容量1260萬kW的伊泰普水電站,這樣大的裝機容量只待中國長江三峽來突破記錄了。非洲、南美洲不停地興建大型水電站。20世紀20年代後期大洋洲的澳大利亞在東南部雪山山脈地區興建了大型水電站,其南端孤島塔斯馬利亞也興建了不少大型水電工程。紐西蘭的水力發電站採用直流高壓遠程輸電。我國葛洲壩水利樞紐也大體同時應用了這種新技術,並取得成功,解決了我國西電東送的困難。?
  美國對水電站拆壩的意見雖於近30年甚囂塵上,實際上也罕能查考到實踐的記錄和依據;至於拆除改建古舊過時的低壩,那是正常的行為,不但不會減去水電站的出力,而且任何負責任的人也決不會隨意提出毀棄水電站去幹擾他們那樣龐大而脆弱的電網安全。關於「炸壩」,哥倫比亞河上大古力工程1933年建成,到20世紀70年代就炸壩,不是為了拆除,相反地是為了擴建,炸掉一段老壩,卻新建一段翼壩和前池壩等更長的大壩,使原來擔負基荷改為擔負峰荷。這種施工技術是一種新的工程擴建範例。此類事例,不勝枚舉。?

  筆者認為,一些國外的恐「壩」恨「壩」的埋怨實際上主要對象可能是高壩大庫,而不是水電站。然而,殊不知高壩大庫的重要性和必要性。?

  2.7 高壩大庫的功用與價值?

  高壩大庫與水電站密不可分,不僅為水力發電服務,而且從來都具有多目標的功能,今後還有更重大的任務和價值。

  我國掀起水力發電的負面議論主要始於2003年和2004年,但形成的過程大致是4段,或是3段加一個前奏。前奏是2003年以前在長江三峽工程樞紐論證的10餘年,再是三峽工程施工以及在該樞紐二期竣工後有降低設計正常高水位的一再建議。這都只是對三峽工程,而非對水力發電,但多少也是針對壩和蓄水的程度。2003年第一爭議是渭河洪災與黃河三門峽水利樞紐汛期發電影響的研究,既有當年的反思,又有今後繼續發電的利弊討論。第二是關於紫坪鋪、楊柳湖與都江堰的互相干擾研究,既是文化遺產,又是今後全部運行操作的影響利弊問題。第三段是虎跳峽工程項目和「三江併流」景觀是否相容的問題。這樣具體一串就成為對水電站前途的總議論潮流。最近已有報刊文字不提發電而是直指高壩大庫。?

  高壩大庫和高山大河本來是令人關注矚目的對象,實際也結合緊密,相輔相成。在與人類社會的關係上也利弊交織。大型水力發電工程只能在高山大河的基礎和背景上建設,也必然要改變高山大河的狀態,改變只是局部的,反感常是全面的。黃河幹流的攔河梯級已在四五十年內從兩千多米的高程到一二百米高程建成十來個大水電站,既有局部的缺失,也無損於總體的重大業績。長江幹流上30年來攔江大壩水電站只在100km河段內建成了一個半項目,但卻改變了「千裡江陵一日還」、「一瀉千裡」的形勢。有關群眾的關懷、專家的論述集合起來早已連篇累牘,口誅筆伐了。但是反覆深思:不僅是過去、現今,而且是長遠的將來,高壩大壩的需要是不可缺少的。現代中國的主要重大建設是西部大開發和南水北調水資源配置,特別是水資源的合理和優化配置,是經濟發展、全面小康的基本保障。全國呼喊水資源緊缺,其實中國人均水資源雖然排序較後,但並不算十分緊缺,只能說是脆弱(vulnerable)。所謂「脆弱」,指的是由於水文情勢不能與社會需求互相適應,對一定地區和時段不對應甚至違背。水資源的基本屬性就是時間空間的不均勻,這原來就是水資源配置的最主要困難。近年來,全球氣候出現了新的轉變,如氣候變暖、海平面升高、冰川凍土融化、大氣循環氣旋的新趨向等,20世紀尚只看成是科學信息而已,21世紀已有不少客觀實際現象,明顯的如美洲大西洋的颶風等,就以今年我國重慶、開縣、達縣的超大暴雨和東南近海廣大地域秋季的特大乾旱為例,不能不對科學技術進行擴大和提高,力求探索發生乾旱的原因和需採取的應對措施。水資源的存儲設施和傳輸設施是決不可短缺的,而且要具有足夠的容量和及時的調配。除了高壩大庫的存在利用,還能另闢蹊徑提出新招嗎?這一建設是安全的保障,既有若干困難和障礙,同時也會帶來多種效益。防洪灌溉等重大效益人所共知,其他的附加效益(如跨江大橋與壩相結合等)還很多。但在高壩大庫的規劃和設計等方面必須更加完善,以迎接新的挑戰。?

  至於高山大川的壯麗景觀和高壩樞紐從來是天生的一對,這在國內外已有許多著名的先例。美國的「大峽谷」就在科羅拉多河的最上遊,在其附近的是美國最大的胡佛壩(米德湖)。據最近新聞報導,美國「大峽谷」的生態退化竟然要靠其上面的格林水電站(Glen Canyon Dam,Lake Powell)放水淹灌以「再造大峽生態系統」。從山水景觀來說,「三峽」自古就被視為旅遊勝地,現在遊客比以往增加了不知幾百倍。?

  2.8 高壩大水電站的巨大利益和缺點、困難?

  一切大型工程建設往往都有利弊兩面,必須整體衡量其本末、輕重、緩急,並選擇定局,合理安排,克服困難,補救缺陷。綜合而言,高壩大水電站存在以下主要缺點:?

  a. 大河幹流的梯級攔河大壩,隔斷了河道,阻礙了航行,需要建設各種過壩設施。河流上遊水流比降大,中遊比降小,下遊一般較平坦,長江最下遊水流平均坡降還是負數。因此主要落差大的河段多在上遊,大的水電站大多集中在上遊,中遊較少,下遊河口只適合於建潮汐電站。航運也集中在中下遊。大噸級船舶本來很少進入上遊,上遊大壩建造船閘和升船機,利在船逆流上行也本來需要借力,弊在造價昂貴、過船費用和時間的耗費。此外,水電站水工建築物對水生物(主要指魚類)的影響主要是對它們活動的影響,而並非指對它們存在的影響。洄遊魚有逆流上溯的要求,而國內外迄今數十年來對魚道、魚梯過壩的設計研究實踐並沒有取得高效的成功,這是事實。但長江上建壩多年,對中華鱘等洄遊魚類的影響探索證明它們並未滅絕,淮河水庫和千島湖魚類的產量亦是增加的,長江中下遊由於汙染和網魚過密而使某些魚種資源間斷枯竭,與遠在上遊的大壩無關,而大量的市場魚類是水庫養殖的。相應說來,海產和一些洄遊魚種資源的枯竭更為嚴重。這些都應該請水產專家進一步論證其原因。?

  b. 高壩大庫和水電站由於工程巨大,所以投資大、工期長,涉及影響的範圍也廣。但結合效益來考慮,其比煤、石油、核燃料都要節省,更不談對大氣的汙染和安全的保證了。隨著科技進步,克服困難、解決問題的方法更為進步多樣,如長江三峽工程在建設中壩身遠未達到正常高水位就先安裝了少量機組提前發電,克服了諸多施工中的困難,初發電就救急解決了當年盛夏華東、華中地區若干大城市超常高溫狀態的電力緊缺問題。這就是對長工期缺點的挽救,是創新的技術。?

  c. 高壩大庫的淹沒和移民問題。歷年來各國建壩都涉及棘手的移民問題。中國人口稠密,許多人雖然居住在貧瘠的土地上,但傳統上安土重遷,以致移民困難更大。近50年來經過有關部門的努力,移民取得一定成功,由於灌溉防洪發電之利,經濟發展了,人們的生活質量提高了。多年來多處水庫建設施工的移民工作也有一些缺失,相關部門也在對歷史遺留問題逐步解決。長江三峽工程是所需移民數量最多的一個水利工程,20世紀末進行了開發型移民,國家投入足夠的資金,計劃於21世紀之初完成。這是一項偉大的工作、創新的工作。當然,在執行開發型移民決策時,必須遵循嚴謹的工程規範和嚴格的法治條例。?

  以上是水電站和高壩大庫建設的缺點和困難。在自然界中,許多事物都會遭遇到各自不同的經常或偶然發生的不利情況,本屬大自然存在而必然出現的屬性,但某些報刊等傳媒在提到時會將其歸之為壩庫建設的禍害和建設本身的錯誤和罪惡。例如河流挾帶泥沙,雨洪引起泥石流,有人說壩庫內有淤積就斥之以「違背了河流必按趨向挾帶一定泥沙的自然規律」,是一種「惡性循環」。關於水壩與地震的關係,其實歷來水壩周圍的地質構造、地基承載能力都是電站建設中首先要加以研究、勘測、論證並採取相應加固措施的工作。我國水電站只有廣東新豐江曾出現蓄水後地震的現象,有關部門進行了研究和處理,此外未見蓄水後檢測到地震的情況。不但河流長峽谷性水庫,就連尼羅河廣闊的大壩也無誘發地震的信息。?

  在欣賞和愛惜壯麗高山大川的同時,一些文章會同時歌頌豐富的地下寶藏,這裡有銅,那邊有鐵等等。殊不知這些礦藏總要開發,一開發礦山就可能破壞人的閒情逸緻了。開礦又是離不開能源的,外國有些水電站是以供給礦業運行為目標的。例如制鋁工業的生產過程,金屬鋁的電解等,耗電量特別驚人,不得不興建專門的水電站為它服務。?

  合理利用可再生能源,才是對自然資源的真正保護,利用的同時必須統籌協調周圍的環境和生態。?

  3 環境、生態和水利?

  環境、生態和水利是一個非常深刻的社會熱門話題。
  本文只是對近兩年學術界和輿論對水力發電所反映的若干議論進行評判,並作初步的詮釋,是簡單的知識闡述。水力發電這一事業和學科,涉及的內容廣而深,遠非本文所能詳解的。?
  縱觀各方的意見,筆者認為都是誠懇、寶貴的,是對國家和人民的熱愛和對科學技術的議論和探討。但是分歧是很明顯的,甚至是對立的。這是好現象。思考原因,一是各人的知識領域不同,可能還有不同利益群體的區別;二是各人的世界觀、認識論的差異,這可能有點玄虛,也許還是主要方面,有待共同學習提高。以下從3個方面加以簡述。?


  3.1 對環境、生態內涵和定義的理解?

  生態學作為生物學的分支在20世紀以前已嶄露頭角,1860年德國已提出「生態工程」,20世紀後葉更被人們所重視,到20世紀末其學科內容的覆蓋和研究性質有了很大變化和拓展。二三十年前國內外文獻上將其定義為研究生物之間,如植物與動物、個體生物與群體生物之間的關係,進而又擴展到生物與非生物環境之間的關係,研究其間的能量交流、物質循環的相互作用等。進入21世紀,生態學研究的對象和內容已形成狹義的和廣義的兩種區別和界定。「生態學」是前者,是一個專業的、切實研究上述內容的學科。另一廣義的名詞為「生態」,是廣義的自然界運動變化影響生物(包括人類)因素的現在狀態,分析其原因源頭以至對應舉措的綜合說明,目前尚缺少嚴謹而為公眾所接受的定義。?

  1998年美國微軟公司伴隨大「視窗98」問世出版了「bookshelves」光碟中的辭典,其中對生態學的定義是「研究有機體與其環境之間關係的學科」;與之並列的詞是「人文生態學」,定義為研究人群與其物理環境及社會環境之間的關係的學科。這就更跨出了生物學的範圍。?

  在1997年俄羅斯的彼德堡國立水文氣象學院出版的教材《水資源利用和保護的生態觀》中提出「生態水文學」、「水利生態學」及「水利生態系統」等新的概念。書中指出生態一詞來源於希臘字根,是「家園」的意思,是人或牲畜、魚、植物等的共同群體,對於這些群體及個體之間關係的研究,提出新的學科方向。研究具體「水對象」(河、湖、水庫、溼地、行蓄水區等)群體態勢的定性、定量的評價水體生態系統。說明「生態系統」的具體拓展,調整了研究的重點和方向。此外在建設實踐上,20世紀80年代歐洲的地理學者和建築學者提出「景觀生態學」(landscape ecology)這類新興學科。現今國內外許多論述中對「生態」的概念和內容主要著重在生物多樣性取決於水土的多樣性,如長久片面狹隘,將局限現代化的發展。?

  「環境」一詞在國外辭典中專業名詞和一般名詞的詮釋大體一致,只有「環境學」一詞在百科全書中少有精詳嚴謹的界定。「環境科學」、「環境保護」等詞也大抵如此,國內書刊上涉及環境保護的主要內容就是防治汙染,在傳媒中往往對「汙染」、「環境」、「生態」等諸詞連通使用,但三者絕非同義詞,雖然互相有聯繫,也不應混淆使用。最近電臺廣播某流域河道汙染,都說是「河道生態」。這雖是個語詞問題,但是重要的科學論述應該正確明白。有些專家竟認為水力發電所獲得的不是清潔的能源,也許是因此而上當的。?

  廣義的生態學也就是一個系統工程,由單純生物學的分支擴大為多學科共同協作的領域。既需要眾多學科作為基礎,又引導著許多學科的發展方向,內容高度複雜,迄今還處於新生兒的起始階段。要承認在學術上和實踐上都尚處於知之不多的狀況。大量主要的課題往往離不開人類在自然中活動的利弊關係,利與弊,發展與其負面作用都是對立的統一。一方面應謙遜刻苦地學習,認識和決策應慎重,一切美好的口號、僵硬的教條,不經過長期艱苦的試驗、實踐,常不是那麼可靠的,首先必須積聚大量的知識為基礎,還須提高世界觀、認識論和方法論。?

  至於環境保護,到2004年10月在有關淮河流域的會議上國務院發展改革委員會領導的發言才是個剛起步的,認真、嚴肅的開始和啟蒙,將會帶來巨大的成果。?

  3.2 水利科學技術的地位和作用、成就和方向?

  水利是人類活動中承受自然壓力和影響自然變化的一個重要而艱苦的動力要素。?

  筆者在1997年「機械浚挖與河道整治」一文中說:「在近代科學技術普遍應用和提高以前,人類對河床演變,只能作平面上的劃界防守,如在築堤、護岸、搶險、堵口等方面作出了卓越的成就,而在垂直高程變化的控制上始終缺少有力的手段……這說明『蓄高』和『挖深』是我國人民治水自古以來長期殷切的願望和艱辛的嘗試,而直到20世紀初還仍然是力不從心。近百年來在各門類的工程技術中,高壩是一顯著的先進發達的標誌。」經過四五十年我國千萬人的努力,築壩技術已經走在世界前列,是我國科技進步的豐碑。?

  「山河」或「江山」是整個國家領土的形象和代表,是自然賦予人類財富的源頭,同時也是自然災害直接襲擊人類的前鋒。要興利除害,利用開發,整治美化,必須直接與山和河打交道,以求人與自然相和諧。山險水急,開山的主要隊伍是礦業、鐵道和公路,山和水兼治的就是水利,探測勘察的是地質部門,對大自然的風貌,利用改造的正確和失誤、成功和失敗,無不與水利息息相關,把帳算在水電站身上也毫不奇怪,重要而迫切的是加強和提高水利科學技術。?

  水利工程是保護和改進環境和生態的一部分,環境和生態也是水利科學的一部分。?

  3.3 「自然和人類和諧」的正確理解和認識?

  本文主要是為了分析水力發電的發展及各方面評價意見而提出的綜合闡述。總括起來還是個知識基礎問題並提高為世界觀和認識論的問題,是個保護和改造大自然的思考認識問題。?

  「和諧社會」是人與人之間的和諧,是社會主義構建社會的理想和追求。自然和人類的和諧是更為高級宏大的境界。達到這種境界,究竟是大自然的賜予還是人類的創造?不可不辨。?

  人類生存的環境和資源都是自然賦予的,人類自己是自然的一部分,自然是偉大美好的,但自然災害給人類造成了重大損失。國際紅十字會與紅星月會聯合會最新發表《2004世界災害報告》指出,1994~2003年的10年間登記在冊的自然災害為5677次,受災人口25.8億,死亡675.3萬人,估計財產損失可達6900億美元。而1984~1993年自然災害造成的死亡人數超過121萬,受害者總人口16.3億。這只是問題的一角,是百萬年中的一個微小的事件而已。?

  我們不能不承認現在生存的世界是全球歷代先人披荊斬棘、胼手胝足、鬥天戰地開闢創造出來的。人類社會的進化、勞動、智慧及勤勞營造了今天的文明。不斷進步的科學技術始終抗拒和治理著自然災害,保護自然,也在一定條件、方法下不斷改造世界。?

  近年西方生態哲學有種觀點認為:科學技術的和生產的發展導致生態危機,要求「限制工具理性的膨脹,控制社會生產力的發展」。也有不少生態專家認為這是片面的。?

  科學的發展觀引導人們正確地根據對人口、資源、環境的科學研究、利用和管理而可持續地發展。?

  人類不能盲目、浪費地向自然索取,不能狂妄地誇張「人定勝天」,「科學」的主旨就是弄清和掌握自然運動變化的規律。也應注意不能由「人定勝天」轉為「聽天由命」,不能由一個片面轉到另一個片面,由一個極端流向另一個極端。?

  《都江堰志》中標出建設的目標是「水旱從人,不知饑饉」,要「與自然無所違,以自然有所用」,要「乘勢利導,因時制宜」,要「以人力營天工,以天工代人力」。這也許就是人和自然的和諧了,但要明確「自然和人的和諧」,「人和自然的和諧」是在人類社會的高素質和科學技術的更高水平基礎上努力協調適應的結果,也是與主動正確改造自然同步的進展。?

  英國《金融時報》2004年8月27日所載文章報導,在瑞典斯德哥爾摩召開的歐洲科學家協會論壇認為:正在積極改變地球上的一系列物理、化學及生物、環境的人為因素,將引起氣候變化等明顯的結果,4年前曾有科學家提出,地球已進化「人類紀」的時期,地質時期(geologic era)將如寒武紀、三疊紀、第三紀、第四紀等一樣地進入「人類紀」(mankind period)。?

  中國的科學技術必須大踏步提高才能跟上國際社會生產力的提高,並能適應未來大氣圈、巖石圈、生物圈的各種新變化。

  馬克思在資本論中經常使用「生活資料的自然財富」、「勞動資料的自然財富」等說法,馬克思把社會生產規定為「人和自然之間的物質轉換」。?

  自然、人類不斷前進,是拉不回來的;停滯於僵硬的遺蹟,抱殘守缺,是做不到的。?


  參考文獻:?
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  [6] 董哲仁。河流形態多樣性與生態群落多樣性[J]。水利學報,2003(11):1—6。?

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