与薛院士谈生态水利

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  Q:薛院士,您好!关于我国著名的三峡大坝工程,网上有人说三峡大坝对生态环境造成了极大的灾难性破坏,并引发了次生灾害,比如长江中下游降水紊乱、我国汶川地震等,您是怎么认为的?
  三峡水库对地壳的影响和地壳构造活动的巨大能量比起来,可以说是微不足道。网上这些言论毫无科学根据,甚至歪曲了科学事实。完全是胡扯。这是对地质没有基本常识的人,才会那样说。
  地震是地壳内部某个部位岩层应力突然释放引起的地面震动现象。全球地震大部分由构造活动引起,汶川地震就属于这类地震。汶川的西边是与青藏高原连在一起的,东边是平原、丘陵。汶川地震造成西部山体沿北北东——南南西方向自西向东、向东北逆冲上去,垂直断距有6—9米,绵延400多千米,这需要多大的能量啊!汶川距离三峡水库大约400千米左右。三峡水库蓄的水量虽然很大,但和汶川地震的能量相比,小得太多了,用俗话比喻属小儿科了。三峡水库那点能量根本撼动不了汶川地震带的巨大山体。前不久的日本大地震使日本列岛移动了好几米,你们可以想象这个力量有多大J造水库可以引起地震,但一般3级、4级,世界上目前已记录到的最大水库诱发地震是6.4级,而且水库诱发地震的震中一般分布在水库内及其周围,震源深度很少超过10千米的。所以说,三峡水库引发汶川地震是完全不可能的。
  当然,建造三峡水库以后对周围生态环境也引起不少问题,这是客观存在的。
  一是长江两边的山上本来有很多土层贴在岩石边坡上,如今水位涨了,375米以下的土全给淹了。泡了水的土会沿着岩石的坡面滑向长江,因此现在长江里不知道多沉积了多少泥土。
  二是三峡大坝修建后使得水的流速迅速变缓、下泄流量减小。该地区还有很多厂矿的污水是直接排入长江及其支流的,因下泄流量受限制,可能导致水库里的水质出现问题。
  三是长江上游砍树太多,植被破坏,引起水土流失,大量泥土被雨水带进长江。现在修了水库,大坝挡住去路,加上流速减缓,大量泥沙就沉积在水库里了。
  四是水库下游江水的含砂量减少了,水也相对变清了。变清后,水的下切能力变大了,侵蚀河床。长江河床下切加快,引起湖北一些地区长江水位下降,洞庭湖的水位也要受到影响,以致靠洞庭湖水作为饮用水源、灌溉水源的洞庭湖周边的县市供水受到影响,纷纷想筑坝拦水。
  另外,长江下游因流量减少也会引起海潮沿江上溯,同时河口泥沙淤积减少,会影响河口水下地貌。过去我们注重工程水利,现在的方针是生态水利。水利一定要和生态、环境协调发展。
  Q:薛院士,您好!人多水少,水资源时空分布不均是我国的基本国情、水情。我国目前人均水资源量不足世界人均水平的1/3,正常年份全国年缺水量达400多亿立方米。近2/3城市不同程度缺水。您能谈谈您对我国水资源现状的看法吗?
  我国水资源总体来说总量不算少,仅次于巴西、俄罗斯、美国、印度尼西亚以及加拿大,位居世界第6。但我国人口多,13亿人平均每人每年只2150米3。了,不足世界人均水平的1/3,是全球13个水资源最贫乏的国家之一。农田灌溉也是用水大户,但我国农田亩均水资源量只有世界平均量的一半。
  就全国范围来说,各地的水资源平均量也不同。最少的地方是黄淮海流域,人均只有500米。左右,其中尤以海河流域为甚。当然这是现在的情况,到2030年左右,人口顶峰到来时可能达到16亿,那时人均水资源量可能只有1750米3/年了,而1700米3/年则是进入联合国用水紧张国家行列的界限。
  
  Q:薛院士,您好!受季风气候和地理条件影响,我国水资源时空分布极不均匀,整体表现出雨热同期、南多北少的基本格局。在全球气候变化的影响下,水资源分布不均的态势进一步加剧,极端水文事件发生频率加大,水资源情势总体朝不利方向发展。您能结合您的工作谈一谈吗?
  首先,我国的水资源分布与我国人口、土地、矿产资源分布以及整个生产布局不相匹配。从形成来说,水资源受降水影响。水资源的最终来源是降水。所以年降水多少直接影响水资源的多寡。我国东边和东南边是大海,海上吹向大陆的风会带来很多水气,在适宜的条件下形成降水,降落到陆地上,其中除了部分重新蒸发到空中的水气外,一部分形成地表径流,补给河流、湖泊:另一部分渗入地下变成地下水,它们最终都要流向大海,构成全球统一、有序的动态大循环。受季风气候影响,我国降水从东南往西北,逐渐减少。台湾每年降水量超过2000毫米,福建为1500-2000毫米。往西北逐步减少,最终新疆很多地方年降水量不足50毫米。水资源的多寡直接影响一个地方的工农业布局。水资源少的地方,工农业发展都很困难。我国不少地方连饮用水的问题都还没有解决,到2004年底,全国农村有3.23亿人存在饮用水安全问题,占农村人口的34%。
  我国水资源的80%左右分布在长江流域及其以南地区,长江以北地区水资源量仅占全国的19.1%。虽然长江以南和长江以北地区的人口、GDP相差都不多,但是长江流域以北的国土面积占全国的63.5%,长江流域及以南地区只占全国的36.5%,但水资源总量却占全国的80,9%,也就是说长江流域以北地区只占全国的19.1%。这直接影响了北方经济的发展,甚至国民经济整体的发展。受全球性气候变化等的影响,近年来我国部分地区降水发生变化,北方地区水资源明显减少,其中以黄河、淮河、海河、辽河最为明显,地表水资源量减少17%,水资源总量减少12%。所以水资源地域分布不均成为我国一个很大的问题,也是一个很难解决的问题,南水北调就是试图部分解决这一问题的一种努力。
  其次,受季风的影响,我国降水年内、年际变化大,造成水资源年际、年内变化非常大。一般都集中在夏季6、7、8、9这4个月中,降水量占到全年的60%-80%。导致连续4个月径流量占年径流量比例各地也稍有差别,如长江以北地区多集中在6—9月,占年径流量的80%以上(海河流域占90%);长江以南及云贵高原以东地区多出现在4—7月,占年径流量的60%左右。水资源地区分布不均匀是我国北方和西北地区出现资源性缺水的根本原因:水资源年际变化大,年内分配不均,需水季节不下雨,则是我国半干旱、半湿润地区甚至南方多水地区经常发生季节性缺水的原因。2009年冬至2010年春,西南5省区出现百年一遇的严重旱情,有的地方191天没有降雨,导致6130万人受灾,1.16亿亩受旱。我国旱涝灾害频繁,是世界上洪涝灾害最严重的国家之一。
  明清两代,范围超过30州县的水灾有190次,平均每3年1次。建国后,差不多年年都有发生,只是大小不同,如“十五”期间平均每年洪涝受灾面积为1.92亿亩,受灾人口约1.61亿人,死亡1510人,直接损失达到1006亿元。在我国历史上,很多朝代的更替都与 大旱有关,如明崇祯十年(1637年)至清顺治三年(1646年)发生最严重的干旱,遍及大半个中国,持续近10年,导致经济全面崩溃,激化社会矛盾,爆发李自成、张献忠农民起义,1644年攻入北京。明朝灭亡。
  
  Q:薛院士,您好!我国水生态环境问题十分突出,2009年全国废污水排放总量达到768亿吨,水功能区达标率仅为47.4%,北方部分地区的水资源开发利用率已超过100%,河湖湿地严重萎缩,地下水位持续下降。请您就水体污染谈谈看法。
  水资源,特别是地下水资源一旦污染,是很难治理的,有时即使花很多钱,也无力回天,而且水质变坏,带来的是一连串连锁反应。水资源不像煤炭、铁矿那样,可以到外地、外国去买。这样一个大国缺水,靠买是解决不了的。同样,前一段时间网上盛传把海水输向新疆经处理来解决新疆的缺水问题,也是不现实的。因此,我们必须节约用水,不仅个人要节约用水,工业、农业都要通过技术革新来节约用水,降低万元GDP的用水量,从目前的193米。降下来:万元工业增加值用水量也要从目前的108米3降下来。农业也要节水。珍惜每一滴水。也许有人会疑惑,对于一个人、一个家庭来说,又能节约多少水?但是,积少成多,乘上我们13亿人口这一基数,那将是一个庞大的数字。
  
  Q:薛院士,您好!您是怎样理解“做学问要像做人一样,必须踏踏实实”这句话?
  现在少数人在工作上弄虚作假,不刻苦钻研,投机取巧。反映的是一种急功近利的浮躁思想,是千万要不得的。搞科研、做实验,就要踏踏实实,要讲诚信。要耐得住寂寞,安于清贫,不为物质利诱所动,安心做好自己的研究。不能为了出名,投机取巧,东抄一点,西摘一段,这是万万要不得的。那只能欺骗领导,欺骗一般人,能骗一时,骗不了一世。要知道,投机取巧得出的结论,是经不住推敲,经不住别人用你的方法去重复实验,这个时候就要穿帮。
  做科学研究就要有做无名英雄的准备,能沉下心来,不受外界干扰和种种诱惑,安心做研究。这是做科研必要的素质。只要方向正确,有创新的思维,不怕权威,敢于创新,比常人付出更艰辛的劳动。你必然会获得成功,这只是迟早的事情。
  
  Q:薛院士,您编写的《水文地质学的数值法》是我国第一部地下水方面数值计算的著作,近年又进一步在总结数十年数值模拟的基础上,出版了新作《地下水数值模拟》;主编的《地下水动力学》20多年来一直是全国通用教材,发行了3版,重印了7次以上。面对这些辉煌成就,您是怎么做到的?
  首先,千万不要说什么辉煌成就,我的研究成果相对于国内外的很多研究者来说,真是微不足道。至于在科研的道路上,时时刻刻都会碰到困难,没有困难才是怪事。碰到困难,要冷静地分析,多问几个为什么。
  科学研究不可能一帆风顺,只要是创新,走前人没有走过的路,不论哪个学科都会有困难,失败是常事,不能气馁,更不能急于出成果,甚至弄虚作假,假造数据、假造试验结果。弄虚作假一定会穿帮,只是时间问题。科学上不要想走什么捷径,更来不得半点虚假。只有付出艰巨的劳动,才会有成果。
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