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第二节 黄河流域多目标初步规划
日期:2014-08-19点击数:字号:【

作为中央水利实验处科研工作的另一例证,是参与“治黄顾问团”的工作。抗日战争胜利后,我国水利界开始学习国外全流域多目标开发的治河理论,如1928年美国成功实施的波尔多谷计划Boulder Canyon Project)、之后苏联的第聂伯河计划、印度旁遮普河计划等。当时黄河干支流未经整治开发,故颇适宜于作全流域多目标开发研究。1946年夏,时最高经济委员会所属公共工程委员会主任的沈怡受命主导“治黄顾问团”的工作。团员有美籍水利专家雷巴德(Eugene Reybold)、葛罗同(James P. Growdon)、萨凡奇(J. L. Savage),执行工程师为欧索司(Perey Othus)。还有公共工程委员会顾问柯登(John S. Cotton)及我国专家谭葆泰,谢家泽,方宗岱、刘方烨、肖庆云等多人参加。

美国专家来华考察做准备, 中央水利实验处技正谭葆泰和谢家泽组织了方宗岱、张瑞瑾等60余位工程技术人员从事黄河研究及资料搜集整编工作,提供了多种黄河研究资料。其中第三种为《黄河水文》,由中央水利实验处谢家泽、叶永毅和中央气象局气象总台台长卢鋈用英文编写。该报告根据黄河干流52个水文(水位)站和支流87个水文(水位)站自民国8年至民国34年观测年限不等的资料整编而成,并在过去研究的基础上,做了重要的补充和修正。7月22日中央水利实验处简任技正、河工实验区主任谭葆泰电召刘方烨回处,参与“治黄顾问团” 的资料搜集、“治黄顾问团” 的实地考察,并安排他为最终报告配制图表、打字校对,直到1947年5月7日送印出版,使其成为这项工作全过程的重要参与者和见证人。

顾问团团员于1946年12月10日在南京集合,12日由南京乘飞机出发,先经济南到黄河口,再返河南开封溯流而上,13日视察了潼关附近的三门峡、八里胡同坝址,以及龙门、包头间峡谷的多处坝址,跨鄂尔多斯高原到宁夏。14日视察宁夏诸灌区。15日视察宁夏兰州间峡谷和坝址,飞越青海高原探溯河源。16日到甘肃视察了兰州以上认为可筑高坝的坝址和兰州附近的水土保持工作等。回程则经武功,在西安附近的黄河上下游乘火车、汽车盘桓多日,考察涇惠渠、洛惠渠等灌区及宝鸡峡、三门峡、八里胡同坝址等坝址。12月31日开会讨论。1月1日从西安飞开封。2日至5日在花园口查勘堵口复堤工程时,会晤了局长朱光彩,副总工兼工务处处长阎振兴(总工兼总段长为陶树曾)等,历时30天,于次年元月10日回到南京。前后查勘了青铜峡、刘家峡、宝鸡峡、八里胡同、三门峡等坝址;考察了黄河下游故道、新道和黄泛区;视察了古秦渠、汉渠、湟惠渠、丰兰渠等取水引水工程,泾洛工程局及灌区,渭惠渠等灌溉工程;考察了兴隆山黄土高原水土保持实验区;晋谒了禹王庙、李仪祉墓及康南海之擘窠题石等。过武功时萨凡奇还应邀到西北农学院作了报告。

实地考察的在册人员有:公共工程委员会主任委员沈怡、治黄顾问团顾问雷巴德、萨凡奇、葛罗同、执行工程师欧索司;中央水利实验处简任技正谭葆泰、研究员张瑞瑾、刘方烨;公共工程委员会委员肖庆云;黄河水利委员会技正严恺;全国水力发电总处处长黄育贤、总工程师柯登、工程师方宗岱;中央大学水利系教授谢家泽等。在正式考察前的9月12日顾问团执行工程师欧索司由方宗岱陪同前往开封、郑州和西安一带作了初步考察。1947年1月17日顾问团初步报告完成未及印刷装订完成,三位顾问先后离开南京,28日加聘柯登为顾问团顾问,就近指导工作。

实地考察结束后,根据查勘所得及我国有关机构提供的资料,在行政院水利委员会、黄河水利委员会、农林部、资源委员会、全国水力发电工程总处、中央水利实验处、中央地质调查所及中央气象局等单位的帮助下,于1947年1月17日顾问团完成了《治理黄河初步报告书》,原名为“Preliminary Report on Yellow River Project,共包括9个部分,其中第7部分为计划建议与说明,其要点是:

1.黄河下游防洪计划。黄河下游防洪有两件大事,一为修建足以控制黄河全部洪水及泥沙之水库;二为整治足以宣泄河水与泥沙之河槽。建设这类水库的困难在于解决水库淤积,排沙需要设置坝体大口径排沙底孔并控制冲沙水头和流速。以三门峡下游约100公里的八里胡同坝址为例,建170米的高坝,回水到潼关(顾问团对比三门峡建坝的淹没之大,更看好八里胡同坝址)。根据不充分、不准确的资料估算,其初始库容为20000000英亩-英尺(原文为ac.ft,原用于表示灌溉用水量的单位,指在一英亩的面积上,水深一英尺的水量,合1233.5立方米―引者注),如数年之后达到冲淤平衡,库容仍然可保持在10000000英亩-英尺。而作为解决华北平原防洪兼具发电功能的这一峡谷水库,如在冲淤平衡后保持这样大的库容,那样它的防洪、储沙排沙和发电的功能尽可发挥。水库的使用寿命也可保证。建议有关工程作模型试验加以论证。

2.开发黄河灌溉、水力及航运。(1)灌溉。欲开发较大灌溉区域,处处需兴建水库,储存洪水,备于旱月施灌。着手之初,宜自规模较小者始,因其投资小、效益大。灌溉用的水库宜选择建在渭河以南秦岭诸水和兰州以上黄河干流上,这里河流含沙量较少,但是也需设置排沙底孔,用以排沙。(2)水电。凡为防洪及灌溉而兴建之工程大多兼备发电,且其发电量甚为可观。随着水库大坝建设增多,留作防洪和沉沙的库容即可减少,发电量还可增加。而水电开发又必须与工业建设相适应,工业建设恐怕需时较长,故水电开发亦应视需要逐步开展。(3)航运。黄河下游航运应与河道整治结合,通航标准可按500吨级船舶考虑。局部河段建议修筑特种船闸与运河,使航船能直达沿海港口。有些河段现在不宜进行通航开发,八里胡同建坝也不宜设置船闸,视需要和可能以后还可添设。

3.对日本东亚研究所研究成果的评价。日本东亚研究所自1939年组织“第二(黄河)调查委员会”,至1944年调查并编订完成《黄河治理规划的综合调查报告书》,计73万字。“治黄顾问团” 对此项工作在总体肯定的同时,提出了诸如规划中为防洪发电拟建的三门峡水库,将使上游大片农田淹没,水库排沙既不可能,其使用寿命必短;规划在包头至龙门间修建11座水电站,水库都不大,使用寿命也不会长;规划对泥沙淤积问题没有提供永久性对策,因而整个开发计划难见长效;以及计划将黄河三角洲大量可耕地用来储水储沙,势必减少土地产出,土地之利用价值也因而降低等4点否定意见。

4.水土保持。最高经济委员会公共工程委员会提供材料称:中外水利专家致力于黄河研究者颇不乏人。如汉之贾让、明之潘季驯、近代之李仪祉、费礼门、方修斯、恩格思等,盖其尤著者也。虽间有少数工程师,主张在上游植树,或作水土保持,或建拦洪坝,以制驭洪水,但大多着重于孟津以下河槽之治理。公共工程委员会认为水土保持应为减洪根本措施,但黄河流域幅员辽阔,实施起来需要大量时间与金钱,而不是单纯技术问题,关键在于组织与途径,希望顾问团就此发表卓见。据编者查证,实际上当时国内对沟壑筑坝意见大致能够统一,而对植树种草却有许多不同见解(见成甫龙:《黄河治本论(初稿)》,北平平明日报社,1947年3月,第13页)。为此顾问团在调查研究的基础上,肯定了公共工程委员会的意见,说,水土保持是为黄河全部问题所在。水土保持狭义言之,指的是梯田耕种以免层冲(sheet erosion或译作表面侵蚀);陡坡种草植树,以御侵蚀;以及沟壑建坝以防崩溃等。梯田耕作似已遍布全流域,成效颇著;陡坡植树种草,也取得成功;沟壑筑坝亦有试验实例。惟树木草莽,类被根除用充燃料,其它试验还未推广。面对当时社会经济状况,“顾问团”感慨:“黄河运送黄土高原的黄土入海,已经数十万年,此种自然现象还会继续下去”。“本团印象上述水土保持措施的试验,虽属成功,但以之推行于整个流域而生效,需时或将数百年”

《治理黄河初步报告书》的第8部分是对今后基础性调查与研究工作的建议。包括1、测绘全流域精密地形图,计划先开发的项目,可以先测;2、对所有可建坝的坝址,作地质勘察并写出报告,先开发的可以先作;3、统一现有水文站的水文测验的精度要求,并增设必要的水文站;4、增设必要的气象站;5、为研究黄土问题,设立黄土实验室;6、为研究植草和控制沟壑冲刷,增设水土保持试验站;7、建立小型水工试验室。

柯登是公共工程委员会顾问,也参加了“治黄顾问团”的查勘。事后编写了《开发黄河流域之基本工作纲要及预算》。柯登认为黄河流域的开发计划,非常复杂,必须首先进行谨慎而完整的调查工作。他按照全流域多目标开发的要求,拟定了研究工作纲要,报告分技术、经济、社会三大类,共29节,附了《中国黄河流域开发规划报告纲要》、《开发黄河流域之说明》等,还插有黄河流域各站平均流量图、黄河流域各站最小流量图、黄河流域各站洪水记录年份与最大流量图、黄河流域各站平均输沙量图、黄河流域气象站分布图、黄河流域水位站分布图、黄河流域可能筑坝地址图等。洋洋八九万言。

按语中说明所采用的资料,大部分是中国有关机构在中央水利实验处技正谭葆泰领导下,共同编研的成果,一部分是他本人偕同顾问团考察时收集。

柯登的治黄思想在附件《开发黄河流域之说明》中阐述甚详。共有11条。

1.控制及开发工作按其重要性排列应为:防洪(包括防止冲刷,水土保持及利用)、灌溉及垦殖、水力、航运及其它;2.应立即完成洪水控制;3.下游河槽之淤积沉淀是引起破坏性洪水的主因,水土保持应是防治洪水的唯一永久对策,且是不断增加其它效益的方法;4.利用滞洪或减洪水库来防洪似乎颇为合适,但是否可行,特别是对下游河槽能否保持平衡,深感怀疑,建议开展此等水库及下游河道的长河段的全型(或大比尺)模型试验;5.水及土壤不应浪费入海;6.堤防与兴建水库来防洪,两者应避免重复,应统筹规划并注意流域资源保护;7.水土保持现在即应大规模展开,建议采取农田休耕、改进耕作方法、飞机或人工撒种植草种树、建立示范农田和示范区、加强对农民的教育等,因为面积大、所需经费多,如果从现在起大规模开展,或许需要50年,也许要50年以上;8.应以军队、农民及以工代赈之工人从事于水土保持以及灌溉、垦殖工作;9.应大量利用本地人工及材料;10.如经济条件许可,应对现有土地加以改良,并增加耕地;11.主要用于发电之蓄水库应置于流域上游河段,如兰州、保德一带,或渭河及其支流的上游。

工作结束后经济委员会会同中央气象局、资源委员会经济研究所、中央水利实验处等编辑出版了“Studies on Yellow River Project” —《黄河研究资料汇编》共17册。编辑委员会主任沈怡,副主任谭葆泰,编辑谢家泽、方宗岱、张瑞瑾,执行编辑刘方烨。其中第一册《黄河治理研究之目的及范围》,执笔人为沈怡;第二册《黄河概况》,执笔人为张瑞瑾;第三册《黄河流域之地质及土壤》,执笔人为丁、侯德封、马溶之、戴泽蘅、朱维新;第四册即准备材料时的第三册《黄河水文》,见前述;第五册《黄河流域之水土保持》,执笔人为黄文熙;第九册《黄河下游治理计划》,执笔者为黄河水利委员会;第十册《治理黄河初步报告》为此次考察研究的主报告,由雷巴德、葛罗同、萨凡奇编写;第十一册《开发黄河流域之基本工作纲要及预算》,由柯登执笔;此外还有第六册《黄河流域经济资料》、第七册《黄河之洪灾》、第八册《黄河流域之坝址及水库》、第十二册《三门峡筑坝计划》、第十三册《东亚研究所第二调查(黄河)委员会综合报告书》、第十四册《东亚研究所第二部会调查报告书(治水,土木)》、第十五册《东亚研究所第三部会调查报告书(农业)》、第十六册《东亚研究所第四部会调查报告书(黄河水力发电计划报告书)》、第十七册《东亚研究所第五部会调查报告书(交通)》等。

本丛书署名最高经济委员会公共工程委员会编辑出版。从谭葆泰开始、包括编辑谢家泽、方宗岱、张瑞瑾,执行编辑刘方烨都有中央水利实验处的工作背景。以一年前的材料准备为起点,加上“治黄顾问团”的一个月实地考察,之后编写报告、补充校订所有资料又持续工作了两个月,实际上许多职工为最后编成《黄河研究资料汇编》付出了一年多的劳动。《黄河研究资料汇编》的每一册都注明“published by Public Works CommissionSupreme Economic Council”,封里都有Correspondence please address to managing editor, No.249 Kwuangchow Road, Nanking(5), China ”就是说全国经济委员会公共工程委员会的通讯地址在广州路249号的中实处,执行编辑是中实处的刘方烨。由此也可以看出中实处、中实处河工实验区与公共工程委员会之间的关系。这一套全英文的书中,惟有沈怡用中文作了序:“……本会为公开是项资料起见,爰就过去所编,加以补充校订,连同顾问团之初步报告等,纂成一完整而有系统之文献,陆续付梓,以资各方关心治黄者继续研究之依据,而颜之曰《黄河研究资料汇编》。其内容约分三类:一为黄河流域之基本资料,二为治理黄河之各项计划,三为日人所整理之资料及计划。编印之际,先后承黄河水利委员会,中央水利实验处,中央地质调查所,中央气象局,资源委员会全国水力发电工程总处,资源委员会经济研究所,陕西省水利局等机关,及中央大学工学院惠予合作。复蒙郑权伯先生,黄育贤先生分别指导,谭葆泰、谢家泽、方宗岱、张瑞瑾、刘方烨诸先生主持技术工作。各项图表计划,由中央水利实验处,全国水利发电工程总处及中央大学工学院诸先生计划绘制,均至足感谢。惟是初步研究虽已告一段落,此后增加、补充,俾成全璧,仍赖各有关机构之继续协助。倘因此编之出,引致黄河治本计划之全部完成,资以实施,则我侪幸得参预其初步研究工作者,亦与有荣焉。”

    可惜的是,与长江三峡开发研究一样,当时黄河流域的开发研究的成果也只能停留在纸面上。但中外科技人员的这些工作为50年代之后大规模开发治理黄河提供了借鉴,因而“治黄顾问团”的工作成果已被载于黄河治理的史册。

顾问团原来承诺它的最终报告,将在1950年1月1日前给出。期间萨凡奇还曾通过柯登转张光斗向谭葆泰索要过材料,终因新中国成立后西方奉行敌视、封锁的对华政策,工作没能继续。然而改名之后的南京水利实验处,在1949年—1952年间还在组织力量(陈湛恩、俞世煜、毛昶熙、焦文生、陈子霞等参与)将上述外文文献翻译成中文,足见对这项工作的重视。

 以上两项工作均由外籍专家担纲,中央水利实验处也发挥了它的技术专长和拥有大量第一手基础资料的优势。在1949年前的10多年间,中试所、中实处在航空测量、控制测量、水文测验等方面投入了大量人力物力,同时还兼管一些流域和地区的气象特别是雨量观测。1948年在册的779名职工中,测绘人员有97名,占职工总数的12.5%,各水文总站人员497名,占职工总数的63.7%。在这次“治黄顾问团”的报告中对这方面的工作还提出了改进的意见,也预见到了改进和继续这些工作的困难。如说测绘全流域精密地形图要耗时20年,完成对所选坝址的地质勘察要耗时10年,可见在当时的条件下开展这些基础性工作的艰辛。

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