新中国钱塘江防治规划与实践

文摘   2024-11-05 08:00   北京  




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新中国钱塘江防治规划与实践

李海静葛晓梅

(浙江水利水电学院 南浔创新研究院,浙江水文化研究院,杭州 310008)

DOI:10.3724/j.issn.1674-4969.23010915


钱塘江南北两岸海塘守护着沿岸杭嘉湖、萧绍平原安全。为根治潮患,受过专业训练的水利科技工作者开始尝试改变传统“被动修筑”海塘的防治方式,试图通过整治江道来实现钱塘江治本之策。新中国成立后,在积极应对江道变迁的同时,受时代和现实影响,形成了多个防治理念和防治方略,摸索中走出了一条“顺势自然、人水和谐”的强潮河口治理之路。本文系统梳理了新中国时期钱塘江防治方略从“消减涌潮”到“保护涌潮” 的转变过程,分析探讨多方案决策形成过程及影响工程决策的各因素,反思大型流域治理工程应遵循的原则。钱塘江强潮河口防治不仅实现了防治效益,还创造了经济、社会效益,在创造文化景观的同时保护了自然景观,值得深入重新思考工程建设的价值与意义。
钱塘江;防治工程;消减涌潮;保护涌潮

引言


钱塘江以其大潮闻名天下,为防潮患、保护江南赋税重地,修建海塘、整治江道,千年来钱塘江防治从未中止。受技术水平限制,不同历史时期采取了不同的防治方略。近现代以来,伴随水利科技的发展,受过专业训练的技术专家不再满足于修筑海塘的被动防御方式,而是积极探求钱塘江治本之策。新中国成立后,面对南岸坍江(因江道变迁所引发的江岸坍塌)的频繁发生,为保护沿岸已开发熟地和海塘安全而开展治江工程,由此开启了新中国钱塘江防治的序幕。
学界对钱塘江防治方略的关注和探讨主要来自一线水利科技工作者,如戴泽蘅、李光炳[1-2]对亲历的钱塘江防治工程进行了回顾和展望,并较早开展钱塘江河床演变研究;章绍英[3]作为技术人员对20世纪80年度开展的治江工程进行了回顾;韩曾萃等[4]作为总工程师对钱塘江河口治导线的规划设计及其形成过程给予科学、专业视角的分析和探讨;潘存鸿等[5]对新中国以来的治理工作展开介绍,并分析了治江措施及钱塘江治理后的变化;周志德[6]认为钱塘江治理工程与大禹治水是“天人合一”治河观指导下中国水利建设的成功案例。本文在前人研究基础上,结合档案史料和亲历者口述访谈,从工程史的视角探讨新中国流域治理工程防治方略的演变,就工程决策过程展开探讨,以期真实反映工程实施的历史细节,反思大型流域治理工程决策与嬗变的影响因素。

1 防治方略一:围垦治江,缩狭江道


 1.1 背景

新中国初期,钱塘江南北两岸海塘间的南沙、北沙 1 江滩已形成多年,最宽处达十数里,其中已被开垦利用六十余万亩(1亩=666.67 m2),形成了大片棉、麻田和盐田[7]。但钱塘江江道迁徙不定,易发生坍江。一旦坍江,江滩上的房屋、街道顷刻间没入江中,故有句俗语——“火烧一半,坍江全完” 2 ,因此在江滩上生活的百姓均建草屋居住。
自1950年初春起,钱塘江南北两岸持续发生坍江,4月起南岸翁家埠、赭山湾至闸口段坍江剧烈,威胁到已开发的熟地及军事大塘 3 。据亲历者介绍,“退潮时轰隆之声六堡尚可闻,坍江密如排炮,溅起的浪花七堡(相距约3 km)可见”[8]。北岸翁家埠根据当时实测数据,最大坍进400多m。至1953年3月13日,北岸北沙共坍去盐田和农田22500亩,最大坍进2100 m。翁家埠坍江后形成一个大弯。至1953年3月16日,“遐”“迩”字号海塘塘身出现裂缝,17日下午石塘倾倒43.3 m,海塘出现缺口[9]
坍江险情引起了浙江省政府关注。1953年3月18日,浙江省政府领导到现场视察,次日召开紧急会议。20日,成立“浙江省翁家埠海塘抢修委员会”和工程处,26日拟定《翁家埠一带海塘抢修工程计划书》。过程中,江道形势再次恶化,南岸赭山以下和北岸下沙以下江段坍塌加剧[9]。情势所迫,根据实情另拟《翁家埠一带海塘抢修工程计划补充说明》[11],与原计划一同呈送华东军政委员会农林水利局核准实施。同时,着手制订流域整体治理规划方案。

 1.2 新中国首个防治方案的提出

坍江日益加重,两岸海塘受到严重威胁。若坍江与大潮汛叠加,不仅海塘不保,北岸太湖平原可能遭受咸水入侵,进而影响太湖流域乃至国家赋税收入。时任钱塘江海塘工程局计划科科长的马席庆 4 在深入分析钱塘江河流特性、实测数据,在总结民国治理经验的基础上,起草《钱塘江下游稳定江槽初步设计》,形成了新中国首个钱塘江防治方案。方案通过丁坝促淤的方式来保护江滩,进而保护海塘。工程实施也仅仅是在一段条件较好的江道内开展试验。马席庆认为:①围垦进占不可盲目,若通过建坝进占涨滩,必须先修筑牢固的岸坡。②缺乏确定的基础测量数据,不可急功近利修筑长坝促淤。③修筑挑水坝须选好时机。钱塘江上修筑挑水坝最好能在一个小潮汛期中完成[12] 5 。④因地制宜,依实情定方案。⑤改进挑水坝的设计,险段建丁坝群。⑥塘前冲成深槽,坦水毁坏,基土被掏空,基桩朽露,则会造成塘身倾斜[8]22
根据以上分析,马席庆所制订的防治方案,具体措施为:以保坍护岸稳定现有江槽为目的,在现行江槽尚未制止坍塌以前,绝不作调整江槽、涨地恳涂等长远计划;不作过长挑水坝,除恢复荏山九号坝设计外,其他坝长均不超过300 m;坝端呈有规律的曲线,不得有特别凸出或凹入。工程实践中,以“短坝密距”的丁坝群方案实施保滩护岸工程,实施后取得较好效果。本防治方案是钱塘江防治的一次根本性变革,对河流特性重新认识,防治理念和防治方略由民国时期的“增大进潮量”改变为“减少进潮量”;具体实施措施,则由民国时期的长远全流域规划调整为短期规划,分河段、分阶段实施工程,以解决现实险情为首要目的。
在此基础上,华东军政委员会水利部钱塘江水利工程局制订为期5年(1953—1957)的工程实施方案——《钱塘江下游稳定江槽初步设计》,工程实施范围为钱塘江下游自杭州市钱塘江大桥至萧山南沙蜀山段;钱塘江下游稳定江槽方略确定为“保滩以保海塘,生滩以固坦水,缩狭江流,稳定江槽,减少潮量,进占围垦,附带解决航运问题”[13]。该方案对治江工程产生了深远影响。
除整治江道外,方案亦考虑到与南北两岸排水灌溉、乔司农场围垦、钱塘江下游海塘、钱江上游整治、上塘河灌溉等工程相互配合。至1957年,初步完成杭州闸口至七格21 km河段的江道整治,首次完成针对某一江道的防治工程,也为下一阶段工程奠定了基础[8]181
事实上,主管部门尚未将钱塘江江道整治工程列入政府计划项目,项目实施采取以其他工程项目为主题,部分经费用于治江工程。马席庆认为:钱塘江河口问题复杂,无人敢正式批准实施方案,只有取得有说服力的经验,对防治工程有把握时,才能作为专项项目得到上级机构认可和正式批准[8]179

 1.3 以围代坝,确立治导线

1.3.1 防治措施遇阻
杭州闸口至七格江段防治效果明显,丁坝群防治措施取得成功。但1956—1957年间钱塘江江道再次南迁,南岸蜀山至头蓬段坍江剧烈,其中赭山湾江道变化最为剧烈且处于已治理完成的七格江段下游。赭山湾段险情打乱了原定“围垦滩涂5~6万亩来稳定江槽”的治理计划。
面对险情和防治困境,1957年4月水利部钱正英副部长在杭州主持召开钱塘江下游(河口)治理座谈会。会议以苏联水利专家为组长,汇集河口、泥沙、水文、水工等中外水利专家30余人对钱塘江展开现场勘查并召开座谈会。会上一致认为[13]:钱塘江河口情况十分复杂,在未进行基础科研前难以确定防治方案,应先行建立专业测验队伍和科研机构,图1为当时的工作日记。同年5月和7月,相继成立负责流域测量工作的钱塘江海潮测验队和负责科研工作的钱塘江河口研究站。初期阶段主要任务是整理分析钱塘江河口河床、地形和水文实测资料,了解掌握钱塘江河口水文、泥沙和河床演变规律;在此基础上,研究制订治江方案。

图1   1957年戴泽蘅工作日记Figure 1   Dai Zeheng's dairy from 1957
1958年,浙江省水利厅制订《钱塘江下游赭山湾整治工程初步设计》。此次河线规划、工程布置均与1952年防治原则相同,工程措施依然通过抛石筑丁坝来实现促淤,但丁坝设计、坝距将根据实际情况进行调整[14]。本方案与1952年方案的不同之处在于,工程技术人员考虑到赭山湾地理位置、地形的特殊性,拟定了五条防治规划原则,即:工程实施自上游钱塘江大桥向下游江道延伸;赭山湾江道处于涌潮和山洪趋势不同造成的弯曲河道,防治工程要适应河势,但不宜使弯道过急;利用南岸白虎山、乌龟山、美女山和已有荏山九号坝为治导线实施工程;以抛筑丁坝作为主要防治措施;根据北岸观音堂、七堡防治经验,仅在南岸(凹岸)布置块石丁坝,北岸暂不修筑丁坝,以防对南岸顶冲造成坍江[15]。现实中,赭山湾整治工程进展艰难,长丁坝抛筑后坝根常被冲毁,坝身、坝头冲刷严重,坝体冲断,坝头退宿等困难相继出现,由此也出现了防治方略之争,即“自上(游)而下(游)”还是“自下(游)而上(游)”。
钱塘江边生活的百姓和船工有句俗语“山水引路,潮水闯祸”,意思是说:河道的主槽由山水和落潮潮流共同塑造维持,潮水顺槽而来,破坏力极大,带来灾祸。为顺应河流自然流势,防治工程顺序应“自上而下”,使落潮水流纳入规划的河道,顺乎特性。施工过程中,因潮势凶猛,丁坝修筑不易,消耗很大。因此,技术人员提出“自下而上”的设想,先在下游口门附件修筑长坝杀减潮势;后通过物理模型试验证实:如此施工对潮势减弱并不明显,而被否定[16]。图2为钱塘江赭山湾段江道变迁及丁坝设计图。

图2   钱塘江赭山湾段江道变迁及丁坝设计图[14]Figure 2   The channel change and dam design of Qiantang Rive's Zheshan Bay[14]
赭山湾防治工程初期,抛筑长坝强攻,投资大、工期长、效果差,抛筑丁坝的防治措施遇到很大问题,未能达到预期效果。
1.3.2 “以围代坝”方略的形成
赭山湾江道整治工程困扰着技术专家。1961年4月下旬,钱塘江海塘工程局邀请相关单位召开赭山湾整治围垦工程技术座谈会,一起探讨治江方案。浙江省水科所代表戴泽蘅、李光炳提出:“钱塘江河口七格以下江道摆动幅度大,江道中常出现大片滩地,其高程亦能满足围垦要求。今后江道防治中,如利用天然有利时机,在不影响规划河线的前提下,在可以围垦的高滩上先行修建土堤,在必要的地点,外抛块石护岸(必要时结合建少量丁坝),逐步围垦,逐步减削进潮量,减小江道摆动幅度,最后达到规划线(江道缩狭到一定程度后,整治工程措施以丁坝为主)。采用以上整治步骤和工程措施,似较经济合理。”[17]这一发言为“以围代坝”方案打开了技术通道。同时,也与当时国家政策、地方需求、行之有效的工程实践经验、主管领导认可与支持密切相关。
新中国成立初期,国家号召开发利用滩涂,增加土地。水利部门的主管领导以及当地群众对围垦工程都有着极高的热情。另一方面,自1958年以来,浙江省耕地面积逐年减少,人口逐步增加。根据各地上报数据,1957年浙江省共有耕地3120万亩,到1961年底为2818.9万亩,人均仅为1.08亩。人多地少造成严重的粮食短缺。根据实际情况,浙江省提出通过上山开荒和下海围涂两方面来扩大耕地面积[18]
事实上,钱塘江围垦并非易事,需要在冬季枯水期利用小潮汛期大规模群体作业抢筑完成。1960—1968年间南沙大堤防护工程积累了行之有效的建设和保护堤坝的实践经验。同时,具备大规模组织群众筑堤并提供后勤保障管理经验,这为大规模围垦工程的开展奠定了基础。
1968年,时任浙江省水利电力厅生产领导小组组长 6 的钟世杰 7 是“围垦治江”的主要推动者和执行者。据他回忆:“1968年,趁南岸保滩修筑丁坝之机,围垦滩涂3.6万亩,分20多次逐期完成。围垦也遇到了很强的反对声,认为发动几万人开展围垦,造成劳力过度。萧山是缺粮县,老百姓支持围垦,为了围垦,萧山打平了30多个小山头,最大规模围垦发动了10万群众参加”[19-20]。图3为赭山湾整治实际完成的工程图。

图3   赭山湾整治实际完成工程图[21]287Figure 3   The engineering drawing after treatment project of Zheshan Bay[21]287
现实需求、工程实践、科学论证的结合,成就了钱塘江防治方略的一次革命性调整,将地方需求与治江工程相结合,“治江结合围垦,围垦服从治江”防治理念的确立是需要前提条件和基础的。作为技术总负责人的戴泽蘅提出:在实践施工当中,围垦工程一直留有余地,以防江岸崩坍。同时,治江规划线尚未确定,不敢贸然过多缩狭江道以免产生不利影响[22]。这也是戴泽蘅就钱塘江防治工程一直所强调的“摸索中前行,发现问题及时调整”的治江智慧。

 1.4 “全线缩窄江道”方略的确定

“全线缩窄江道”的防治方略自民国时期以来一直被国内外技术专家所认可,但就如何实施缩狭工程、河宽如何确定、河道留路如何确定等关键技术问题无定论,也成为治江工程的关键技术难题。新中国成立之初,马席庆所提出的“缩狭江道,减小进潮量”的总体防治方略一直被认可和执行。伴随江道变化,技术专家须不断调整方案以应对新情况。
1963年,中国水利学会在北京召开第二次会员代表大学及综合性学术讨论会,会上潮汐河口防治组主要讨论钱塘江河口潮汐开发利用,戴泽蘅、李光炳在会上作《关于潮汐河口河床演变及整治的综合意见》的报告。报告中提到:经过1961—1963年的研究,工程技术人员对钱塘江沙坎成因和历史演变及河槽宽浅、冲淤变化、涌潮特性等从机理上有所认识,进而制订了减少进潮量、加大山潮水比值的防治方略,局部河段采取围垦治江的防治措施。就全线收窄江道的防治方案,技术专家尚有顾虑,即潮水对塘基的冲刷和洪水位退得很高的问题[23]。本次报告对这两个问题展开详细分析,再结合国外治理经验和定床实验分析,基本解决了以上顾虑,为缩窄江道提供了科学依据。
1963年制订《赭山湾江道整治初步设计》,方案遵循了1958年提出的规划线,以此作为治导线控制河宽,从理论上确定全线缩狭江道的防治方略[24]。为更好治理钱塘江,主管机构邀请钱宁、林秉南等国内知名水利专家来杭指导治江工作,全线缩狭江道的方案得到持续认可[25-26]。治江工程采取分阶段、分江段逐步施工,根据江道江势变化持续调整方案,摸索中前行。治江工程主要内容如下[27]
(1)江道主流位置的确定及江道走直、走弯的选择。历史上,钱塘江河口历经南大门、中大门、北大门三条流路。在治导线规划中,河道线路保留了赭山湾、老盐仓湾、尖山河湾等天然弯曲河段,以适应自然河势。
(2)兼顾多方利益。钱塘江河口段全线缩窄后,增大了山潮水比值,从而有利于降低沙坎下降、河床稳定、围垦滩涂,同时不可妨碍泄洪、海塘安全及保护杭州湾北岸深槽的水深,维持其万吨级码头及航道水深的要求。
(3)节约治江成本。治导线的规划充分利用已有山体和主力坝作为控制河势的节点,同时利用坚固的明清石塘作为永久性岸线,以节省治江费用。
(4)因势利导,顺势自然。工程实施过程中,根据河势变化,因势利导,并考虑施工的可能性,对局部河线作出必要的调整,合理安排施工布置。
在遵循以上原则的基础上,钱塘江治理规划线历经多次调整,而北岸老盐仓至尖山段33 km长明清鱼鳞老海塘作为永久性防护岸线加以保护从未改变,很好地保护了世界上颇为独特壮观的水工建筑物。
伴随社会经济形势的发展,20世纪80年代下游尖山河段治导规划时情况更为复杂,全面开放的杭州湾及杭州湾北岸金山、乍浦、秦山等地已在建设或筹建工业和港口码头,杭州湾北岸深槽防淤问题等被纳入到防治工程的考虑范围内。防治方案的确立与择选须考虑更多的因素。至20世纪90年代初,尖山河段规划与杭州湾治理开发相结合,同时要考虑曹娥江河口防治与尖山河段防治工程相连问题。尖山河段处于钱塘江河口段向杭州湾过渡的十分特殊而敏感的位置。该河段防治工程不仅可以稳定该段江槽、控制河势、改善航运条件及开发大片滩涂资源,而且可藉此在一定程度上消除防治过程中局部河段出现的潮差增大、涌潮增强、排涝困难等问题,并为未来治江工程向下游推进与杭州湾的综合利用规划相衔接打下基础,是实现钱塘江河口防治目标最为关键的一步。
1995年,《钱塘江河口防治及尖山河段岸线规划》被提出。1996年5月,浙江省政府组织召开“钱塘江河口整治及标准塘建设项目论证会”,形成了以钱正英、严恺为组长,严克强为副组长的评审专家组,与会专家对尖山河段治导线给予肯定[28]。在此基础上,浙江省水利厅邀请国内水利专家参与论证,组织两岸地市县参加多次讨论,于1997年11月13日通过《钱塘江海塘堤线规划》。1998年4月,浙江省人民政府批准了“97海堤规划”所确立的治导线,其中尖山河段上游几个技术问题需进一步补充分析,遂将其定为初步规划线。初步规划线秉承全线缩窄方案,经河床演变、比尺模型和数学模型计算,推进走“中”线路,从十堡向下游布置两个反曲的弯道与杭州湾衔接[27]。至此,尖山河段规划大体确定(详见图4),也意味着钱塘江防治工程的总体布局已基本完成。

图4   2000年钱塘江治理堤线规划图[27]Figure 4   Qiantang River dike control planning map in 2000[27]
钱塘江防治工程一直处于一线抢险与科学研究并行的状态。“以围代坝”方略的形成是理论、现实与历史经验的结合,是充满历史偶然性的必然结果;全线缩狭江道一直为业界专家所认可,历经百年方在工程实践中摸索实施,成为钱塘江防治总方略。

2 防治方略二:综合开发,消减涌潮


钱塘江河口是典型的强潮河口,又地处长三角核心区,潮汐能资源最为丰富,20世纪50年代末开发利用河口潮能资源引起国家关注。由此,也形成了钱塘江流域综合开发,修建潮汐发电站、大坝、人工岛等水工建筑物的设想,除利用潮能优势外,修建大坝和人工岛方案可以有效消减涌潮,根除潮患威胁。

 2.1 潮汐发电方案的提出

1957年冬和1958年春,国家提出全民向大自然进军,中国进入“向山要地,向水索粮”的水利建设高潮期[29-30]。同年10月,中国科学院与水利电力部联合在上海举行全国潮汐发电会议,会上提出“小型大力发展,中型进行试点,大型积极研究”的潮汐发电建设方针,随后全国各地掀起潮汐发电开发热潮。钱塘江作为全国潮差最大的河口,其开发成为会议的中心议题。技术专家设想在乍浦或澉浦建设大型潮汐电站,与会专家认为钱塘江有希望建成大容量潮汐电站。此次会议就钱塘江防治形成了新共识:将钱塘江过去以“整理为主”防治方案改变为“综合开发资源(尤其是潮汐动力资源)为主”的方针[20]
1960年3月,国家指示:积极加强对钱塘江潮汐电站的科学研究工作[28]。同年4月20至26日,国家科委和水利电力部主持,在杭州联合召开钱塘江河口综合防治开发科学技术工作会议和全国水轮机科学技术问题座谈会,政府、勘察设计院、科研机构、高校等77家单位参会。此次会议是在1958年全国潮汐发电会议的基础上,会议围绕潮汐发电展开,就河口枢纽、江道整治、潮汐电站等建设的科技问题分为5个专业组进行讨论。会上修订了钱塘江河口综合开发问题项目表,项目分为9大类,41个研究方向,168个研究项目,与国内数十个勘察设计和科学研究院所、高等学校等单位,签订了163份协议书,准备开展广泛的科技攻关。会议建议在国家科委水利组下设钱塘江分组,由水利电力部冯仲云 8 副部长任组长。
当时,世界上潮汐发电尚处于探索阶段,只有法国修建了一座240000 kW的朗斯电站,大型电站建设仅停留在初步研究阶段。潮汐电站一次性基础投资大、电力不稳,需大型电网调节。且钱塘江河口潮差与国外优良电站站址的潮差相比小三分之一,单位千瓦的造价将更高,站址低潮位时水深仅5~8 m,水轮机的运行成问题,电站内外泥沙淤积更是难题。
1961年,国家经济出现困难,中央对国民经济实行“调整、巩固、充实、提高”的方针,国家对各类项目展开调查,要求经济上、技术上条件不成熟的项目缓建或停建。由此,1960年确定的多数研究项目并未落实[30]。但潮汐电站建设方案推动了钱塘江基础研究工作的开展。国家的重视,学界的关注,使大家看到了钱塘江。会后,钱宁、林秉南等水利专家相继来到杭州参与研究。在诸多专家的参与和指导下,钱塘江基础科研工作获得重大进展。钱塘江首次完成乍浦以上全河口的定床潮汐河口模型;首次对初拟的规划江道作潮汐水力计算(手算)。1963年,河口研究所派人前往北京运用我国第一代计算机开展杭州湾潮波计算,开启了我国潮汐河口运用比尺模型与数学模型相结合开展河口治理研究的序幕,推动了钱塘江科研工作的持续推进。

 2.2 挡潮续淡,修建大坝

钱塘江最大的问题是强涌潮,全线缩窄方案只能削弱涌潮,并不能消灭涌潮,而消除潮患是工程技术人员的共同梦想。在多因素影响下,形成多个修建拦江大坝截断涌潮的治江方案。方案试图通过修筑长丁坝局部缩窄江道,修建拦江潜坝、择选合适位置兴建拦江工程来彻底消灭涌潮[16]。“消灭涌潮”的防治理念虽未被明确提出,但已成为共识。“兴利除害”,在条件允许的情况下要“变害为利”,而挡潮建闸是消灭涌潮最好、最有效的措施。自20世纪50年代至21世纪形成了多个建闸方案。
2.2.1 七堡建闸方案
特殊的历史背景下,提出了首个钱塘江建闸方案。1957年4月,钱塘江上游建设中的新安江水电站即将完工。作为新中国首个自行设计、自制设备、自主建设的第一座大型水力发电站,新安江工程汇集了国内最好的技术人员和专业设备。这些人、财、物对于地方建设十分珍贵,浙江省希望能将其留在省内。在工程尚未完工之时,浙江省相关部门就开始寻找可以保留资源的第二个重大水利工程项目。新安江水电工程局局长王醒 9 召集省内水利电力厅、交通厅部分专业技术人员到新安江工地共商如何开展一项新的建设项目。
在此背景下,参与钱塘江防治规划设计的马席庆提出在钱塘江上修建水利枢纽工程,工程通过截引钱塘江清流灌溉下游两岸平原。当时设想在闻家堰修建枢纽工程,此地位于钱塘江江道下游,除解决两岸灌溉问题还可与运河沟通。1959年下半年,经多位专家商讨,建议将闻家堰建闸方案改为七堡建闸方案,通过计算发现七堡建闸更方便、合理、经济,便于交通连接,且七堡对潮汐的影响大于闻家堰。经专家多方论证、商讨,最终确定在七堡建闸,定名为钱塘江七堡枢纽工程。但北京水利科学研究院(水科院)的方宗岱 10 对此方案提出异议,主张在钱塘江下游封堵江口以代替七堡方案。为此,水利电力部组织专家在杭州召开座谈会,水利电力部副部长刘澜波、张含英,水科院院长方宗岱,浙江省省长周建人等参会。七堡方案设计者就封堵江口提出异议,认为:封堵江道将造成下游淤沙堵塞严重,上游将形成浅滩且不能开发利用,施工任务艰巨且无经验,工程费用巨大[31]。最终,会上决定开展七堡枢纽工程。
1959年11月28日,浙江省委向中央报告钱塘江下游综合防治工程初步规划方案。12月18日,周恩来总理批示原则同意这个计划。12月,浙江省人民委员会通过决议,成立钱塘江防治工程委员会,省长周建人任主任委员。1960年1月20日,水利电力部党组发出《关于钱塘江下游近期防治工程的意见》。据此,钱塘江防治工程委员会选取闻家堰和七堡两个枢纽备选方案。同月,水利电力部确定为七堡方案;3月8日,浙江省委决定成立钱塘江海塘工程局;5月,编制完成《钱江下游近期防治工程初步规划》,上报国务院[2829]
该规划遵循“全面规划,综合利用,统一安排,分期防治”的方针,首先提出整个河口区防治开发的总体规划概略。近期防治工程以解决杭嘉湖、萧绍、姚北三大平原(包括南沙、北沙)的排涝、灌溉、沟通运河、杭州市给水和环境卫生,整防治道和淤围涂地为主,同时为提前建设潮汐发电工程积极创造条件。随之,提出初步设计方案,主要包括七堡、曹娥江两大枢纽工程,整防治道淤围工程,沟通运河和引水工程等内容。七堡枢纽主要是堵截钱塘江涌潮区尾稍部分江道[29]
1960年冬,方案呈送中央和水利电力部。随后,吴又新、马席庆被电召前往北京,钱正英部长对此方案存有异议。钱部长认为:“杭嘉湖平原涝灾是主要问题,应首先解决;另,枢纽工程和相连新江道会产生水力冲刷,要先行确定冲到哪里,如何实施保证。这两个问题呈送审定之前,七堡枢纽工程停止进行”[8]
2.2.2 黄湾建闸方案
1970年,浙江省水利电力厅提出在钱塘江下游的黄湾建设枢纽工程。黄湾方案初衷是为了进一步缩窄江道,稳定澉浦以上江道,同时控制涌潮。方案提出:根据根治要求,大量围垦海涂,缩窄江道,在海宁县黄湾(镇)凤凰山脚兴建挡潮、泄洪大闸,并抛筑拦江大坝,以消除涌潮威害,挡潮、蓄淡,控制江道摆动,促使海涂淤涨;同时兴建船闸、港口码头、潮汐电站、曹娥江疏导以及加固海塘、排灌配套等工程,达到综合兴利的目的。预期成果:可围垦海涂140万亩;万吨巨轮可在杭州湾停泊,3000 t海轮可直达杭州;两岸700万亩农田的排灌条件得到改善;电站装机30000 kW[28]
方案上报至浙江省政府,时任浙江省水利电力厅生产领导小组组长的钟世杰谈到:浙江省深感工程巨大,需上报国家以获得资金支持[19]。1972年12月11日,浙江省革命委员会向国务院上报《关于治理钱塘江问题的报告》及附件《钱塘江下游治理初步计划》。
国务院将该方案转至水利电力部,钟世杰到部里汇报此事,据他回忆:军代表陪同钱正英副部长谈论此事。钱部长提出两点质疑:一是强潮河口建坝难;二是大坝建起,闸下淤积问题如何解决。他认为:“大坝可以建起,浙江已在涌潮最凶猛剧烈的海盐老盐仓段成功修筑高坝,且很牢固;黄湾江段尚未形成涌潮,建坝完全可能。闸下淤积是肯定的,但钱塘江泥沙很细,以粉沙土为主,易淤易冲。”钱部长认为,“道理是对的,但没有试验,这个事情不能决定”[19]。由此,黄湾建闸方案被搁置。
同时,与钱塘江防治相关的科研工作仍在进行中,尤其是物理模型试验和计算模型试验。研究人员于1960年建立定床模型,并进行过多次河口治理方案试验研究,同时尝试开展动床模型。1973年以后,钱塘江防治工程主要围绕着治江围涂和黄湾枢纽工程展开。1973—1975年,技术人员提出修改闸址,在渔山埠和潭头修建拦江枢纽工程。随着改革开放的到来,杭州湾解除了军事禁区的限制,钱塘江防治工程要考虑对杭州湾的影响,而建闸无疑会造成杭州湾淤积,1985年特召开会议,全面否决钱塘江上建闸方案。钱塘江河口治理规划设想位置图,详见图5。

图5   钱塘江河口治理规划设想位置图[21]264Figure 5   The planning location map of the Qiantang River Project[21]264
2005年乍浦建闸方案再次被提出,技术人员利用成熟的定、动床试验及数学模型展开分析研究,成功完成悬沙淤积试验,为闸下淤积情况提供了试验支持,但仍无法解决淤积问题。
2.2.3 建造人工岛
20世纪80年代,钱塘江河口段澉浦以上河段基本完成防治任务,仅余尖山河段还有大量工程需要开展。河口段以下的杭州湾地区处于长江河口三角洲南翼,临近上海、杭州、宁波等大城市,地理位置优越,对整个华东地区社会经济发展具有不可替代的重要作用。此时又正值中国改革开放之初,杭州湾也从过去的军事要地转变为改革开放的前沿窗口地带,进一步对杭州湾的开发利用引起浙江省的关注。
1985年,钱塘江北岸深水岸线的开发利用问题引起各方关注。时任总工程师的戴泽蘅提出了两个远景开发规划方案:一是通过围海造陆,维护北岸深槽不发生淤积,而产生建造人工岛的设想;二是南岸大片围涂工程,主要围涂慈溪、镇海两县分别向北、向东伸展的边滩,将慈溪市西段与余姚市在河口段的围涂相接。
人工岛方案原设想自澉浦稍上断面向下至金山稍下断面,连接滩浒、七姊妹诸岛,总面积达210万亩。该方案旨在将杭州湾改成南北两股分汊水道通流、通航,中间自上而下筑堤形成囊袋,拦截涨潮流带来的泥沙,待淤高一定高程后,修筑南北向堤塘,围海造地,分段促淤,分段圈围,详见图6。此方案将杭州湾喇叭状(三角状)强潮河口改变为分汊河口,类似于长江口。

图6   杭州冲淤变化及人工岛设置示意图[29]Figure 6   The diagram of erosion and deposition change and artificial island of Hangzhou Bey[29]
钱塘江防治的主要目的就是防治涌潮,工程技术人员对治理潮灾采取谨慎态度,技术报告中更多提到“减小涌潮”,人工岛方案同样如此,委婉提出“可能会使涌潮消失”。同时,工程技术人员也认识到:作为自然景观,钱塘江涌潮具有独特性和观赏价值;考虑经济发展、土地需求,可以舍弃涌潮景观,设法保留一个规模较小的潮景。
戴泽蘅在设计此方案时,也提出方案不成熟需要进一步弄清以下四个方面的问题[29]:①改变河型是否可能;②泥沙补给数量与淤积成陆时间;③涌潮存亡及生态环境问题;④对港口航道的影响。人工岛作为中远期方案,涉及面甚广,问题较多,关键问题是要初步论证其规划的合理性和可行性,尤其是对生态环境的影响,应分阶段由粗到细逐步研究。戴泽蘅曾谈到:“此方案仅为自己极其粗浅的讨论,还难以对其作出肯定或否定的回答,杂乱书此,聊供后人参考”[32]。2014年夏,笔者对戴泽蘅老先生就钱塘江防治过程进行口述访谈,谈到人工岛问题,先生说:“钱塘江河口的问题很复杂,杭州湾建人工岛的方案很难,这样会严重改变自然生态是不合理的”[22] 。

3 防治方略三:保护涌潮,综合利用


自古钱塘江涌潮既被看作灾害又被看作景观,文人墨客、政要商贾、普通百姓都热爱这壮美的自然景观,但同时也担心它的危害。从古代技术官员、工匠到现代水利科技工作者为治理潮患而晓行夜宿建海塘、修丁坝、整江道。对于自然涌潮的景观价值,水利科技工作者一直都了解,但面对两岸安澜、经济社会需求,两权相较,主管机构、科技人员更愿意选择社会利益。但伴随着国家社会的发展、水利科技的进步,在有能力维护两岸安全、防御涌潮灾害的情况下,工程技术专家也在思考和权衡着钱塘江防治方向。与此同时,国家形势和需要也在持续变化。20世纪末,尖山河段治理开发已基本完成,钱塘江河口段及杭州湾的综合利用成为关键。
随着技术专家与国内外同行交流的日益增多,国际学界对钱塘江治理的看法也在影响着治江专家。1981年10月21日,应上海航道局邀请,美国陆军工程兵团一行专家来上海访问,专家团提出要来杭州观赏钱江潮。钱塘江海塘工程局局长余大进、总工程师韩曾萃负责接待,他们详细介绍了钱塘江防治成果,当提到“消减、消灭涌潮”的防治理念时遭到美方专家团的反对。美方专家团认为钱塘江涌潮景观是世界上最为独特的自然景观,应该得到保护。此后,又相继有日本、台湾学者来访赏潮,都表达了应保护自然涌潮景观[33]
随着水利科技水平的提升,专家们一致认为可以修建更为坚固的高标准海塘来防御涌潮,现代科技有能力防御好、保护好涌潮景观。20世纪90年代,浙江省启动高标准海塘修筑工程。1998年制订《钱塘江海塘堤线规划》,作为对尖山河段初步规划线的补充和完善进一步制订《钱塘江河口尖山河段整治规划》[21],规划图见图7。此方案中钱塘江防治理念为“全线缩窄,走中弯曲;稳定上游主槽,维护下段北槽;制约南股槽南偏,避免纳潮量锐减”。最为值得关注的是“避免纳潮量锐减”,这是钱塘江防治方略的一次根本性变革,从削弱(消灭)涌潮改为“避免潮量减少”,同时提出“保护涌潮和明清老海塘的观赏性”[34]。看似简单的防治理念的转变,却蕴含了近千年来无数工程技术人员的艰辛付出,正是科技的进步使科技人员有能力在保护两岸安全的基础上,提出保护涌潮。防治理念的转变标志着现代科技进步可以在可控的范围内保护自然,是人类认识自然、顺应自然的一大进步。

图7   2001年钱塘江河口尖山河段整治规划布置图[21]281Figure 7   The treatment map of the Qiantang River's Jianshan Reach in 2001[21]281
该方案与以往方案不同的另一个特点是:科研人员开始考虑江道整治工程对环境尤其是湿地环境与生态产生的影响。方案本身在介绍其对湿地与生态环境影响时,更多强调其合理性,认为围垦人工湿地较自然湿地利大于弊,对生态环境尤其是鱼类和鸟类不会造成威胁。这是水利科技界的一大进步,技术人员不再仅仅关注工程,而是将视野打开,开始关注工程对生态环境的影响,这是工程理念的一次飞跃。
21世纪初,经济社会发展对钱塘江河口段与杭州湾治理提出了新的要求,由此治江工程进入到一个新阶段。河口段防治方略转为以港口航道资源开发为先导,适度围垦滩涂作为发展外向型工业基础和发展创汇农业用地,治理工程由单一型向综合型转变,并以取得经济、社会和环境的最大综合效益作为规划目标。钱塘江河口防治正是在适应社会需求,将江道整治与社会现实需求相结合不断调整防治方案,最终实现防治效益、社会效益、经济效益的三丰收,同时保护了明清古海塘工程这一独特的历史遗存,为未来钱塘江申遗奠定了坚实基础。

4 结语


钱塘江防治工程历经千百年,摸索中逐步前行,防治工程践行了“人水和谐”的中国传统治水理念,完成了世界上最强潮汐河口的治理,成为世界强潮河口治理的典范。对其防治过程的系统梳理有助于我们了解大型水利工程建设的历史细节,反思大型流域治理工程应遵循的原则。钱塘江防治工程历史长、跨度大,受历史时期和技术水平所限,不同历史时期采取了不同防治方略。回顾总结新中国钱塘江防治历程发现:①国家关注是水利工程建设的基础。纵观历史,清康乾时期、民国时期、新中国时期,钱塘江防治成为国家工程,人、财、物汇聚于此,北岸建起了鱼鳞海塘、石灰塘、高标准现代海塘守护两岸安澜,江道整治工程持续推进。②不同历史时期的社会历史背景、国家建设需求深刻影响着工程建设方向。纵观20世纪治江历程,从50年代末的潮汐电站建设方案,到60~70年代建闸方案,再至80年代的治江规划回归,以及90年代的千里高标准海塘工程,无不深受时代大环境的影响,映射着时代背景。③分析新中国时期钱塘江防治工程历程,最为突出的特点是:国家工程的地位推动了基础科研的发展;国内外专家的到来影响着本土技术专家的防治理念;现代水利科技的发展为防治方略从“消减涌潮”到“保护涌潮”的根本转变提供了技术支撑和保障;工程实施过程中“摸索中前行”的态度、“根据江道实情不断调整完善方案”的做法是取得“人水和谐”防治实效的制胜法宝。④值得一提的是,钱正英部长的技术把关为钱塘江防治工程走上“人水和谐”之路发挥了决定性作用。
在世界上无强潮河口治理经验可借鉴的情况下,钱塘江防治独立走出了一条“顺势自然、人水和谐”的防治之路,是中国治水实践的典范。自古至今,从“防”(修建海塘)到“治”(江道整治)再至“防治结合”科技工作者走过了百年探索之路,在完成流域治理工程后围垦土地200多万亩,修建了高标准新式海塘,同时保留了明清古海塘,不再“消减涌潮”而是“保护涌潮”,同时在基础科研、技术手段方法等方面不断取得进展,这是从基础科研到水利科技能力全面提升的结果,更是认知水平不断提升的表现。水利工程不再紧紧局限于“变水害为水利”,同时还在创造着历史文化遗产,塑造和影响着地方历史文化习俗。“勇立潮头”的浙江精神源自于这里,2023年3月,海盐县组织专家召开海盐“海塘·潮文化景观申报中国世界文化遗产预备名单”专家论证会,钱塘江申遗已在路上[35],这是无数代水利人对塑造地方历史文化的贡献。

脚注

1. 南岸形成的江滩,称为南沙;北岸形成的江滩,称为北沙。

2. “火烧一半,坍江全完”为钱塘江南岸萧山地区的俗语,意思是:火灾烧房还能留下一部分,坍江发生,顷刻间什么都没有啦。

3. 此塘为抗战时期为阻击日军所修筑的军工设施。

4. 马席庆(19061995年),男,河北人,工程师,1931年毕业于国立北洋大学土木系。1948年后,相继任职钱塘江海塘工程局、浙江省水利水电勘测设计院,担任设计科长、总工程师等职务。

5. 民国时期,钱塘江防治的主要工程措施通过修建挑水坝来实现。详见文献[12]。

6. “文革”特殊时期,浙江省水利电力厅生产领导小组组长实际行使厅长职权。

7. 钟世杰(1928—2023年),男,山东人,南下干部。1945年加入中国共产党。1949年后历任浙江省军事委员会实业厅科员、浙江省农村工作团股长,浙江省农林厅人事股长、农林厅水利局科长、主任、副局长,浙江省水利厅、水利电力厅处长,浙江省水利局副局长,浙江省水利厅副厅长、厅长等职。

8. 冯仲云(19081968年),东北抗日联军的著名将领。1930年毕业于清华大学物理系。1954年9月,任中华人民共和国水利部副部长兼华东水利学院院长、中国水利学会负责人。1958年,任中华人民共和国水利电力部副部长。

9. 王醒(19171994年),山东莱芜人。1938年3月加入中国共产党。1937年9月参加抗日救亡运动。1949年2月起历任渡江南下干部大队大队长、浙江省绍兴专员公署副专员、绍兴地委书记兼专员、浙江省工业厅副厅长、华东水电工程局局长、浙江省电力厅厅长兼新安江工程局局长、浙江省水电厅党组书记兼厅长。

10. 方宗岱(19111991年),浙江省金华人。1935年毕业于武汉大学土木工程系,获学士学位,1937年获硕士学位并留校任教。我国著名泥沙专家,新中国泥沙科学事业的创始人之一。




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The Prevention and Control Project and Practice of the Qiantang River in New China

Li HaijingGe Xiaomei

(Nanxun Innovation Institute, Zhejiang Water Culture Research Institute, Zhejiang University of Water Resources and Electric Power, Hangzhou, 310008, China)

Since ancient times, water conservancy has been fundamental to the livelihood of the Chinese people. Traditional Chinese water government strategies have been passed down through generations, relying entirely on accumulated practical experience over the ages. During the Republican era, with the introduction of modern hydraulic technology and knowledge, China's water government strategies gradually moved towards institutionalization and scientific approaches. The prevention and control projects on the Qiantang River vividly reflect and embody this historical process. This article is a sister piece to "From defense to control: development of the ideas of prevention and harness in Qiantang River in the period of national government". It introduces the continuous adjustments and formation process of Qiantang River prevention and control ideas and engineering practices after the founding of the People's Republic of China.During the different stages of development in the People's Republic of China, the prevention and control strategies for the Qiantang River underwent a series of significant changes, influenced by the country's development goals, technological advancements, and ideological shifts. From the "river interception and tidal power generation to eliminate the tidal bore" in the 1950s and 1960s, to the "river harness and land reclamation" in the 1970s and 1980s, and then to the "narrowing of the river channel while protecting the tidal bore" in the 1990s, these changes reflect an evolution in the prevention and control ideas for the Qiantang River. This evolution transformed the focus from simply defending against tidal disasters to integrating both tidal control and river harness. Furthermore, it shifted from using river harness to promote tidal control, to the coexistence of estuary government and tidal control, marking a historical transformation for the Qiantang River projects. These changes provided conceptual guidance for the shift from passive "fear and resistance against the tides" to actively pursuing "harmony between humans and water," reflecting a proactive approach to tidal control. The Qiantang River project not only achieved defense against tidal disasters but also reclaimed vast swathes of land. Furthermore, it preserved the unique natural tidal bore landscape of the Qiantang River and the cultural heritage of the Fish-Scale Ancient Seawall. This accomplishment resulted in triple benefits: tidal control effectiveness, economic gains, and socio-cultural benefits. It represents an initial step towards realizing the goal of "harmony between humans and water" in water government.
the Qiantang River;prevent and control projects;reducing tidal;protecting tidal
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引用本文: 李海静,葛晓梅.新中国钱塘江防治规划与实践[J].工程研究——跨学科视野中的工程,DOI:10.3724/j.issn.1674-4969.23010915. CSTR: 32282.14.JES.23010915 (Li Haijing,Ge Xiaomei.The Prevention and Control Project and Practice of the Qiantang River in New China[J].Journal of Engineering Studies,DOI:10.3724/j.issn.1674-4969.23010915. CSTR: 32282.14.JES.23010915)

作者简介:*李海静(1979—),女,博士,教授,研究方向为水利史、水文化、中西水利交流史。E-mail:lavalhj@126.com

葛晓梅(1972—),女,硕士,助理研究员,研究方向为水利管理、水利科普。


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