中国社会科学院经济文化研究中心《调查研究通讯》No.2005-5           2005年4月6日
******************************************************************************                   

河流辩证法与长江平原河道治理(上

 

林一山


    我和长办的同志在解放初,依据大量的调查研究,提出以防洪为中心的治江三阶段论。第一阶段是加强堤防的整修,即利用当时十分有限的经费,充分依靠人民群众,完成长三江中下游广大地区的堤防整修加固工作。第二阶段是蓄洪垦殖,即结合农业的发展,兴建分蓄洪工程,蓄纳当时堤防防御不了的大洪水。第三阶段是修建山谷水库控制调节洪水,并发挥水利枢纽的防洪、发电、航运、灌溉和水产养殖及血吸虫防治等综合利用效益。几十年过去了,回过头来看,治江三阶段论完全符合客观实际,并为长江流域的综合利用规划指明了方向。
    治江三阶段论虽然是以防为中心,但并不以防洪为唯一目标;因此泛化地说,它也可看为以采取三项主要措施(工程的和非工程措施)为特征的治江三阶段论。经过1998年大洪水后的较大规模的堤防建设,特别是三峡工程蓄水发电并即将全部建成,山谷拦洪水库的骨架已基本确立。从发展的角度看问题,在继续完成上述三阶段的工作过程中,今后的治江工作出现了一个具有新特点的第四阶段,即系统地治理长江中下游干流河道的阶段,它也是前三个阶段的自然展开。
如果说治江三阶段论是以防洪为中心,以堤防、蓄洪垦殖区和山谷水库为主要措施,主要服务于农业经济的发展;那么治江的第四阶段则是以形成单一深水河床、兴利去害为中心,以河道整治工程为主要措施,主要服务于沿江工业走廊、城镇集群和高通量深水航道的建设。
    对于治江三阶段论以及长江流域综合利用开发规划,在我的相关著述中(如《林一山治水文选》)已有较详细的讨论。本文着重阐述长江中下游干流河道治理工作的指导思想及其在不同代表性河段的具体体现。对于平原河流来说,所谓的河道治理说到底就是一个河床形态的问题;其中的核心内容就是运用河流辩证法和河流学理论对不同河段的河床形态作出具体分析,揭示其发展变化过程中的内在矛盾,提出合乎河流规律的治导措施。

一、长江中下游干流河道治理的指导思想
    由于人类的活动,不断缩窄河面,这种活动虽然是盲目的,但也是现实的。由于人类过去不了解河流的变化法则,不可能制定出长江干流的整治方案,甚至于干流某一河段的整治工程也是不敢设想的。但是,人们发现也是人们的需要,把大江两岸长期不通过洪水的淤滩,不断筑堤围垦,这样人们也就事实求是地逐步缩小了长江的河宽。这种历史的实践过程,使人们逐渐认识到,今天的河宽状况并不都是水流要求所必须的、最理想的和不可调整的。一定的流量要求一定的过水断面,而过水断面与河宽又存在着一定的关系;按着河流发展的自然法则要求,在各种不同的河段中,河宽是在怎样一个范围内变化?这个变化的极限是多大?这就是我们要研究的目标,也是我们运用辩证法的目的。
    所谓"三十年河东,三十年河西"的变化形式,按照辩证法的原理来说,每一次的反复变化都不可能原地不变的反复,而是螺旋式的向前发展,即河床在不断地向着符合水流要求的方向发展。这种螺旋式的变化形式,决定的因素很多,除了岩石边界条件外,主要因素应该是江面的缩窄对于河弯半径变化起着主导作用。
    长江流域从公元四世纪开始较明显地受到人类活动的影响,开始于平原垸田的围垦,逐步发展成并垸联堤,再发展为干流的堤外滩地围垦,最后就是对支流的堵截形成单一的或多汊河道,这些活动虽然带有一定的盲目性,但一般说来凡是符合实际情况,也即符合长江河流发展规律的都是成功的。反之,凡是失败的、行不通的,就是违反了河流的自然规律,因而在较长的时间内留下了后患。
    根据已往的经验和河流学理论,长江的江岸抵御水流的能力,也即河床对水流的约束能力还有很大的潜力,所以还有许多河段可以进一步缩窄。除荆江河段因为历史的原因,给今天留下的特殊防洪困难,其它河段都没有因为江面的缩窄而遗留下过于严重的防洪问题,也没有因为缩窄江面而使堤防工程遭受失败。相反,到目前为止,还有大部分河段有必要进一步缩窄到合理的宽度。已有的经验和河流学理论表明:河面缩窄,河床必然刷深,这不会影响河槽的泄洪能力,或是抬高了水位。当然;江面过窄,就会增加不必要的防护工程。我们可以根据历史上这些人工活动的经验及相关的理论知识确定长江不同河段的标准过水断面、或是合理的河岸宽度。
    从长江整个平原河段来说,人类活动最为明显的是荆江河段。荆江的防洪工程,历史上在指导思想上有错误,但它也给我们提供了最全面、最系统的经验。其中最重要的是抛石护岸可以抵御每秒数米流速的水流冲刷;另一个经验是从荆江两岸古老堤线证明现有的河宽可能比过去最大的河宽缩小了一半,河弯半径大概也相应地缩短了一半,但其对河床的发展变化并未产生不利影响。这对于长江干流并支并汊,发展单一深水河槽提供了非常有益的经验。在荆江河段,沙市城市的发展也给我们提供了一个重要的经验,即利用城市港埠码头建设的工程设施,可以同时控制下游河弯的变化幅度不超过防洪所允许的范围,可谓一石二鸟。即码头的工程设施建设同时也是河道治理的工程设施建设。
    长江的平原河段基本都在鄂、皖、苏三省境内,各段都具有明显的不同特征。在湖北境内,双汊河段现已基本衰亡,在江苏境内已明显地趋于衰亡;而在安徽境内,则支汊发育,洲宽滩多的现象尚未呈现明显的衰亡趋势。皖江之所以至今仍保持着这样复杂的问题,主要原因是其没有像鄂苏两省那样把该围垦的滩地都围起来。如前所述,虽然过去这种围滩堵支具有一定的盲目性,但对缩窄河宽、刷深河床和稳定河道是有利的。这是因为生产和经济发展的需要在客观上符合窄深型河流束水攻沙的规律,从而使长江河床向有利的方向发展;过去的这种围垦活动基本上是成功的,也符合长江河流变化发展的规律。
    对于长江中下游干流的2000公里河道整治,是采用单槽河床有利,还是双汊河床有利,这一问题长期以来在水利界有两种不同意见。根据长江的实际情况和河流学理论,在长江干流上不论是对河道整治,还是港埠建设以及对沿岸防洪和水利卫生,单一河槽远比双汊河槽有利。因为在双汊河床的自然变化过程中,它的主要变化特征就是主槽和较大支汊的相互交替,这就造成了深水岸线和航道的不稳定,这对沿岸港口和航道建设十分不利。随着经济和社会的发展,城市发展、港口建设和岸线资源开发的重要性和紧迫性已日益被人们所重视,这种形势对于加速长江中下游干流河道整治工程的实施是有利的;因为,经过几十年的经济发展,沿江工业走廊和城市集群已经是呼之欲出了,而与之相应的河道整治恰是其加速形成的必要条件。
    长江两岸的大堤工程在不断培厚加高的过程中,其中也包括了缩窄江面宽度的经验,对于扩大主槽改善长江干流河势都起了有益的作用。这就是中国古代水利界已总结的一个经验,即束水攻沙。从某种意义上说,缩窄江面宽度,对多汊和双汊河床可以逐步增大主槽的过水能力,逐步使支汊缩小以致淤死,并使分汊河床变为单一河床。这就既不影响泄洪,而又有利于改善航道。因为在缩窄江面和堵支并汊等人工活动的作用下,多汊和双汊床相互交替的规律必然要被打破,所以原来长期处于分汊状态的河床就逐渐发展为单一河床,其机理已如前述,此处不再多言。
    由于长江是窄深型河流,其河岸的胶结程度强,所以通过缩窄江面至合理宽度以及逐步堵支并汊、扩大主槽,利用长江水流的巨大造床能力,就可以在其中下游干流河段逐步形成单一深水河床。这是治江第四阶段的直接目标。根据河流学理论,在相同过水断面的条件下,单一深水河床(即R大)比多汊宽浅河床(即R小)具有更大的过洪能力和较低的同流量洪水位;因为靠主槽泄洪的河床比多汊河床具有较小的糙率和更小的阻力面(湿周),故前者的泄洪流速更高。
    随着单一深水河床的形成过程达到平衡的下切深度之后,水流将以侧向侵蚀为主。这时,根据有关的河流学理论和实践经验,控制河流的平面形态--即与河流弯曲度相关联的诸因素,如弯段半径等,将成为河道整治工作的主要方面。对此,河岸控导工程主要有三种表现形式。第一是河道的天然节点,如武汉段的龟蛇二山,在长江中下游有几十对这样的天然节点。第二是沿江城市集群的重点堤防、码头港埠等工程设施。第三是某些河段的护岸工程。后两者在一定的条件下,均可建成与天然节点同样坚固的人工节点,如重点城市的骨干堤防可以采用坝式断面。凭借这些天然的和人工的节点,我们就可以把长江平原河流的平面摆动幅度控制在有利于防洪、城市建设和港口岸线稳定的许可范围之内,而完全不必要进行全程防护,从而可大大地节省河道整治的工程投资费用,其道理已在前文中做过讨论。
    这里要特别强调一点,上述河道整治工作,如缩窄堤距,堵支并汊和护岸工程等,它们同时也是城市和农田防洪、城市公用设施(如供水工程)、码头港埠和深水航道工程建设的有机组成部分;即同一笔投资可以实现多种目标,它们之间是一种互补共利的关系。如果我们运用河流学的理论和已有的治江实践经验,紧密联系沿江工业走廊、城镇集群和大通量深水航道的建设,提出和依托一种新的投资收支流程,对河道整治工程进行系统优化设计和分期实施,便可在前三者的建设和发展过程中,只用较小的专项工程投资,即可最终完成长江中下游干流河道的治理工作。

二、荆洪河段:主泓南移与束窄河道
上荆江主泓南移
    "万里长江,险在荆江",其来也渐。明朝嘉靖年间,在当朝宰相张居正(湖北沙市人)的主持下,将流向荆江北岸的一切支汊全部堵死,荆江大堤由此连成一体;这把原来分泄云梦泽的洪水大部分逼向长江河槽和洞庭湖区,大量泥沙也从此不能进入荆北(即今江汉平原),而不断淤高南岸和洞庭湖区;荆江河段南高北低的累积过程也由此开始。尤其是清朝乾隆年间大修荆江大堤之后,迫使全部洪水只向南岸和洞庭湖区分泄,荆北地区再也没有泥沙淤积了;随着洪水而来的泥沙不断淤高南岸和洞庭湖区,致使荆江河段原本南高北低的地势差越来越大,以至构成荆江防洪的严重局面。"万里长江,险在荆江"就是指荆江这种防洪形势。
    近数百年来,由于历代治水方针的错误,即"舍南保北"和治水不治沙、用水不用沙,结果并未能做到"舍南保北",而是不断走向反面,这种延续下来的政策实际上害了荆江北岸。从沙市河床断面可见,南岸大堤保护区地面比北岸大堤保护区地面平均要高7至8米、甚至10米;在洪水期间,水位高于北面地面达到14至15米,从而造成荆北地区面临毁灭性灾害的危险。荆北防洪大堤一旦决口,其严重后果很难设想。有人曾做过计算,这里一旦决口,江汉平原十天蓄积洪量将达450亿方,相当于洞庭湖全部水量的3倍左右。
    经过解放以来的不断努力,荆江大堤的安全程度不断提高,但其溃决的危险仍然存在。如果荆江大堤万一溃决,其复堤堵口、长江归道工程的规模之大难以估量;而且更严重的是这将造成几十万人、乃至上百万人的死亡,甚至武汉三镇也很难确保。与此同时,处理这一系列严重后果的善后工作和相应工程,必将严重打乱我国整个国民经济的发展步伐。另外,还有一个不容忽视的问题,即在水利界乃至与荆江有直接关系的机构和人员中,麻痹和侥幸的思想在不断地蔓延和濨长;特别是在三峡大坝已经蓄水和近年长江大堤加高培厚之后,情况就更是如此。然而国家的命运绝不能建立在一种侥幸心理的基础之上,尽早从根本上解决这个历史遗留下来的重大问题,道理自不待多言。
    由于荆江的上述特点和历代治水方针错误所造成的恶果直到今天还在继续发展。洞庭湖区和三口分水量不断减少,洪水期间,由五十年代的50%减至今天的不足30%;这样的荆江水位不断上升,更使荆江大堤积重难返,危机仍在。以汉口最大三十天洪量计算,1998年长江洪水只相当于三十年一遇,但沙市水位已比1954年高了约0.6米。在三峡工程全部建成蓄水后,如遇1870年特大洪水(宜昌流量10.5万个),下泄流量仍将达8万个,这比目前上荆江的安全泄量(包括三口分流)高出2万个左右;因此,仍须使用荆江分洪区。目前荆江分洪区内人口已近60万人(比解放初多了3-4倍),GDP已达几十亿元,这是1954年的二十至三十倍,使用一次的代价高达数十亿元。
    另外,100多公里的荆北大堤是建在500米厚的卵石层之上,其上面只覆盖着几米厚的冲积土层。这样洪水来后,就会在大堤后面几十米乃至几百米、上千米处出现管涌,实在是防不胜防。在三峡工程建成蓄水后,至少几十年内,坝下河道将出现剧列冲刷,这对上荆江的两个危险河段--沙市和郝穴,将构成很大威胁:堤基渗漏掏空、滩岸崩塌等堤防基础险情难以从根本上解决。现在所说的三峡工程可使荆江防洪能力从十年一遇提高到百年一遇,并未充分考虑到荆江堤防恶劣的基础地质条件。
    因此,在三峡工程建成之后,尚应妥筹根治险在荆江的治本之策,以期做到万无一失。对此,我曾在70年代就提出系统的解决方法,即改造荆江河势的上荆江主泓南移和刷深河道的方案,由此荆江河段南北高差悬殊和安全泄量不够的严重形势便可得到根本改观。所谓上荆江主泓南移是指将沙市和郝穴这两个最危险的河段,在人工开挖新的引河的辅助作用下,类似于下荆江裁湾工程,主要利用河流自身动力使其南移一至二公里,如其得以实现,则新河段的两岸将都是具有宽达数公里的高滩。有了这样的堤防,万一漫决,也不会引起长江改道;因为长江干支流历史上无数次决堤经验证明,凡是具有宽广高滩的河段,发生漫决,河水归槽之后,可以立即堵口复堤。
    主泓南移不仅避开了卵石堤基,还能利用三峡蓄水后坝下河道的冲刷,使上荆江数百年已被淤高十几米的河床下切10米左右,即基本恢复明清时代的河床高程。另外,主泓南移之后,由于荆江两岸都是宽广高滩,就近取土极为方便,再将两岸大堤加高2至3米(目前因取土不便,再加高1米已是极为不易);如此,荆江的安全泄量将比目前明显提高。在历史上,沙市码头的枯水位是19米,现在淤高为30米。一旦上、下荆江河床下切10米左右,即使遇到1860年和1870年的特大洪水,经过三峡调蓄之后,荆江河床也能将其安全渲泄。
    也就是说,通过三峡工程、上荆江主泓南移和刷深河道,可在荆江分洪区不再使用的条件下,使荆江具有防御千年一遇洪水的能力。如此,"险在荆江"的局面将一去不复返,没完没了的荆江防洪投资就会基本结束;荆江分洪区的经济亦可放手加以发展,再无顾忌。据粗略估计,主泓南移的工程投资与使用一次荆江分洪区的赔偿费用大体相当。如果考虑到主泓南移之后,沙市可新增十数平方公里的新市区,通过批租土地获得的收入,即可基本收回主泓南移的工程投资。今后,如能在下荆江适当地再做一点裁弯工程,则整个荆江河床将成为相当保险的深水适航河道。荆江两岸将可安枕矣,再也不用每到汍期千军万马上堤防洪了!
束窄洪湖漫流河道
    三峡工程建成蓄水后,坝下河道将出现强烈的冲刷,影响范围将及武汉以下乃至河口,且其枯水时流量将由原来的2000多个增至5000多个,而洪水流量将比原来有所降低,这就为城陵矶到武穴区间的河道治理创造了非常有利的条件,将使其不仅成为良好的深水航道,且兼具明显扩大安全泄洪量的作用。
    从城陵矶到武汉这一段,到了夏天是一片汪洋。这时,长江主槽的洪水不占主要地位,而是以漫流的方式泄洪,此时的河道成为宽浅型的(即R变小);这样,河道坡降S变大,上游(城陵矶一带)水位必然抬高,而过水量变小。反之,如果把河道整理成窄深型的(这里的窄是相对于漫流河道的平均宽度而言),这样水力半径R加大(或宽深比变小),则坡降S变小,过水断面和过水流量加大,上游水位也就随着之下降。
    长江河床土质粘性较强,河床比较稳定,可以做到窄而深;应利用这个特点,在夏季不让洪水到处漫流,而应使之归于主槽,以此进行泄洪,运用洪水流量造床(现在是枯水流量造床)。这样,主槽自然刷深,坡降S变小,过水流量随之加大。洪湖那一带与长江河道相隔较远,主泓位于右岸,左岸有数公里宽的滩地;因此,应把那里在夏天洪水到处漫流的滩地围垦起来。如果现有河道主槽的某些部分不够泄洪之用,可将其展宽、加深。如此,城陵矶到武汉的河段可在目前的基础大大刷深,至少可向下切1至数米。现在这里冬天有时不能通航,这是因为水在这里到处漫流,只有到枯水季节,水才归槽,所以是枯水流量造床,难以刷深河道。通过围垦缩窄漫流河道,这里就可以主要依靠加深和适当展宽的主槽来泄洪了。荆江堤距平均在800米左右;在洞庭至武汉段,有四水进来,其平均堤距可在1200米至1500米。
    通过围垦缩窄洪湖漫流河道的治理方式,可收一石四鸟之效。其一,利用长江的巨大动能,自然地刷深、展宽主槽,可节省大量的工程费用。其二,可使城陵矶至武汉的洪水位下降,防洪作用明显加强。在洪湖一带左岸的宽滩,可像监利那样围起一个"人民大垸",这样这里也就变得安全了。其三,碍航河道得到根本改观;目前在洪湖段的枯水时节,部分航道水深只有2米左右,如这里的河道下切3至4米,这个问题将不复存在。其四,在城陵矶至牌洲湾沿岸,将可在左岸围垦出上百平方公里的宽高滩地,洪湖的码头也可改建在长江边上,这对促进当地的经济发展,意义非常重大。
    通过主泓南移、束窄漫流河道,则上、下荆江及洞庭湖以下河段都可变成窄深河床。如此,武汉以上的长江干流河床坡降就都降下来了;原来这里大致是在五万分之一左右,通过上述措施将来可变为七、八万分之一。这样,武汉及其以上河段(含洞庭湖)的洪水位都会有不同程度的下降;这对湖北的好处很大。
    在下文将要谈及的武汉河段的治理要联系到牌洲湾。由于这里及其以下河段的两岸都是岩石基础,如果我们依据河流学的理论,把其中的一些弯段控制住,而另外一些则允许其变动,就可保证武汉市区的凹岸处于左岸而不是右岸,这样其左岸就可以成为具有良好条件的深水港区。另外,如将来在武穴一带实施浚深工程(参见下文),就可把牌洲湾裁成一个缓弯;这样,原来所谓"牌洲弯一弯,武汉水降三尺三"的作用就没有意义了。因为通过武汉以上形成窄深河床、以及武穴的浚深工程,可确保武汉的洪水位下降1米左右。如此,武汉的防洪形势将明显改观。

三、汉口港区河段:以槽换滩与稳定弯段
    河流辩证法则在武汉河段中的主要表现形式是:以龟山蛇山之间为共轭点的8字形河段,在历史的长期过程中,河势的发展变化以近似重复的形式,反复交替地进行着,即所谓"三十年河东,三十年河西"的变化形式。这种螺旋式的变化形式,决定的因素很多,除了岩石边界条件,主要方面应该是江面的缩窄对于河弯变化起主导作用。武汉河段南北两岸的平原地带,几乎都是历史上江中沙洲并岸围垦的结果,沿江的湖网也多是江流故道的遗迹。现在的汉口江汉关岸边是当时英法租界建港时进占长江河滩的结果,历史资料表明,长江主流在该河段内有过多次的摆动,并带有一定的周期性。
    武汉三镇是因长江而发展起来的港口城市。在其兴起发展初期,城市只是适应于当时的江流变化,而没有能力对江流提出要求并改造河流适应自己的需要。随着城市的发展和科技的进步,城市对河流的依赖性更强了,对河流的要求也更高了,也就逐渐不能容许河流任意变化了。人类活动因素使二者的相互关系更加密切更加复杂了。
    近百年来,武汉河段主流的交替变化,造成汉口主要码头区的岸边由凹岸变凸岸,即冲刷河岸变淤积河岸。由于武汉三镇以汉口为主的城市建设已成定局,原来利用凹岸的有利条件所建码头区域,现由于河势变化而走向反面的不利局势,也即淤岸的不断发展扩大,致使沿江各项用水建筑系统都遇到了极大的困难。为了克服这些困难,各有关方面每年都需耗费巨额投资,进行大量的挖淤疏浚工程和改建供水工程。但从整体和长远观点看来,这种"坏事"可以变成好事,而且必须变成好事,在某种意义上说也是求之不得的好事;道理如下。 
    第一,武汉三镇过去到现在的商业中心都在汉口,从近代城市建设的需要来说,汉口的地质地貌条件最为不利,主要是:市区内从地质上说全是平原冲积层,距岸边越远,土壤颗粒越细,并有大量的湖相沉积物,这对于房屋道路建设非常不利,因为同等建筑物在基础处理方面要成倍地增加投资。第二,汉口地势低洼,夏季相当长的一段时期全市都处于最高洪水位以下,最多达7至8米,一旦围堤溃决,后果不堪设想,尽管堤防岁修任务繁重,仍常受洪水威胁。第三,近代城市建设都必须有地下交通系统,但汉口地下水位高,排水问题大,建设地下通道非常困难,几无可能。第四,武汉市是全国最大的内河港埠,根据国家的需要,武汉码头驳位装卸能力在不久的将来,需要达到目前上海的水平;但从目前武汉河段的现状看,远远不能满足要求。
    为什么武汉河段河势的恶变可以变成好事?河流主泓南移,汉口区变成浅滩,这是河流运动搬运泥沙淤积的结果。从表面上看,港区被淤塞了,码头航运受阻了;但从改造汉口岸边和彻底改造汉口港区的实际需要看,这一边滩是一项求之不得的巨额财富,而这种财富即长江的泥沙在现状下是取之不尽的。我们怎样利用它,可从以下几个方面说明:
    第一,利用已经淤高的汉口边滩,在其前缘修筑新的防洪大堤,并将滩地填高至海拔28-29米。按江面宽度1200-1500米为标准(这是已经论证了的长江在此段要求的稳定河宽)来束窄江身,并将天兴洲并入北岸,白沙洲并入南岸,这样扩大的市区面积约有35平方公里,相当于解放初期武汉三镇市区的总面积。这可使长期荒芜于市区中心的这片土地得到开发,这对武汉城市发展的作用是十分巨大的。有了29米左右高程的宽大高滩,沿江防洪问题也迎刃而解。但如没有河势变化的有利条件和泥沙大量淤积,这将几乎是不能实现的事情。
    第二、这一邻江新市区的出现,必将大大改变武汉三镇的面貌,使三镇建设有了中心市区,汉口交通拥挤和缺乏与长江平行的交通干线问题可得以解决,在新的堤顶上可以修筑高于海拔30米的宽阔的沿江大道,而且在填高的滩地上有了修筑地下交通系统的条件。同时由于沿江地带泥沙颗粒较粗及基础地势较高,有利于兴建高层建筑,新市区的扩建也给调整和改造老市区的排水、降低地下水位等,创造了条件。
    第三,现在城市建设征购土地问题极为复杂,特别是征用的土地都是优等农田(如菜田),这与保证农田面积发生很大矛盾,有了新市区即可缓解这一矛盾。
    第四,新的岸线较原来延长扩大了,束窄了河身使两岸都能形成足够水深的良好水域,为充分、可靠地发挥长江的水运优势与供水能力,创造了前提,必将进一步促进武汉城市的经济社会发展。
第五,新岸线、新市区相当于一张白纸,可以绘画出最新最美的现代化武汉市容。
然而,为什么这种比较理想的方案,至今仍受到各种阻力而不能进行?这是因为目前在水利界,包括长委内部相当于一部分技术人员,对于这种工程在技术上的理论根据抱有很大的怀疑,因为他们对河流学等水利技术问题缺乏研究和实践经验,所以在认识上有较大距离。他们所怀疑的问题可具体分析如下。
    第一,在水利界有相当大的一部分人,误认为河面越宽过水能力越大。实际上,河床过水能力在其他条件相同的情况下,主要决定于过水断面的大小,而不单是河面的宽窄。同等的过水断面,窄深式的河床,其过水能力大于宽浅式河床,这个原则早已被一个公认的水力学公式所证明了(在直观上看,前者具有更小的湿周,故而阻力面远小于后者)。因此,在武汉河段滩地上建筑防洪大堤缩窄江面,在河床中挖泥填高滩地,挖河增大的过水面积不小于填滩所减少的过水面积,这种以槽换滩的办法能将不合理的宽浅断面,改造成相对合理的窄深断面,总的过水能力是扩大的,而不是相反。
    第二,在冲积平原上的河床过水断面大小,主要取决于造床流量,这个原则也是水利界所公认的。也就是说,随着流量大小的变化,河床相应地产生冲淤变化,而且冲淤部位因流量和流态不同而变化。有什么样的水流就要有什么样的河床与之相适应。
    第三,所谓水流创造河床,河床约束水流,二者的关系取决于水流,这个原则在某种情况下是有条件的,这主要表现在水流冲刷河床过程存在一个时间问题。100多年的实测记录和水文气象规律表明,在川江大洪峰出现以前,必定先出现南岭来水洪峰,这次洪峰对武汉河段的造床作用,必然为迎接川江大洪峰奠定了基础。也就是说,武汉河段的水位流量关系要比荆江河段相对稳定。
武汉河段整治工程实施方案将分三期施工,这种分期的主要目的有三:首先,先将最迫切需要解决的建筑地区控制起来,在这个地区内进行市区建设,首先解决航运码头的客运大楼。其次,在这个新市区内可用招标办法出租土地,筹集建设资金。再次,为继续观察河道变化情况,并在新市区内建设大比例的汉口河段水工模型试验室。这种作法既可留有余地又可稳步前进,并根据模型试验制定最后阶段的工程方案细则。同时在这个第一期工程中,我们可以筹集巨额资金为以后继续施工,继续扩大资金收入,用以工程养工程的办法完成工程计划。
    第二期工程,根据第一期工程实施结果和经验,将计划中35平方公里的新市区围堤全部建成。开工时间将根据老河道淤高的有利条件和模型试验的初步成果制定堤线轮廓,而第一期工程所筹集的资金数额,也是第二期工程前期投资的主要来源。在整个新市区这个主要工程完成之后,为此相应的汉口市区整体规划,将应由武汉市城建系统提出方案。所以武汉河段整治工程,是从解决城市建港入手,充实调整武汉三镇总体规划布局。
    第三期工程的主要目的是调整目前武汉河段的长江河势。具体说就是把目前长江主泓由靠近武昌岸边,转为靠近主要港区汉口一边,以便恢复过去的汉口岸边状况。要达到这样一个目的,必须准确无误地确定整个河段约50公里长的河岸治导线,并提出护岸工程的设计方案。第三期工程,就是前面说的最后阶段的工程方案细则。这个细则就是说工作要做得细致准确,要做到这一点必须解决一系列的复杂技术问题;我们要做大比例尺的河道模型试验,就是为了验证解决这一系列复杂技术问题。以上全过程可以概括为:以水利城,以城利水,序贯决策,互动前进。
    武汉河段的整治工程计划,虽然在技术上是个复杂问题,但同时必须解决许多政治思想问题,具体说必须解决各有关单位之间的利害关系问题,这些问题都必须在开工前,做出明确的规定。
    武汉关以下已经淤高了的处于水流凸岸的汉口边滩按照河流造床运动来认识,这是河流自身将多余的过水断面舍弃的结果,我们取其舍而用之,这本是十分自然的事,完全不需要为此专门做河工模型试验。至于远景完全变成单一深水河床之后,再调整主流流向,使之更好地满足城市建设各方面的要求,那时辅之以河工模型实验,在其上验证一下所采取工程措施的合理性和经济性是非常必要的。
    由于辩证法可使我们正确地认识到事物的内在矛盾,或者说认识到不同现象在本质上的内部联系,所以我们强调运用辩证法去认识和改造客观自然。武汉河段大桥以下的主泓南移靠近武昌岸边,这与青山港支汊发展为长江主泓,二者的关系是一致的;而汉口边滩的形成与长江主泓南移二者之间的关系也是一致的;至于大桥以下主泓南移,则与大桥以上主泓偏北略靠汉阳岸边这二者之间的关系更是一致的。因此,武汉河段主泓由天兴洲左侧转到右侧的青山港段,是符合自然规律的,青山港支汊变为主泓是由于其上游河势变化而造成的,不论国家或地方都没有投资兴建过任何控制工程。武汉河段整治工程将证明青山港河段不仅可以变为长江主泓,而且也可以按照它的客观规律,使该河段符合武钢码头区的需要。

 

 

中国社会科学院经济文化研究中心