□程宇航

人類利用建壩擋水、建造水利工程已有幾千年的歷史。通過修渠建壩成功的控制洪水和利用水利資源已經(jīng)成為人類幾千年文明史的重要組成部分。工業(yè)化以后，特別是發(fā)明電以后，利用水力發(fā)電造福人類，更是一度成為人類文明進(jìn)步的象征。不容置疑，水壩建設(shè)、水力發(fā)電已經(jīng)成為當(dāng)今人類社會(huì)文明的重要組成部分。尤其是現(xiàn)代社會(huì)水資源的矛盾十分突出，水壩建設(shè)更是解決水資源問題的重要途徑。美國水資源問題的成功解決，主要就是依靠水壩建設(shè)。

一、美國的水壩建造歷程

1.水壩建設(shè)開始于獨(dú)立戰(zhàn)爭以后

美國的水壩建設(shè)歷史已有100多年，建壩歷史可以追溯到獨(dú)立戰(zhàn)爭勝利以后的西部開發(fā)時(shí)期。修建水壩起初是為了蓄水，用于灌溉莊稼。后來，新英格蘭的火藥廠、面粉廠和紡織廠主發(fā)現(xiàn)，水壩可以增大槳輪的力量，于是紛紛修建水壩。在早期的西部開發(fā)中，新移民在農(nóng)耕生產(chǎn)和礦業(yè)開采中，自發(fā)修筑了形形色色的各類堰壩，為磨玉米、消防、采礦洗選、灌溉、飲水、船運(yùn)等提供動(dòng)力。至19 世紀(jì)下半葉，問題出現(xiàn)了：一方面，年降雨量稀少的干旱地區(qū)無法靠天進(jìn)行農(nóng)耕灌溉；另一方面，沿著溪流江河靠灌溉、取水、交通的便利而逐漸興盛起來的村鎮(zhèn)和城市，人口和財(cái)富迅速積聚，卻年年受到洪水的威脅。

2.鮑威爾提出興修大型水利工程的主張

這時(shí)候，一個(gè)名叫鮑威爾的著名探險(xiǎn)家發(fā)表了一本題為《美國干旱地區(qū)的土地報(bào)告》的書，書中提出興修大型水利工程和建立家庭式農(nóng)莊的主張。1902年，總管西部墾務(wù)的聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)——美國墾務(wù)局成立。從此，美國西部開發(fā)揭開了嶄新的篇章。后人為紀(jì)念鮑威爾先生，把美國第三大壩格倫壩所攔成的水庫命名為鮑威爾湖。

3.美國共有大小水壩8萬多座

根據(jù)2010年《美國全國水壩名錄》，美國共有大小水壩84134座，其中壩高超過15 米的大型水壩8100 多座（其中壩高15 m至30 m之間的壩有6975 座，30 m以上的大壩有1749 座），小型水壩超過200萬座。水庫總庫容約為135000億m3，為世界之最。被水壩攔截的水道約100萬公里，占美國河流總長度的17%。

在美國，按主要功能劃分，供水或灌溉的大壩有1890 座，防洪大壩1873 座，旅游、娛樂大壩870 座，以發(fā)電為主的大壩629 座。

美國水壩大多歸個(gè)人所有。私有水壩占水壩總數(shù)量的69%，聯(lián)邦政府占4%，州政府占5%，地方政府占20%，共有水壩占2%。

二、美國水壩發(fā)揮的作用

1.水壩提供了最為有效和最可靠的電力來源

水電是美國最有效的電力來源。到20 世紀(jì)初，水電已占全美電力供應(yīng)量的40%。在20 世紀(jì)40年代，水電占美國西部和太平洋西北地區(qū)用電量的75%，大約相當(dāng)于整個(gè)美國總發(fā)電量的1/3。

美國現(xiàn)有大約2358 座水電站，其中常規(guī)裝機(jī)容量為74,800MW，抽水蓄能發(fā)電容量為18,400MW，美國的水電裝機(jī)容量為90GW，處于世界前列。數(shù)據(jù)顯示，美國水力發(fā)電站每年可提供9萬2 千兆瓦電力，相當(dāng)于500 個(gè)燃油電廠或150 個(gè)燃煤電廠所能提供的電力。20 世紀(jì)70年代以后，美國的水電建設(shè)開始走向平穩(wěn)發(fā)展時(shí)代。1997年，美國水電發(fā)電量為3473 億kW·h，居世界第二位，水能資源利用率為65.7%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)展中國家的11.5%和歐洲的平均數(shù)44%。今天，水電依然是美國最主要的可再生能源。

2.水壩建設(shè)全面促進(jìn)了美國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展

早在18 世紀(jì)，美國人就認(rèn)識(shí)到了水電的優(yōu)越性，并將其廣泛用于磨粉和抽水。通過利用水進(jìn)行發(fā)電，人們實(shí)現(xiàn)了改善生活水平的目標(biāo)。

羅斯福發(fā)電站是最早由聯(lián)邦政府興建的大型電力設(shè)施之一，其發(fā)電量已經(jīng)從當(dāng)初的4500 kW·h 增加到超過36000kW·h。電力的開發(fā)最初用于修建羅斯福大壩和抽取灌溉用水，也用于幫助支付工程建設(shè)費(fèi)用，改善農(nóng)村和城市居民的生活水平，并促進(jìn)鳳凰城地區(qū)新興工業(yè)的發(fā)展。游樂集團(tuán)借助庫區(qū)優(yōu)良的條件,大力發(fā)展休閑娛樂業(yè)，在人造湖泊及河流中建造游泳、泛舟、垂釣、潛水、漂流、滑水、露營的公共休閑娛樂設(shè)施，開展野營、郊游、游泳、劃船、徒步旅行、垂釣和打獵等活動(dòng)。游樂項(xiàng)目的水庫總面積超過300萬英畝。在現(xiàn)有的水壩工程中，有超過28,000 個(gè)帳篷、拖車、旅行房車場所，超過1100 英里的車道和1200個(gè)野炊場所。

3.水壩建設(shè)促進(jìn)了美國西部的開發(fā)

通過建筑水壩，美國西部廣闊的田園已經(jīng)成為美國的糧倉。比如加利福尼亞州圣華金山谷，曾經(jīng)是一片季節(jié)性泛濫的沼澤地，通過密集的地下水及地表水灌溉，它給美國提供了1/4 的糧食。

尤其是田納西河流域的水能資源開發(fā)成為美國落后地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的成功范例。田納西河流域面積10.5萬平方公里，原先工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，經(jīng)濟(jì)落后；水土嚴(yán)重流失，洪水泛濫成災(zāi)；交通閉塞、水運(yùn)不通，自然環(huán)境惡化，疾病流行，文化落后，是美國最貧困的地區(qū)之一。1933年，該流域人均收入不足全國平均水平的一半(45%)，62%的農(nóng)業(yè)人口生活尤其貧困。經(jīng)過40 多年卓有成效的建設(shè)，區(qū)域經(jīng)濟(jì)得以振興，創(chuàng)造了舉世贊譽(yù)的田納西奇跡。到1977年，全流域平均國民收入比1933年增加了34 倍。曾經(jīng)以農(nóng)為生的貧窮的田納西，建設(shè)成了以工業(yè)為主、全面發(fā)展的現(xiàn)代化的田納西。水電工程建設(shè)帶動(dòng)了田納西流域農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、煤礦開采、旅游業(yè)全面發(fā)展，徹底改變了這一地區(qū)貧困落后面貌，使其變成了今日比較富裕、經(jīng)濟(jì)充滿活力的地區(qū)之一。

美國西部是干旱缺水地區(qū)。為開發(fā)西部，僅1933-1943年聯(lián)邦政府就批準(zhǔn)興建了34 個(gè)灌溉與調(diào)水工程。這些工程的建成，為美國西部的繁榮發(fā)揮了重要作用。美國加利福尼亞州南部地區(qū)原本是沙漠地區(qū)，年降雨量很少。在美國西部開發(fā)中，美國通過從克羅拉多河引水，供應(yīng)南加州地區(qū)的用水需求。20 世紀(jì)50年代，加州又進(jìn)一步實(shí)施了北水南調(diào)工程，將加州北部的水引到南部。調(diào)水工程的成功，為南加州的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、水壩的負(fù)面影響

任何事物都有兩面性，美國水壩也是如此，有利也有弊，存在著一些負(fù)面影響。

1.超支多。在所有基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)類別中，大型水壩是超支最多的項(xiàng)目之一，平均超支達(dá)90%以上。

2.工期長。修建巨型水壩的工期平均為8.6年，常常超過10年。這種長周期使得水壩工程在解決緊急的能源危機(jī)方面根本派不上用場，并且極易受貨幣波動(dòng)、極度通脹、政局緊張和水資源盈虧變化的影響。

3.垮壩。美國歷史上曾發(fā)生數(shù)次垮壩事故。1889年5月31日，始建于1838年的賓西法尼亞州南福克水壩垮壩，洪水淹死了2209 人。1928年3月12日，加利福尼亞州圣弗朗西斯水壩垮壩，引發(fā)了美國20 世紀(jì)最大洪災(zāi)，450 人遇難。1972年，西弗吉尼亞州布法羅克里克的一座水壩崩潰，導(dǎo)致123 人喪生。同年，南達(dá)科他州峽谷湖大壩垮塌，238 人遇難。1976年6月5日，耗資1 億美元的愛德華州泰頓水壩垮壩，造成11 人和13000 頭牲畜死亡。1977年，佐治亞州的一座大壩倒塌，導(dǎo)致洪水沖進(jìn)一座圣經(jīng)學(xué)院，造成39 人死亡。1983年，洪水讓格倫峽谷水壩險(xiǎn)些垮壩。

4.破壞生態(tài)。2000年11月16日，世界水壩委員會(huì)發(fā)布《水壩與發(fā)展報(bào)告》，稱水電排放的溫室氣體甚至高于同等規(guī)模的火電，因?yàn)樗畨螄鸬膸靺^(qū)會(huì)淹沒大量生物，庫區(qū)周圍也有大量腐爛植物流入庫區(qū)，這些生物的腐敗過程會(huì)讓庫區(qū)排放出大量甲烷等溫室氣體。報(bào)告認(rèn)為，大型水壩對(duì)生態(tài)系統(tǒng)特別是物種的影響負(fù)面多于正面，有些影響是重大的、不可挽回的。

四、順應(yīng)民意加快拆壩

上世紀(jì)60年代末70年代初，現(xiàn)代環(huán)保運(yùn)動(dòng)于興起，水壩開始受到質(zhì)疑。環(huán)保等組織呼吁政府加速拆壩速度，并列舉了一系列的證據(jù)說明水壩對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害。

作為世界水壩大國的美國，半個(gè)世紀(jì)前就頒布了《野生景觀河流保護(hù)法案》，嚴(yán)格控制水壩建設(shè)，并對(duì)已建成的水壩進(jìn)行評(píng)估，拆除破壞生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重和潛在危險(xiǎn)大的水壩。

到了80年代，每年都有十幾座水壩被拆除。1999年，緬因州肯納貝克河上的愛德華茲水電大壩（長917 英尺、高24 英尺）被拆除。這被視為河流保護(hù)的需求首次戰(zhàn)勝發(fā)電需求的一個(gè)標(biāo)志性事件。

新英格蘭和大湖地區(qū)散布著很多水壩，它們是100 多年前為了磨坊和工廠修建的。這兩個(gè)地區(qū)拆除水壩的數(shù)量最多。其次是加利福尼亞和太平洋西北地區(qū)。

迄今為止拆除的最大水壩，是2011年拆除的高108 英尺的華盛頓埃爾瓦大壩。而弗吉尼亞州拉帕漢諾克河上的恩布里大壩的拆除，可能最為壯觀：工程師們用了600 磅炸藥，在大壩上打了一個(gè)洞，把這條河引入切薩皮克灣。

在過去25年里，近900 座水壩被拆除。現(xiàn)在，每年都有50 至60座水壩被拆除。環(huán)保人士說，隨著大壩被拆除，大自然復(fù)原的速度令他們吃驚。

水壩的設(shè)計(jì)使用壽命平均為50年，而美國已有1／4 的水壩壽命超過50年，到2020年時(shí)這個(gè)比例將高達(dá)85%。對(duì)一些老化的水壩，維護(hù)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水壩帶來的利益，于是，政府把這些水壩列入拆除名單，分批拆除。

環(huán)保等組織呼吁政府加速拆壩速度，并列舉了一系列的證據(jù)說明水壩對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害，并對(duì)水壩的安全性提出質(zhì)疑，尤其是修建時(shí)間較長的水壩。為順應(yīng)民意，美國加速了大壩的拆除速度。1999年到2011年共拆除了430 座水壩，而1990年到1998年僅拆除了130座。在過去50年里，美國共拆除了1000 多座水壩。

五、挺壩派頑強(qiáng)堅(jiān)持

在環(huán)保派呼吁政府加速拆壩的同時(shí)，挺壩派也在頑強(qiáng)堅(jiān)持他們的意見。他們認(rèn)為：

1.美國的水壩經(jīng)濟(jì)正向更深層次發(fā)展

2001年5月，上任不久的小布什政府公布了《國家能源政策》，指出，“水電可以把國家在保護(hù)自然資源及環(huán)境和保障能源供應(yīng)兩方面的利益有效地結(jié)合起來”，“所以水電今后仍將是美國的重要能源”。

在水電開發(fā)方面,美國在水能資源已被開發(fā)了82%之后，仍在利用最新技術(shù)挖掘現(xiàn)有水壩的潛能，走一條以內(nèi)涵式發(fā)展為主的道路，不斷推進(jìn)水能資源的開發(fā)。美國正積極興建新的水電項(xiàng)目,為新的先進(jìn)的水電技術(shù)提供資金,積極進(jìn)行水電許可證制度的改革，鼓勵(lì)利用現(xiàn)有的水壩開發(fā)新的水電。美國的水壩經(jīng)濟(jì)不是停滯不前，而是正向更深層次發(fā)展，一些新的大壩正在建設(shè)當(dāng)中，其中不乏較大的工程。1999～2004年，美國有53 座超過15 米的大壩在建或已建成。

美國在現(xiàn)有大壩和水庫的基礎(chǔ)上，加大了水電開發(fā)的力度。許多大壩在進(jìn)行修復(fù)或更新。1998年美國能源部所發(fā)布的一項(xiàng)資源評(píng)估報(bào)告說，到2020年，依靠現(xiàn)有的大壩或水庫，水電資源將新增加供電容量21,000MW。

2.美國并非輕易拆壩

⑴美國人拆的是些什么樣的壩

一是超過了一定服役期的大壩（一般為50年）。二是已經(jīng)失去其原有功能的大壩,比如為紡織、礦業(yè)供水的壩，因紡織工業(yè)遷移、礦業(yè)停工等導(dǎo)致水壩退役。三是早期用于造紙業(yè)、灌溉、供水等目標(biāo)而建的小型水壩,經(jīng)過長期運(yùn)行已經(jīng)喪失原先設(shè)計(jì)功能。

美國從水壩安全管理的角度出發(fā)，考慮工程自身的安全和對(duì)下游帶來的潛在危險(xiǎn)、以及加固費(fèi)用高等原因，在進(jìn)行詳細(xì)分析比較后選擇拆除方案。

⑵美國拆壩需經(jīng)過嚴(yán)格批準(zhǔn)

為避免破壞長期形成的既有生態(tài)系統(tǒng),因拆壩而造成新的生態(tài)問題,美國在拆除大壩方面有一套嚴(yán)格的批準(zhǔn)機(jī)制,首先要取得拆壩許可證。

⑶拆壩在美國不是主流

1946年以來，美國退役的水壩總數(shù)為467 座。這些退役壩有以下特點(diǎn):第一,占美國現(xiàn)有水壩總數(shù)的0.56%，拆壩主張?jiān)诿绹闯蔀橹髁?。第?大多都屬于小壩,標(biāo)明壩高的均方值不到5 米，查明壩長的均方值約52 米。第三,壩齡較長,服役期一般為50-140年。第四,水壩存在安全隱患。第五，大多屬于功能喪失的廢壩棄壩。第六,絕大多數(shù)都是修筑在支流、溪流上。第七,絕大部分（99%）不是用于發(fā)電。第八,一些水壩的維護(hù)加固費(fèi)用超過了水壩所帶來的收益總和。

3.立法加強(qiáng)對(duì)河流的保護(hù)

1968年10月2日，美國總統(tǒng)林登·約翰遜簽署《野生景觀河流保護(hù)法案》，對(duì)那些頗具自然、文化和消遣價(jià)值的河流進(jìn)行保護(hù)，讓河水無阻擋地自由流淌，滿足人們對(duì)大自然的享受。

國會(huì)遴選受保護(hù)的河流，內(nèi)務(wù)部也可提出建議，由國會(huì)批準(zhǔn)，受保護(hù)的河流由聯(lián)邦或州政府機(jī)構(gòu)管理。受保護(hù)的河流可以是一整條河，也可以是一條河的某些段。受保護(hù)的河流被分成三類：原生態(tài)河流、景觀河流和消遣河流。

簽署法案時(shí)，有8 條河流及其緩沖地帶列入受保護(hù)河流名錄。截至2011年7月，受保護(hù)的河流增加到203條，河段總長度為20274公里，占全國河流總長度的0.36%。