□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步的象征。不容置疑，水壩建設(shè)、水力發(fā)電已經(jīng)成為當今人類社會文明的重要組成部分。尤其是現(xiàn)代社會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立戰(zhàn)爭勝利以后的西部開發(fā)時期。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、船運等提供動力。至19 世紀下半葉，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

這時候，一個名叫鮑威爾的著名探險家發(fā)表了一本題為《美國干旱地區(qū)的土地報告》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 世紀初，水電已占全美電力供應(yīng)量的40%。在20 世紀40年代，水電占美國西部和太平洋西北地區(qū)用電量的75%，大約相當于整個美國總發(fā)電量的1/3。

美國現(xiàn)有大約2358 座水電站，其中常規(guī)裝機容量為74,800MW，抽水蓄能發(fā)電容量為18,400MW，美國的水電裝機容量為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，相當于500 個燃油電廠或150 個燃煤電廠所能提供的電力。20 世紀70年代以后，美國的水電建設(shè)開始走向平穩(wěn)發(fā)展時代。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%，遠遠大于發(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)全面促進了美國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展

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

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)費用，改善農(nóng)村和城市居民的生活水平，并促進鳳凰城地區(qū)新興工業(yè)的發(fā)展。游樂集團借助庫區(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。游樂項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 個帳篷、拖車、旅行房車場所，超過1100 英里的車道和1200個野炊場所。

3.水壩建設(shè)促進了美國西部的開發(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)濟落后；水土嚴重流失，洪水泛濫成災(zāi)；交通閉塞、水運不通，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)濟得以振興，創(chuàng)造了舉世贊譽的田納西奇跡。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)邦政府就批準興建了34 個灌溉與調(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50年代，加州又進一步實施了北水南調(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)展提供了堅實的基礎(chǔ)。

三、水壩的負面影響

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目之一，平均超支達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方面根本派不上用場，并且極易受貨幣波動、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?？怂畨慰鍓?，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些垮壩。

4.破壞生態(tài)。2000年11月16日，世界水壩委員會發(fā)布《水壩與發(fā)展報告》，稱水電排放的溫室氣體甚至高于同等規(guī)模的火電，因為水壩圍起的庫區(qū)會淹沒大量生物，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讓庫區(qū)排放出大量甲烷等溫室氣體。報告認為，大型水壩對生態(tài)系統(tǒng)特別是物種的影響負面多于正面，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60年代末70年代初，現(xiàn)代環(huán)保運動于興起，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)說明水壩對生態(tài)環(huán)境的危害。

作為世界水壩大國的美國，半個世紀前就頒布了《野生景觀河流保護法案》，嚴格控制水壩建設(shè)，并對已建成的水壩進行評估，拆除破壞生態(tài)環(huán)境嚴重和潛在危險大的水壩。

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。這被視為河流保護的需求首次戰(zhàn)勝發(fā)電需求的一個標志性事件。

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?，F(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年時這個比例將高達85%。對一些老化的水壩，維護成本遠遠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)說明水壩對生態(tài)環(huán)境的危害，并對水壩的安全性提出質(zhì)疑，尤其是修建時間較長的水壩。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、挺壩派頑強堅持

在環(huán)保派呼吁政府加速拆壩的同時，挺壩派也在頑強堅持他們的意見。他們認為：

1.美國的水壩經(jīng)濟正向更深層次發(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，不斷推進水能資源的開發(fā)。美國正積極興建新的水電項目,為新的先進的水電技術(shù)提供資金,積極進行水電許可證制度的改革，鼓勵利用現(xiàn)有的水壩開發(fā)新的水電。美國的水壩經(jīng)濟不是停滯不前，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。許多大壩在進行修復(fù)或更新。1998年美國能源部所發(fā)布的一項資源評估報告說，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、供水等目標而建的小型水壩,經(jīng)過長期運行已經(jīng)喪失原先設(shè)計功能。

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下游帶來的潛在危險、以及加固費用高等原因，在進行詳細分析比較后選擇拆除方案。

⑵美國拆壩需經(jīng)過嚴格批準

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格的批準機制,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:第一,占美國現(xiàn)有水壩總數(shù)的0.56%，拆壩主張在美國未成為主流。第二,大多都屬于小壩,標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加固費用超過了水壩所帶來的收益總和。

3.立法加強對河流的保護

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

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

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