但是,自然界在接受人类作用的同时必然对人类施加反作用,这是不以人们的主观意志为转移的客观规律。恩格斯曾经告诫过我们:“不要过分陶醉于我们对自然的胜利”。科学技术的发展使人类不断获得征服自然的新的力量和财富,享受到科技进步带来的种种好处;但也使人类从来没有像今天这样面临着科技的挑战,承担着与现代科技密切相关的令人不堪忍受的沉重的代价,如生态失调、人口爆炸、环境污染、资源枯竭、人际关系疏远与隔阂、道德的畸形化、战争破坏、心理变态与疾患等问题,这些问题具有全球性,并日益严重化[10]。全球问题的出现,使人类物质生活和精神生活不断恶化,生活质量下降,人身安全得不到有效保障,严重影响着社会的持续发展。
然而,科学技术不是万能的,也不是终极真理,科学技术追求的是相对真理。科学技术其实是一把双刃剑,它一方面为创造人类的幸福提供了空前无限的能力和广阔美好的前景[11];另一方面,又为破坏自己的生存基础,造成自我毁灭提供了条件,给人类的未来笼罩上阴影,这就是说,科学技术既是福星,又不是福星;既是祸患,又不是祸患。它把“友性”和“敌性”、“非友性”和“非敌性”集于一身,是一个复杂的矛盾统一体[12]。这也就是科学技术的两重性的表现。
3 大型水利工程“双刃剑”现象
大江大河流域,作为一种特殊的区域,以丰富的水资源哺育着人类,灌溉着农田,净化着环境,以干支流航运为联系纽带沟通着全流域,以广阔的水域养育了千万种水生生物,以蕴藏着的巨大水能为流域经济振兴提供强大的动力。二次世界大战后,流域开发日益受到人们的重视。人们“因河制宜”,充分发掘河流的各种功能,以满足经济发展需要[13]。其中拦河大坝是人类开发河流资源、征服大自然的杰作,从公元前3000年前人类开始筑坝至今,世界上主要河流已被10万多座水坝截断,其中高度超过15m的“大坝”有4万多座,高度大于150m的“主坝”有300多座,高度超过200m的“高坝”有20多座。全球水库的总蓄水量相当于河流水量的5倍,地球表面的0.3%已被水库淹没。大坝通过对水沙过程的调节可产生巨大的效益,为人类文明社会的发展起了非常重要的促进和保障作用。
中国经济持续增长,对能源的需求不断加大,由于原油、天然气相对短缺,中国目前能源供应仍以煤为主,能源发展受到了资源和环境污染问题的约束,调整能源结构,减少煤炭在一次能源消费中的比重,成为一项紧迫而艰巨的任务。水能是世界能源的重要组成部分,水电更是提供着1/5的电力需求。与煤炭等化学能源发电相比,水能具有无温室气体排放、资源可再生等优点,是符合可持续发展要求的重要能源。目前,中国已建或在建,如葛洲坝、二滩、小浪底、三峡等一批令世人瞩目的大型水电站,为当地的旅游、经济发展及居民生活水平的提高,做出了巨大贡献。
然而,科学技术是一把双刃剑,无序和过度的开发利用不仅制约河流服务功能的发挥,而且还对河流生态环境产生直接的损害,人类也为此付出巨大的代价。大量的水电工程建设将破坏水资源的有效利用,导致水电工程自身无法正常运行[13,14]。同时,水库的修建淹没了森林、沼泽及其野生动物的栖居地,而且大坝隔断了河流与地下水之间的水力联系,地下水因得不到补充[15],水位下降,河岸边的湿地消失,原有的沙洲、河滩和蜿蜒河道等交织在一起的河流系统变成相对笔直的单一河道[16],这大大减少了原有河道所能养育的动植物种类,降低了生物多样性[17]。
3.1 阿斯旺大坝实例分析
阿斯旺大坝坐落于尼罗河上,尼罗河在阿拉伯语中是“大河”的意思,它发源于东非高原布隆迪高地,流经布隆迪、卢旺达、坦桑尼亚、乌干达、埃塞俄比亚、苏丹和埃及七国,全长6670千米。流域面积287万平方千米。尼罗河自上而下分别为上游段、中游段、下游段。其中,上游段指从源地到苏丹和乌干达接壤处的尼木累,具有山区河流特征。河流流经热带雨林和热带草原气候区,水量丰富,季节变化小;中游段指从尼木累至苏丹喀土穆,称白尼罗河。流经地势平坦的沼泽平原。白尼罗河在此分叉漫流,蒸发损失水量约一大半。发源于埃塞俄比亚的青尼罗河在喀土穆附近和白尼罗河汇合后称为尼罗河。青尼罗河全年流量变化很大,洪水期最大流量达5610立方米/秒,而枯水期最小流量仅85立方米/秒。洪水期,尼罗河水量70%来自青尼罗河;下游段指青、白尼罗河汇合后到河口为下游段,尼罗河下游流经典型的沙漠气候区,尼罗河为其沿岸国家的工、农业生产提供了宝贵的水源。下游河段可分三部分:喀土穆至阿斯旺为峡谷段,有著名的“尼罗河六瀑布”。阿斯旺大坝就建在第一瀑布处。阿斯旺至开罗段,穿越沙漠,形成一条绿色走廊。开罗以下为河口段,形成面积达2.4万平方千米的三角洲。尼罗河阿斯旺840亿m3 的年平均径流中,来自埃塞俄比亚高原的十分混浊的洪水占84 %,主要集中在8~9 月。其余16 %清澈的河水来自赤道湖区。
阿斯旺大坝于1960年1月动工,1964年5月截流,至1970年建成。坝体为黏土芯墙堆石坝,最大坝高111m(坝底海拔85m,坝顶海拔196m)。该坝总长3830m,其中520m位于两岸之间,其余象两侧延伸。宽度,底部为980m,顶部为40m。其最大设计流量为11000m3/s。阿斯旺大坝的库容为1680亿m3(最大水位183m时),其中包括高程位于175m到183m之间的活库容,高位147m到175m之间的90亿m3活库容,高程147m以下的死库容。大坝建成后库区称作纳赛尔湖(Lake Nasser),其中防洪库容470亿m3,兴利库容900亿m3,死库容310亿m3,水库总装机容量2100MW。水库的主要目的是灌溉、发电和防洪[18]。(责任编辑:一枝笔写作)