《科技导报》副主编　蔡德诚

　　编者按：显然，城市大气污染治理不光是北京市面临的一大难题。我们在此刊登蔡德诚教授的建议，更大程度上是出于对作者这种热情、真诚加勇气的赞赏。毕竟，我们的环境保护工作需要更多人们的参与。

　　北京市主要领导已把治理北京大气污染列为最紧迫的任务之一，提出了若干具体治理的措施，但如何在又要现代化发展，又要减少污染的两难条件下应付、解决这个大难题，又确非几个领导、几个头头拍脑袋就能解决的。以笔者之见，这等人间难题，似更应面向广大公众，“出榜招贤”，集思广益，寻觅既治标更治本之良策。为开此先声，笔者不揣冒昧，特提出“在西山开凿通风山口”的大胆设想，实乃抛砖投石，企望能由此“一石激起千层浪”，最终引出根治北京空气大患的高人高见和金玉良策来。

　　笔者提出所谓“西山开口，为北京引来穿堂风”的设想，出于以下几点：

　　一、北京地区西边、北边两面群山环抱。西面的西山，南起拒马河，北至南口附近的关沟河，属太行山余脉，是由一系列东北———西南走向的平行的褶皱山脉组成的。而北面环抱的群山，统称军都山，属燕山山脉。西、北两边群山，海拔大致在 1000～1500 米之间，个别的山峰可达 2000 米左右。因此，北京地区实际上是一个西高东低，向东平缓敞开的准盆地地形。

　　二、正是由于上述西、北两面群山环抱的地形地势，使北京以西（或西北）吹来的大气气流，其近地层流和中空层流，均被耸立于京西的群山挡住，使北京地区的空气经常处于滞留、沉积状态。排放于大气中的各种粉尘、有害气体，更加重加剧了盆地内气流的迟滞和积留。我认为，这是北京地区大气污染难以迅速疏散廓清、情势越演越烈的“先天性”制约因素。

　　三、虽然采取提高汽车尾气排放标准、严格各种污染排放执法的做法会有助于缓和市区污染，但这些措施仍难以从根本上摆脱上述“先天性”制约条件。尾气控制再严，汽车总量的趋增却势所难免，尾气的剧增也就难以抑制。因此，从根本上改变整个北京地区的“先天通风”条件入手，理应被视为极其重要的治本之策之一。

　　四、根据每家每户都能体验到的生活经验，不论何时，只要同时打开住室南北两边或东西两边的门窗，即使在微风条件下，清爽的穿堂风就会立即将室内混浊的空气清扫一空，顿时让人神清气爽起来。因此，根据北京地区大气、风流，及南北向、东西向高低压气流交汇规律，在北京西面的西山山脉选择某一个或两个山体厚度薄、便于实现打通、贯通的特定部位，有计划、有预研、有步骤地开凿开口口型、开口角度恰当的山口，给整个北京地区带来“穿堂风”，就很可能会给北京的“空气污染”大疾带来某种“兜底解决”的功效。

　　正是缘于上述四方面的思考和判断，本人大胆提出了“西山开山口，引来‘穿堂风’”的设想，以求教于专家。

　　当然，依据近百年来中外各种“改天换地”大工程的经验教训，“改造自然给山水动手术”影响所及，决非小可，不可妄动。不彻底摸清规律，不确切把握到相应的后果，切不可贸然从事。应该说，在对大自然动大手术问题上我本人是一向力主“唯知其珍、其难，尤慎其行其事”的，我实际上一直是一个真诚的“自然之友”。但考虑到阻碍北京当前和未来现代化发展的这一大患非除不可，又考虑到如果选择山体厚度较小处，这项工程可能规模不算太大，特别是考虑到我们现已具有可高速运算的、能有效仿真模拟工程后果的计算机模拟技术，有可能保证这种规模的工程，能事先做到周全预测、预显，做到趋利避害，可在整个事情的远远近近、方方面面筹划得“万无一失”，故才情不自禁地抛出了这个虽谈不上“石破天惊”，却也可能有“石破天净”效果的设想。

　　以我的设想，可先依据北京地区地形、山势，各季节高、中、低层大气气流规律，高压脊、低压湖等已掌握的历年气象基础数据，以及它们之间的关联关系，再结合开凿山口的 V 型口面上可能的尺度数据，先设计出一个相关的数学模型和相应的模拟软件。然后再将候选诸点位置上（如偏西北向上的妙峰山附近等）的相应数据输入，并按 V 型开口水平口宽、垂直口深，如可设想为 1km（口宽）×500m（口深）、1km×1000m；或 1.5km×1000m、1.5km×1500m；……等多种山口组合尺度数据，模拟出开凿山口后北京地区大气气流新变化、新动态的结果，以便从中发现利弊，比较各种组合的优劣，并据此最后选出效果最佳的山口口型和尺度组合，以确定理想的工程选点和工程方案。

　　鉴于西山山脉是由一组东北———西南走向、大致平行排列的褶皱山脉组成的，因此在选定的位置上开凿山口时，宜采用从上向下逐层逐段的定向爆破剥离，力求使每次每层爆出的土石方尽可能抛向两平行山脉间的间谷内，使最终形成的 V 型山口的两个侧面尽可能平实平整，使型面两侧侧面上不存在空缺齿口，必要时，可再衬砌以平顺护坡，使山口真正成为一个过风阻力很小的通衢。

　　我之所以大胆提出上述设想，实际上还另有一个很诱人的前景深深吸引着我，即：依据历史气象资料，北京地区年均降水量约为 600 多毫米，且多雨集中在西部和西南部山前地带。据此，我设想，若在西山开出一个适当的山口后（或在两个不同地点同时开凿两个山口），不仅可能带来整个北京市区的“穿堂风”，还可能使西北方向来的冷气流，得以进入市区和市区以东的平原地带，并与东南暖湿气流在这片宽阔平原地区汇合，使传统的降水带东移，改变雨量多集中在山前区的格局。（我想，气象上用的超高速计算机可以事先模拟，并做出有无此可能性的预测。）如真的出现这种情况，将给北京市区和东部农区带来一个“份外的惊喜”。

　　如果因山体太厚，土石方量太大，投资和施工均无实际可能，我还设想了一个较经济较可行的架设巨型口径的集风、引风管道的方案。按此方案，可在常年风量较大的中流层高度上，如从山峰往下 200～300m 处，开凿穿山短隧道。在隧道东出口处，再接装高架巨型口径的钢管道，向东缓缓下降延伸直通距市区适当距离处，出风口的高度也要适当（如距地面 200～300m 处）。管道可设计成逐步收小口径的缓锥状，使整个管道具有从山的西面吸风、聚风，到东面出口时有大大加速风流的作用。这种“隧道＋钢管”的高架管道，可按计算机模拟效果，平行架设若干条，这样，在整个市区的正西面（或西北面）可获得直吹市区中低空的经常性强气流。这个方案，工程量和工程投资似可大大减少，可行性更大。

　　最后，我希望，不论我上面这个“异想山开”或“隧道＋钢管”的设想最后能否被证实可行，能否最终实现，我仍望借贵报一角将此设想予以刊出，并希望有关当局、有关科研部门能认真予以考虑，予以严谨的研究，特别希望计算机模拟科学家能认真介入。当然，研究和模拟的结果有可能得出否定的结论，证明西山口并不能产生“穿堂风”的效果，或引发的气候变化负面效果太大，或山体太厚，工程量太大，开山口方案并不可行。即使这样，我想我这一设想仍可能起到“一石激起千层浪”的作用。

　　当然，今后大力限控尾气排放，限控一切有害气体、有害粉尘排放，亦实乃治本之大策之一。不论“山口穿堂风”是否可行，能否实现，所有上述这类北京市政当局已决定采取的力限、力减污染源头的努力也都是属于根本性的治污措施，在任何情况下，都不可有任何的松懈。因为，正像解决水资源短缺必须立足于“开源节流”一样，解决大气污染也恰恰应立足于“扼源疏流”。

　　谨此希望！