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 [转帖]三峡水库吵得挺热闹，提供点弹药：三峡枢纽捉襟见肘 防洪库容三折七扣 |
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豆腐
加入时间: 2004/02/14
文章: 1882
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作者：豆腐 在 罕见奇谈 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
三峡枢纽捉襟见肘 防洪库容三折七扣
作者：江鸟又见
2010年7月初，湖南江西诸水猛涨，武汉九江相继洪水入城漫堤成灾。可号称能抵御千年一遇洪水的三峡大坝，却在仅仅蓄洪14亿立方米（即仅占总防洪库容221.5亿立方米的6%）之后，在距设计最高防洪高程的175米还有25米的坝前水位下，不顾下游汛情，于10日8时，竟然按32000立方米/秒的大流量放水泄洪。在大江上下，长城内外网民的一片抱怨声中，水电利益集团的喉舌张博庭（笔名水博）奉命解释，写了一篇“科普”：“三峡大坝为什么要汛期泄洪？”（见链接http://www.sciencenet.cn/m/Print.aspx?id=343013）
文中水博一反常态，把能防长江千年洪水的三峡水利工程防洪库容，故意贬低为：“可调度的防洪库容仅有221亿”，并承认，如果再不泄洪，就会使“221亿的防洪库容肯定很快就会被填满。对今后再出现的洪水，三峡大坝将会完全失去任何防洪作用”。甚至警告：“为了保障三峡水库的防洪库容存在，我们就必须对三峡水库实施防洪调度。”
这里，水博实实在在地通知了大家，虽然坝前高程只有150米，可再不泄洪，面对今后再出现的洪水，221亿的防洪库容肯定很快就会被填满，三峡大坝将会完全失去任何防洪作用。注意他的用词是：肯定、很快被填满、完全失去、任何防洪作用！本民以为，水临城下，可怜的水博这次说了实话，那就是所谓的防洪库容221，要大打折扣。
7月19日三峡工程迎来建成来最大洪峰，三峡水库入库流量达到70000立方米每秒，重庆寸滩站水位185.06m（超过保证水位1.56m）。次日，长江防总常务副总指挥蔡其华在电视上公开承认，这次三峡水库“拦蓄洪水70亿立方米左右”。
让我们来算一下。19日入、出库流量分别是7万立方米每秒和4万立方米每秒，因此水库每秒净存3万立方米，一天约9万秒，19日一天就存了约27亿立方米；连同17、18两日（每天每秒至少净存2万立方米），三天加一起，有70亿立方米了。蔡氏估计没错，这次洪峰三峡水库才存了70亿立方米，只占三峡防洪库容221.5亿立方米的32%。
问题是，221.5亿立方米的其余七成哪去了？ 是没用上，还是根本用不上？
对比几天前水博的交代：“221亿的防洪库容肯定很快就会被填满。对今后再出现的洪水，三峡大坝将会完全失去任何防洪作用”；“为了保障三峡水库的防洪库容存在（！），我们就必须对三峡水库实施防洪调度”，回答显然是后者。即这次洪峰检验了三峡工程枢纽，它的防洪库容根本远远没用221.5亿立方米，而是只有70亿立方米！
然而水博在他的“科普”中却不敢说出原因何在，现在让本民来教教水博怎样写“科普”文章吧。
三峡大坝背后的所谓水库，其实是一条弯弯的河道，长5、6百公里，宽只有1公里上下。
西端进来一个洪峰，假定此峰极窄，数学物理上的脉冲。这个脉冲叫流量，流量的单位是体积每秒，比如几天前流量曾达到70000立方米每秒。体积=横截面面积x长度，流量=横截面面积x流速。流速的平方同动能成正比。所以，洪峰脉冲等于在三峡大坝的西端进口处射进来一颗子弹，具有动能的子弹。
要知道洪峰不是刹那间的事，而是几个小时甚至几天的输入。不过任何洪峰都可以用许多狭窄的脉冲叠加而成。洪峰总量是流量对时间的积分，说这次洪峰进来多少亿立方米。对洪峰总量取时间平均值，用多少亿立方米每秒来描述，便是流量。注意，洪峰不是一颗子弹，是机关枪哒哒哒从三峡西端进口连续的几个小时，甚至几天的扫射。
是的，在没有建三峡大坝之前，洪峰之下重庆也被淹过，但是东头堵上一个大坝，流速在坝前截止为零，显然有坝比没坝上游容易被淹。然而毕竟三峡水库几百公里长，所以只要距大坝足够远的上游某处以上，坝的阻挡作用可以感觉不到。此处水利学管它叫库尾回水末端或尖灭点。即在此点以上发生的洪峰脉冲，奔腾向东视而不见大坝的存在，它在西头淹不淹重庆，跟东头有没有大坝无关。
每颗子弹飞过了回水末端后，感觉到有大墙在前，它的动能就化成了重力势能----水力坡度。水力坡度是水面单位长度的落差，落差乘重量便是势能差。一颗子弹造成一定量的水力坡度，几万颗子弹打了几小时甚至几天，三峡库区还不高峡出斜湖，处处重力势能差啊？人们希望稳定，物理上叫势能最小，高峡平湖势能稳定最小，但是你输入几天的动能，不能乌有，化作势能，使平湖变斜。
射进来的子弹不但带有能量，还带有质量、体积。所以库内不仅水面变斜，水面也要升高。
尖灭点位置由坝前水位及河道河底海拔高程确定，跟西端洪峰流量也有关系。让我们拿出陶渊明读书不求甚解的精神，省却计算尖灭点的繁杂手续，给出三个尖灭点的例子如下：
坝前135米水位时三峡大坝的尖灭点在距大坝494公里的涪陵李渡镇（卢跃刚、潘家铮，“三峡工程答疑录”，《中国青年报》2003年7月2日）；
坝前175米水位时三峡大坝的尖灭点在朝天门码头以西（！）几十公里的重庆市海关至江津段某处（“三峡水库回水范围研究”，《水运工程》，2003年7月，黄碧珊等）;
坝前156米水位时三峡大坝的尖灭点在重庆市的铜锣峡。
由此可见，想在汛期蓄水到坝前175米是水中捞月了。为什么？因为对应175的坝前，重庆已落在回水区内，区内因洪峰增大的水力坡度，将使水位从坝前的175米，经600公里的提升，到朝天门码头水位该早超过灭顶的190米了。
在19日的洪峰下，三峡枢纽不顾下游高水位，硬是进七泄四，死守坝前156。为什么？因为：“三峡坝前156，尖灭直逼铜锣口”。铜锣峡口在哪里？距离寸滩仅仅8公里，距两江交汇的朝天门也只有13公里！当时重庆水位185米，朝天门码头阶梯大半淹没。
福无双至，祸不单行。27日长江水文站记录如下：
站名 时间 水位 流量
寸滩 27日02 179.97 47700
三峡水库 27日02 156.74
坝前水位156.74米，库尾回水曲线末端又移到铜锣峡。水力坡度在600公里内，一路使水位逐渐上升到寸滩的179.97米。平均水力坡度（179.97-156.74）/（600*1000）= 万分之0.39。库尾回水区末端抵达朝天门脚下，正在到来的第二次洪峰，使重庆再次泡汤。
要是三峡水库泄洪，固然能解救重庆，但三峡大坝下游各站将超过警戒水位了。为顾全大局，重庆人只有再次做出牺牲了。这个牺牲重庆保下游，或牺牲下游保重庆的尴尬局面，不是调度能够解决得了的，是三峡枢纽设计的根本缺陷造成的。这个70亿立方米其实就是在高峡斜湖的汛期三峡枢纽的最大防洪库容了，那个221亿立方米也配叫防洪库容？70/221.5=32%，三折。
这便是：
三峡枢纽
捉襟见肘
防洪库容
三折七扣
作者：豆腐 在 罕见奇谈 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
上一次由豆腐于2010-7-30 周五, 下午11:29修改，总共修改了1次 |
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