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 [转帖]巴摩奇：回复给芦笛 |
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xilihutu
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作者：xilihutu 在 罕见奇谈 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
这帖本是想在海纳百川回复给芦笛的，写着写着却变成长文了。海纳百川无法注册了，请热心网友代转贴往海川。
芦笛对三峡工程的怀疑不无道理，共党做事确实很难令人信任，可惜他批三峡的技术文章内容基本上全是错误的。若涉及科学计算的问题，芦笛的解说那更是惨不忍睹。芦笛还是专心写自己较懂的历史吧，水利的问题，还是让水利专家去处理。
要讨论一个技术问题，至少得搞清楚专用名词的定义、技术模型、科学/工程理论及其使用方法。此三项错些微，则结论谬之千里。可是太多讨论三峡问题的票友连一项也没搞懂。三峡工程或许确有重大问题，但这种票友式的讨论基本上完全打不着处。
我介绍一本网上电子书"Damming The Three Gorges":
http://www.threegorgesprobe.org/pi/documents/three_gorges/Damming3G/index.html
该书成书于约1990年，此前加拿大政府之三峡工程可行性研究顾问团同意三峡工程并提出工程建议，而该书是部份加拿大研究员专为反对该决议及三峡工程而写成的。因此该书绝不会有偏袒政府、曲解、事后诸葛等问题。我以下所说的定义都可在该书 Chapter three 找到。
芦笛于「为什么三峡水库必须进行反调节？」一文写道: (若迷等人也说过相同的话)
一、何谓“正常水位”？
按官方介绍，175米是大坝的“正常水位”。照一般人的理解，所谓“正常值”，应该是个均值，也就是波动范围的平均值（mean）。既然175米是所谓“正常水位”，那一般人只会理解为水位在那个值上下波动，汛期高于175，枯水期低于175，不可能是“最高水位”。然而有趣的是，175米既是最高水位（而且还是达不到的最高水位），又是“正常水位”。
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这是思而不学的想当然尔。凡科技名词，自有其定义，不是什么「照一般人的理解」。「正常水位」自大坝设计之始，即定义为:
Normal Pool Level is the maximum height of the reservoir during the dry season.
「正常」不是指平均值，而是与「非正常」相对。超出了正常水位，便属于非正常运作，因此它也是最高水位。一般来说，尽量在旱季之前蓄至正常水位，以增加发电、方便航运和应付可能随之而来的旱灾；因此，正常水位便定义为旱季之最高蓄水位。大坝设计之初，建议较保守的160-165米为正常水位，这是能够轻易达到的。后来政客游说到175米，便难说能不能达到了，因此现在只是在试验蓄水至175。但如果不能达到，将之调低一些便是，这只是一个规例的问题而不是设计问题，用不着拿「达不到正常蓄水位」来上纲上线。
关于洪水控制，该书道:
The CYJV-recommended project, with a normal pool level of 160 metres, would have a dam height of 185 metres. Flood waters would be stored in the reservoir by filling to levels above the flood control level (140 metres) and when the Yangtze’s flow exceeds a 50-year flood – the maximum flood expected to occur once every 50 years – floodwaters would be stored above the normal pool level (160 metres). When even heavier floods occur, the reservoir would be allowed to rise up to the maximum flood control operating level (MFL) of 181 metres; this level is expected to be reached at a river discharge of 80,000 cubic metres per second (m3/s), an event expected to occur once every thousand years (a 1000-year flood**).
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据以上，洪水控制水位 (Flood Control Level)的定义，就是要在洪水来临前，将水位降至洪水控制水位(140米)以空出足够库容。普通洪水以蓄水不超过正常水位160米为限；若遇50年一遇之大洪水，则可蓄水超过160米；若遇千年一遇之超级洪水，则蓄水至181米为极限。后来，洪水控制水位增至145米，正常水位增至试验性的175米 (但极限仍为181米)，但普通洪水蓄水上限不可以随之增至175米，仍以165-170米为宜，否则大坝将没有足够的库容应付特大洪水。165米的库容约140亿m3，假设下游的流量承受极限为43000m3/s，此容量能容纳上游以平均63000m3/s的流量连续8日流入，或以53000m3/s连续16日流入，此约为20-50年一遇的洪水。
所以，汛期前排水至145米、汛期间蓄水后又放水以保持蓄水不超过165米、汛期过后才能蓄水超过170米，是大坝设计之始便定下的运作计划，而不是达不到预定蓄水量的盲动。汛期不能完全蓄水的根本原因，是长江流量很大，三峡水库无法--也不必--蓄至较高水位又同时保证能应付可能随后而来的特大洪水，而洪水控制水位(汛限水位)即是预估足以容纳特大洪水的预备水位，这个预估是根据入库量和安全出库量之差而计算出的。譬如2010年的洪水，水位由预备的145米(汛限水位)升至161米；若是遇上50年一遇的特大洪水，水位便可能约170米。虽然大坝可将水位降至145米以下以空出更多库容，但太低的水位会影响航运。
芦笛说大坝是「汛期放水、旱期蓄水」，因此是个水害工程。这听起来耸人耳目，彷佛大坝就是专门故意设计来害人似的。但当然这是文革式的夸张扭曲唬烂文宣。实质是大坝标准做法是「汛期前放水至洪水控制水位，汛期间专做削洪，汛期后尽量蓄水至最高水位，旱期开始适量放水至足够下游所需」。逆调节也是一种调节，是因应客观条件及应用所需所作的运作计划，三峡工程从一开始就是设计为逆调节。
回水是指因大坝蓄水而导致某地段的水位高出无大坝蓄水时的自然水位，即因大坝蓄水而抬高了水位的地段。回水有两种情形，一为平水期，一为洪峰期。前者指长江正常流量下的回水，后者是指长江上游发洪峰时的回水。后者比前者水位更高，水坡更斜，因为洪峰正在向前进行中。
「移民红线」我不很清楚，约略说说。我知道移民线的原始设定条件，是「遭遇特大洪水(大于50年一遇)红线以上才会被淹」。设红线为177米，当以此种大洪水为估算。当然，这不包括近重庆的天然水位本就超过170米的地段。若然洪峰水位高至177米，则此洪峰抵达大坝时，大坝水位应在170米以上，而170米已属于特大洪水蓄水位了。
有人说，坝前水位为160米时，若重庆上游再来大洪峰，回水位便去到17x米了，水库岂不是只能蓄水到160米否则便淹过了红线？那么大坝怎么蓄水到175米？其实大坝要蓄的水正是这17x米的洪峰。当所有洪峰抵达大坝后，坝前水位可能就升过170米了。大坝的功能就是要削掉这些洪峰。因此实际上大坝用了超过170米的库容，而不是160米。那么坝前水位已近170米后上游持续来大洪峰怎办？那就没法了，上游红线将会被淹过；但如上文所言，这已是超过50年一遇的特大洪水，大坝防洪水位及移民红线本来就是这样设定的；大坝的正常洪水蓄水上限只到170米左右，过了170米而上游还有洪峰，便无法完全防洪了。红线不被淹的极限大概也就是大坝蓄水至175米时上游刚好正常来水(平水)，这也就是大坝的库容。另外，既然水坡是斜的，只有上游的水位才高，中下游大部份地段不受影响。
我不知道「水力坡度」这名词怎样用到三峡工程上的。人们一直在说的其实是「水面坡度」，但这跟维持某流量所需的「水力」并无直接关系。因为大坝的水闸设在水面之下的某特定高度，此出水口的高度才是伯努利定律所计算的「水力」高度差。「水力」与大坝的水位高低无直接关系，而与出水口的高低有直接关系。大坝不会因为坝前水位提高了，便减少了此高度差的水力(，但会增高回水位)。坝前水位在蓄洪水时对水坡度是有影响的，但这不是简单的水力关系。
如果出现特大洪水，重庆会不会遭到比没有大坝时大得多的灾难？根据目前所知水位数字和动态库容空间粗略估算，坝前水位165米以上并且连续有大洪峰在重庆至大坝之间而构成大的水坡度，回水才会对重庆主城构成大影响。因为出现大洪水时，重庆的自然水位已有183-185米，那么回水得有186米以上才算对重庆造成大影响，对应这个洪峰回水位，坝前水位估计须165米以上。要造成这情形，需蓄水约200亿m3(165米的140亿m3静态蓄水加上 600公里水坡的动态蓄水)，这至少需要50年一遇的洪水。当然，经验实证才是王道。回水的影响到底有多大，我没有数据，也不能拿了某位置某流量的几个年份的数字便线性推导回水末端，这样做误差太大。大坝汛期水位对重庆有甚么影响，再多观察十年应能得出个较准确的结论。毕竟大洪水不是年年有，长江各处的水位也不是一直处于动态平衡，单以近几年的有限数据便要作出结论不太可能。不能因为今年朝天门水位185米，便说这是大坝回水造成的；今年淹朝天门的洪峰达 70000m3/s，属15年一遇的级别，即使是自然水位朝天门一样会被淹(回水可能有些微影响，但不明显)。但有一点可以肯定，政府的态度是「一定程度淹掉上游以减轻下游灾情」，这有其经济损失的考虑，也是大坝设计初始定下的策略，但这不能公开说。从今年的作用看，大坝确实有效防止了 70000 m3/s 这种大洪水对下游造成大危害，而其对重庆没造成大影响。这里是几组重庆洪水水位:
年度 水位 流速
1981 191.41 85700
1998 183.21 59200
2004 183.26 58200
2009 183.11 56700
2010 185.06 ~70000
建坝后这些数据均录于坝前水位小于155米。由此可见建坝后的汛期，坝前155米水位不对重庆水位造成明显影响。155米以上水位的影响，则未有充份资料验证。
总结来看，排除泥沙等问题，大坝大概能做到完全保护50年一遇的洪水，和相当大程度地减低更大的洪水的损害，这应该是它未经政客和媒体夸张前的原始设计。说大坝能完全保护千百年一遇的洪水那是吹牛，说重庆完全不受影响那是忽悠。人一辈也就活几十年，一辈子泡一遭总比几年泡一遭好，单就防洪和目前表面上的经济价值来说，大坝的作用还是值得肯定的(但大坝在长远会否出现问题便不知道了)。
[此贴已经被作者于 2010/9/16 10:51:50 编辑过]
来源：http://club.kdnet.net/dispbbs.asp?boardid=1&id=6424706&page=88&uid=&usernames=&userids=
作者：xilihutu 在 罕见奇谈 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
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