五论红线的崩溃—不是红线错就是防洪库容错

--不是移民淹没红线错就是三峡水库的防洪库容有错

王维洛(德国工程博士)

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(http://www.epochtimes.com)
【大纪元5月13日讯】感谢作者供稿。

一、三峡工程的水位线和库容

1992年4月3日,全国人民代表大会批准了兴建长江三峡工程的议案。三峡工程的最主要的目标是防洪、发电、航运、南水北调等,最重要的工程技术数据如下:

XXXXXXXXXXX
正常蓄水位:海拔175米防洪限制水位:海拔145米,初期海拔135米

总库容:393亿立方米防洪库容:221.5亿立方米(海拔145米至175米)发电调节库容:165.5亿立方米(笔者注:这165.5亿立方米库容是和防洪库容重复计算的)死库容:171.5亿立方米

三峡工程移民总人数为113万人
XXXXXXXXXXXXX

三峡工程的坝顶工程是海拔185米。在1992年批准三峡工程时,没有公布三峡工程的防洪最高蓄水位。在1998年长江防洪时,三峡开发公司总经理陆佑楣说三峡工程的防洪最高蓄水位为海拔180.4米。同样三峡工程也没有公布的是水位和库容的关系图和具体数据,这是水库大坝工程必须制作的。

二、三峡工程的防洪目标和防洪库容

根据三峡工程论证报告,三峡工程的最主要的目标是防洪。可以说,没有长江防洪的任务,也就没有建设三峡工程的必要。

三峡工程论证指出:

“根据长江中下游平原地区的政治经济地位,对照国内外大江大河的防洪标准,结合长江洪水与水道的特性,考虑防洪工程措施和国力、民力的承受可能,经过多年研究,确定以1954年实际洪水作为长江中下游总体的防洪标准。这是由于这次洪水是本世纪发生的一次全江性的特大洪水,洪水持续时间长,峰高量大,超额洪水特大,当年实际分洪、溃口水量达1023亿立方米,造成了巨大的洪水损失。关于这次洪水的重现期,由于长江洪水组成多变,难以用一个数字概括,若以最大洪量为例分析,则1954年洪水在宜昌约80年一遇,在城陵矶约为180年一遇,在汉口及湖口均为200年一遇。

但是,对荆江河段来说,仅考虑1954年实际洪水是不够的,这是由于荆江河段防洪是洪峰控制,控制点枝城1954年的最大洪峰流量仅为71900立方米/秒,约相当于15年一遇,作为防洪标准显然太太低。根据荆江河段的重要性及洪灾严重程度,至少应达到100年一遇以上的防洪标准。考虑到上世纪中叶的1860年、1870年长江发生两次特大洪水,枝城洪水流量均约110000立方米/秒以上。这种洪水一旦出现,将对荆江南北两岸地区造成毁灭性灾害,对于这类历史上已经连续发生而且将对荆江地区以至整个长江中游造成极其严重后果的洪水理应在考虑之列。因此,应创造条件使荆江河段在遭遇类似1870年那样的历史特大洪水时保证行洪安全,南北大堤不自然溃堤,防止发生毁灭性灾害。”

因此三峡工程的防洪目标是:

(1)荆江河段,防洪标准不低于100年一遇,遇类似1870年那样的历史特大洪水时,配合分蓄洪措施,要保证荆江河段的行洪安全,防止荆江南北两岸干堤漫溃,发生毁灭性灾害。

(2)城陵矶及以下河段,以1954年洪水作为防御目标,在各种防洪措施(包括非工程防洪措施)相互配合下,确保武汉市等大中城市和重要平原圩垸的安全。用水库防洪,其防洪武器就是水库的防洪库容。水库的防洪能力取决于防洪库容的大小,而水库库容的大小又取决于水库蓄水位的高低。50年代,苏联专家提出的蓄水位为海拔265米;长江流域办公室主任林一山提出蓄水位为海拔235米;周恩来确定的蓄水位为海拔200米;长江流域办公室对三个蓄水位方案(200米,195米和190米)做了比较,后两个方案因防洪效益太差而落选。八十年代初,长江水力委员会还提出海拔150米甚至海拔128米的方案。邓小平1984年说:“我赞成低坝方案。”是指正常海拔150米的方案。

在1986年开始的三峡工程论证中,防洪组的专家提出,三峡水库的防洪库容至少(!〕要在250到300亿立方米,才能完成防洪任务。但是综合组在权衡了发电、航运、移民等方面的利益后,确定三峡水库的防洪库容为221.5亿立方米,比防洪专家提出的300亿立方米,要少四分之一。所以三峡工程论证报告中只说:“该库容基本满足长江中下游防洪的需要。”

请读者在这里注意“基本满足……需要”的描述。在工程可行性研究报告中,如果出现这样的描述,表明工程技术人员对这个问题尚没有把握,只是对一般的情况有把握,对特殊的情况,对例外的情况没有把握。而三峡工程防洪的目标,是百年一遇的洪水,甚至是历史最大洪水,是特殊的情况,因此没有把握。

但是论证报告中的“该库容基本满足长江中下游防洪的需要”的描述,在政治家的报告中就消失了。1992年3月16日李鹏在全国人民代表大会上说:“三峡工程兴建后,可将荆江河段的防洪标准从目前的10年一遇提高到100年一遇,配合其他措施,可以防止荆江河段发生灾难性灾难,还可以减轻洪水对武汉地区及下游的威胁。”

其实,没有三峡工程,荆江河段已经达到的防洪标准为40年一遇,不是10年一遇。再者三峡水库防洪库容没有达到防洪专家的最低要求,所以大坝工程的防洪目标也无法达到。原因很简单,第一,长江洪水量大,1860年的7天洪水量为473.8亿立方米;1870年的7天洪水量为536.6亿立方米;第二,长江洪水持续的时间长,堤防常常不是在最大洪峰出现时崩溃,而是由于堤防长时间处在高水位的浸泡下而变软溃堤;第三,根据长江水利委员会的计算,长江中游地区还有500多亿立方米的洪水量没有得到控制,减去三峡水库的221亿立方米,还有300亿立方米的洪水量。

1998年长江发生洪水时,三峡工程的决策者们说:“要是有了三峡工程,何愁长江洪水逞凶狂。”全国人民都把长江防洪的重任寄托在三峡工程上,寄托在这221亿立方米的防洪库容上。

三、因三峡工程的而损失的自然河道蓄洪能力其实,在计算三峡工程防洪效益时,只看到了建设三峡水库而增加的221亿立方米防洪库容,而没有看到通过大坝建设,长江河槽自然蓄洪能力的损失。在自然状态下,三峡地区长江河段在洪水期间,水位可上升20多米—40米,由于河段有600多公里长,所以河槽自然蓄洪能力能力大,沿江城镇受洪水威胁小,长江中下游的洪水危害也为此减轻。

1981年,三峡上游的四川省发生大洪水,重庆市的洪水位超过历史最高水平,四川和重庆的损失都很大。按理说,长江中游的荆江地区、宜昌、沙市一带的水量主要来自长江干流,四川大洪水,本来会殃及宜昌、沙市地区,但是由于长江重庆至宜昌段河槽的自然蓄洪能力,存蓄了部分洪水,而使宜昌、沙市地区没有遭受大灾。1954年洪水时的情况,宜昌至重庆河道中存蓄了部分洪水,长江<中下游的洪水主要不是来自长江干流(枝城洪峰流量只是15年一遇),而是来自三峡坝址以下的支流。

三峡工程所净增加的防洪能力,本应该是三峡工程的防洪库容,减去损失的河槽自然蓄洪能力。而三峡工程只计算了增加的库容,而没有计算减少的自然河道蓄洪能力,这显然是不对的。据笔者的粗略估算,损失的河槽自然蓄洪能力应不少于50亿立方米。

四、三峡工程有221.5亿立方米的防洪库容吗?

既然三峡工程的最主要的目标是防洪,而防洪效益又寄托在221.5亿立方米的防洪库容上,这221.5亿立方米的防洪库容对三峡工程来说,是至关重要。没有这221.5亿立方米的防洪库容,就没有预计的防洪效益,也就没有建设三峡工程的必要性。

根据三峡工程公布的技术数据,这221.5亿立方米的防洪库容,是防洪限制水位海拔145米和正常蓄水位海拔175米之间的水库库容,这海拔145米和海拔175米的高程都指大坝处的水位。

在峡谷地区建水库,以期获得大库容来防洪,这本来就是选错了位置,因为山区河谷狭窄,即使增加较高的水位,随之增加的库容也不多;不象平原地区水库,河谷宽广,河槽以上的平地上增加少许水位,就可以增加很大的库容。

由于三峡工程没有公布的是水位和库容的关系图,所以很难检查此数据是否正确。但是在前面的文章中引用过三峡工程公布的两根移民淹没水位线:一根是在正常水位海拔175米的水位线,一根是在海拔135米的水位线。可以利用这两根水位线来框算海拔135米至海拔175米之间的水库库容。

A、正常蓄水位海拔175米时的三峡工程移民淹没水位线

数据:三峡水库在二十年一遇的洪水流量,三峡水库蓄水位海拔175米时各地的水位线
三斗坪三峡大坝坝址:175米;
秭归老县城:175米;距三峡大坝坝址37.6公里,移民迁移线177米
巴东县城:175米;距三峡大坝坝址72.5公里,移民迁移线177米
巫山县城:175.1米;距三峡大坝坝址124.3公里,移民迁移线177米
奉节县城:175.1米;距三峡大坝坝址162.2公里,移民迁移线177米
云阳老县城:175.1米;距三峡大坝坝址223.7公里,移民迁移线177米
万州:175.1米;距三峡大坝坝址281.3公里,移民迁移线177米
忠县:175.1米; 距三峡大坝坝址370.3公里,移民迁移线177米
丰都县城:175.1米;距三峡大坝坝址429公里,移民迁移线177米
涪陵 :175.3米;距三峡大坝坝址483公里,移民迁移线177米
涪陵李渡镇:175.4米; 距三峡大坝坝址493.9公里,移民迁移线177米
(根据原全国政协委员陆钦侃先生提供的资料)

B、三峡水库蓄水至135米时的各地水位

按照三峡工程建设计划,三峡水库将在2002年底开始蓄水,至2003年6月蓄水至海拔135米,第一批发电机组开始发电。2001年11月30日,长江水利委员会库区处汪小莲总工程师公布了三峡水库蓄水后的各地不同的水位:当三峡水库蓄水至海拔135米时,库区二十年一遇(72300立方米/秒)的来水的设计回水水面线为:

三斗坪三峡大坝坝址:135米;
秭归老县城:136.1米(距三峡大坝坝址37.6公里,水位上升1.1米)
巴东县城:137.7米(距三峡大坝坝址72.5公里,水位上升2.7米)
巫山县城:143.2米(距三峡大坝坝址124.3公里,水位上升8.2米)
奉节县城:146.7米(距三峡大坝坝址162.2公里,水位上升11.7米)
云阳老县城:148.4米(距三峡大坝坝址223.7公里, 水位上升13.4米)
万州:150.1米(距三峡大坝坝址281.3公里, 水位上升15.1米)
忠县:154.8米(距三峡大坝坝址370.3公里,水位上升19.8米)
丰都县城:157.8米(距三峡大坝坝址429公里,水位上升22.8米)
涪陵166.2米(距三峡大坝坝址483公里,水位上升米31.2米)
水库影响末端在涪陵李渡镇,高程为169.4米(距三峡大坝坝址493.9公里,水位上升米34.4米)。

注:括号中的数字为笔者所补充.

在这里不考虑为什么水库蓄水在海拔175米时,水库的水面是平的,而水库蓄水至海拔135米时,却是一个曲面之间的矛盾。而是先认为,三峡工程提供的正常蓄水位海拔175米时的移民淹没水位线和长江水利委员会提供的水位线都是正确的。那么就可以利用这两根水位线来计算库容。

已知1:三峡水库在正常蓄水位海拔175米(大坝坝址处)时的水库淹没水位(一根水平线)2:三峡水库在正常蓄水位海拔135米(大坝坝址处)时的水库淹没水位(一根斜线)

如果上述的两根水位线都是对的话(其实不可能),那么这两根水位线之间的水库库容就是三峡水库135米和175米之间的最大防洪库容。

水库库容计算方法:将水库细分为N个截面之间,累加各个截面之间的库容。

由于缺少水库各个截面的图形。所以采用取代办法。1、三峡水库的各个截面是V字型,上宽下窄。为了保证计算不出差错,采用截面是U字型,即上下一样宽,这样计算对三峡工程有利。2、三峡水库的各截面的宽度是不一样的,具体宽度并不知道。由于近大坝处是峡谷,宽度小(而水深),远大坝处宽度大(而水浅),这里可以采用三峡工程所公布的平均水库宽度1100米。这样,在水深的近大坝处所采用的宽度大于实际宽度,在水浅的远大坝处所采用的宽度小于实际宽度,采用这样计算方法,也对三峡工程有利。

计算结果为:两根水位线之间的最大库容为144亿立方米。这里采用了对三峡工程计算有利的参数选择,因此计算结果只会对三峡工程有利,如果有更详细的数据,结果只能对三峡工程不利。请注意这是在蓄水位135米和175米之间的库容。而公布的技术数据说,三峡水库在145米和175米之间的库容为221.5亿立方米。另外要指出的是,在这里只计算了三峡水库在长江干流的库容,没有计算在乌江、香溪等支流的库容,这对三峡工程不利。但是没有计算在内的支流库容,绝不会大于多计算的从海拔135米至145米之间的库容。

根据这个计算结果,可以得到如下的结论,根据现在已经公布的三峡水库的两条水位线计算,三峡水库的海拔145米至海拔175米之间的防洪库容不可能大于144亿立方米!

反之,如果三峡水库的防洪库容为221亿立方米,那么三峡水库在海拔175米的水库回水线就绝对不会是一个水平线!

五、三个数据中必然有一个数据是错的!

如果三峡水库在175米时的水平回水线是对的,在135米时的回水曲线也对的,那么三峡水库防洪库的防洪库容就绝对不可能是221.5亿亿立方米。因此在海拔175米时的回水线、海拔135米时的回水线和221.5亿立方米的防洪库容这三个数据中,必然有一个数据是错!三个数据互相矛盾。

在这里,把水库防洪库容的错误称为第一类错误,把把水库回水线的错误称为第二类错误。

出现第一类错误的后果是,三峡工程的防洪库容不超过144亿立方米,减去河槽自然蓄洪能力的损失,2500亿人民币投资三峡工程,增加的防洪能力不超过100亿立方米,根本不能满足长江中下游防洪的需要!工程的最主要目标不能实现,工程必然失败。

出现第二类错误的后果,这根海拔177米移民淹没红线(水平线)是错误的,这根红线以上的地区也要被水库回水淹没。庆幸可以留在原地的三峡居民,将来也要为三峡工程做奉献,搬家挪坟。从八十年代初进行三峡移民试点到2001年末,花了九牛二虎之力,用尽了一切手段,搬迁的40万居民,而由于第二类错误而增加的移民,将超过40万。在海拔182米以上地区新建的城镇、乡村中的一部分,也要被库水淹没,部分高速公路、铁路、桥梁也要被库水淹没。

无论三峡工程的决策者如何解释,三峡工程的三个最重要的技术数据中有一个数据必然是错。三峡工程不是犯第一类错误就是犯第二类错误,两者必居其一。无论出现第一类错误或是第二类错误,对中国都是沉重的灾难。

(http://www.dajiyuan.com)

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