——分析中国官媒是如何欺骗民众的

作者:王维洛

一、三峡工程创造了一百多个世界第一

对于江泽民来说,1997年是政治生涯达到顶峰:邓小平去世、香港回归、访美成功、又访加拿大、最后一位潜在对手乔石卸任政治局常委……好事连连。1997年11月8日三峡工程实现大江截流,江泽民、李鹏率领丁关根、罗干、曾庆红、邹家华、王丙乾、陈俊生、钱正英等一大批中央、地方官员出席,阵势非常庞大。这一天三峡工程也到达声誉的顶峰。从此之后,就是到了三峡工程完工,再也没有搞什么大的庆典,也这么多中央和地方大员同堂共庆。

图1:1997年11月8日江泽民、李鹏等出现三峡工程大江截流仪式,图片来源:网路截屏

在庆典大会上江泽民把三峡工程定义为世界上规模最大、综合效益最广泛的水利水电工程。中共建造三峡工程目的就是要追求世界第一,展示改天换地、人定胜天的宏伟气魄。

那么三峡工程一共创造了多少个世界之最呢?

2006年5月19日新华社记者周梦榕撰稿称,三峡工程是当今世界最大的水利枢纽工程,自1994年正式开工以来,三峡工程的建设者们创造了100多项“世界之最”,突破了世界水利工程的纪录,如最大的水电站,三峡水电站总装机1820万千瓦,年均发电量在847亿度以上(实际上应该是总装机2250万千瓦,年均发电量约1000亿度);水库移民总数世界最多,三峡工程规划移民人数113万人,实际移民人数远超这个数字。世界上人口在百万以下的国家有36个,百万移民相当于迁建一个国家,这在民主社会是根本不可能发生的事情。

二、三峡工程号称世界上防洪效益最大的水利枢纽

三峡工程创造的世界之最中有一个是:三峡工程是世界上防洪效益最大的水利枢纽。怎么来理解这个防洪效益的世界之最呢?

新华社提供了下面的图表帮助理解:

图2:世界上防洪效益最大的水利枢纽——三峡工程,图片来源:http://www.gov.cn/jrzg/2006-05/15/content_280934.htm

新华社在图表中指出:

——三峡工程最大的效益是防洪;

——工程全面建成后形成的三峡水库库容达393亿立方米,其中防洪库容221.5亿立方米。

这里三峡水库库容和防洪库容是支撑三峡工程是世界上防洪效益最大的水利枢纽的两个数据。

2020年7月网路上流传一篇题为“有了三峡大坝,为何洪灾还是这么多?”的文章,这篇文章转自《中国经济周刊》,作者是国务院政策研究室的王亦楠。文章中有下面一段描述:“其实,很多人不知道,三峡工程虽然是世界最大的水电站,但它的水库面积和蓄水能力远远不是最大的:按面积排名的世界前十大水库是三峡水库的4~8倍;按库容排名的世界前十大水库是三峡水库的2~5倍。三峡与它们相比,就是洗脸盆和大水缸的差别。”

这段文字指出,三峡水库与世界上库容最大的水库相比,是洗脸盆和大水缸的差别。这个比较不错。但是,洗脸盆的防洪效益怎么能是防洪效益的世界之最呢?

王亦楠在撰写文章的时候最好先查找一下资料,看看新华社等媒体在之前是怎么宣传三峡工程防洪效益的,免得一下子就戳穿了先前的谎言。

三、三峡大坝泄洪能力与防洪能力无关

新华社在图表的下半部分提供了国内外大坝泄洪能力的比较:

国家

工程名称

所在河流

库容
亿立方米

年径流量
亿立方米

工程泄洪能力
立方米/秒

建成年代

委内瑞拉

古里

卡罗尼河

1380

1537

30000

1986

原苏联

克拉斯诺
雅尔斯克

叶尼塞号

733

885

12000

1967

中国

丹江口

汉江

209

379

49000

1973

中国

三峡

长江

393

4510

100000

在建

表中三峡工程泄洪能力为100000立方米/秒,独占鳌头。难道这就是三峡工程是世界上防洪效益最大的水利枢纽的证据?

还是在“有了三峡大坝,为何洪灾还是这么多?”的文章中,王亦楠引用中国工程院院士、水文学与水资源学家王浩的话说:“大坝本身是按照能抵御“万年一遇”的超大洪水而设计。有水文证据可借鉴推演的长江历史最大洪水发生在1870年,洪峰流量高达10.5万立方米/秒。三峡大坝的安全标准按抵御“万年一遇再加10%”的洪水而设计,即使在洪峰流量高达12.43万立方米/秒(这样大的洪水在三峡地区历史记载上从未发生过)的冲击下,大坝本身仍能安然无恙。”。

1870年宜昌处的洪峰流量高达10.5万立方米/秒,略高于千年一遇的洪水量。在遭遇这样的洪水情况下,三峡工程可以开启所有的泄洪能力,让10.5万立方米/秒的洪峰流量全部通过三峡大坝。此时,三峡大坝是安全的。至于三峡大坝下游是否可以承受这个洪峰流量,应该不是王浩(三峡大坝)所考虑的。正如王浩所说,三峡大坝本身的安全性没有问题。三峡工程泄洪能力立方米/秒大,能排泄高达10.5万立方米/秒的洪峰流量,和三峡工程的防洪效益没有任何关系,只和大坝自身安全有关系。设想一下,如果将来的某一天遭遇如1870年的洪水,三峡坝址处出现10.5万立方米/秒的洪峰流量,三峡工程让洪水安全通过大坝,对于三峡大坝下游地区来说,有三峡工程和没有三峡工程的状态是一样的。这个情景就和2020年新安江水库大坝九孔全开的效果是一样的,大坝下游地区遭受洪水淹没,下游居民需要紧急撤离,饱受洪水灾害之苦。当然中共当局会说,如果没有大坝灾难会更大!如果大坝溃坝,灾难会更大!所以建坝和不建坝之间必须选择建坝;在溃坝与九孔全开之间必须选择后辙,这是两害取其轻。中共选择了大坝,就必须与溃坝共生!

四、三峡大坝泄洪孔的布置

2020年8月19日晨,长江5号洪水开始进入三峡水库,预计最大洪峰流量75000立方米每秒,三峡大坝开启10道泄洪深孔闸泄洪(图3)。泄洪的场面十分“壮观”。下泄洪水破坏力极强,并不亚于溃坝洪水。长江水利委员会水文局的程海云、陈力和许银山在《断波及其在上荆江河段传播特性研究》一文中指出:三峡水库投入运行后,其下游荆江河段洪水传播特性发生了一系列变化,大坝下游上荆江河段(宜昌至石首)洪水总传播时间由天然洪水的30小时左右最短缩为6小时,速度是天然洪水的5倍,下泄洪水的破坏力就是天然洪水的25倍。一位名叫Freeman的网友对笔者在方菲的《热点互动》采访下面,留言:我從微積分的角度對王先生在訪談中提及的所謂“逆波(笔者注应为立波,程海云等称断波)”進行解釋,這個詞語來源於偏微分方程理論(PDE)中裏面的孤立波理論,最早發現于一種研究淺水小幅度長波運動的kdv方程,其解析解具有單向周期性、振幅不斷增加的特點,適用於模擬潮汐、海嘯等自然現象。根據王先生的論述,三峽大壩如果全開放式泄洪,會使得長江在下游出現這樣的孤立波,這種孤立波可能發展為類似海嘯的洪水現象,極有可能造成下游的重大生命財產損害。对于Freeman的注解,笔者表示衷心感谢。

图3:三峡大坝开启10道泄洪深孔闸泄洪,图片来源:网路截屏

图4:三峡大坝开启10道泄洪深孔闸泄洪的场面,图片来源:网路截屏

2020年8月19日晚8时,三峡大坝上游来水73500立方米每秒。晚上7时50分,三峡大坝开启11道泄洪深孔闸泄洪,下泄流量49400方米每秒,这是三峡建库以来的最大下泄流量。

图5:三峡大坝开启11道泄洪深孔闸泄洪,图片来源:网路截屏

1992年4月3日全国人民代表大会对三峡工程进行投票表决。在这之前,人大代表参观过三峡大坝的模型和三峡大坝开启23道泄洪深孔闸泄洪的效果图(图6),一片岁月静好的景象。在这样的认知基础上,人大代表投下了决定性的一票。在三峡大坝效果图的影响下,这些人大代表能够想象泄洪洪水的破坏力吗?

图6:三峡大坝开启23道泄洪深孔闸泄洪时的效果图,图片来源:长江水利委员会长江勘测设计研究院:三峡工程设计论文集

图6的中间是泄洪坝段,由23个混凝土坝块组成,坝块长21米,泄洪坝段共483米(图7)。

图7:三峡大坝泄洪孔布置,图片来源:长江水利委员会:三峡工程施工研究

泄洪坝段设有:

——22个导流底孔;

——23个泄洪深孔;

——22个泄洪表孔。

导流底孔的进口断面为6米X12米,出口断面为6米X8.5米,进水孔底高程为56米。22个导流底孔已经在2007年2月15日全部封堵完毕,现在早已被泥沙淤塞,不能再使用。

泄洪深孔的进口断面为米7米X14.53米,出口断面为7米X9米,进水孔底高程为90米。每个泄洪深孔有三道闸门:工作闸门,事故闸门和检修闸门。

泄洪表孔也称溢流表孔,孔底高程158米,孔宽8米,高27米。泄洪表孔有两道闸门:工作闸门和事故检修闸门。

下面的表详细解释了三峡大坝的泄洪能力,表格来自长江水利委员会编的《三峡工程科学试验和研究》。 

三峡大坝的泄洪能力由五部分组成:

——泄洪坝段的23个泄洪深孔;

——泄洪坝段的22个泄洪表孔;

——发电厂坝段的2个排漂孔;

——发电厂坝段的7个排沙孔;

——26台水轮发电机组(实际安装32台水轮发电机组,其中6台安装在地下电厂)。

泄洪坝段23个泄洪深孔的泄洪能力是和三峡水库的蓄水高相关,三峡水库的蓄水位越高,泄洪深孔的泄洪能力越大。当三峡水库的蓄水位在海拔180米时,泄洪深孔的泄洪能力为50260立方米每秒;当三峡水库的蓄水位在海拔183米时,泄洪深孔的泄洪能力为51180立方米每秒。

众所周知,国务院只公布了三峡水库的正常蓄水位为海拔175米。三峡工程移民也是按照三峡库区各地都是按照海拔175米(外加2米风浪高)来确定移民人数的。但是民众并不知道,三峡水库的蓄水位可以提高到海拔180米,甚至可以提高到海拔183米。那么三峡工程移民是不是应该按照可能最高蓄水位来确定呢?如果三峡工程把蓄水位提高到海拔183米,居住在海拔175米至海拔183米(外加2米风浪高)之间的居民应该怎么办?难道还是要求他们舍小家为大家吗?

泄洪坝段的22个泄洪表孔的泄洪能力也是和三峡水库的蓄水高相关,蓄水位越高,泄洪表孔的泄洪能力越大。当三峡水库的蓄水位在海拔180米时,泄洪表孔的泄洪能力为35260立方米每秒;当三峡水库的蓄水位在海拔183米时,泄洪深孔的泄洪能力为43090立方米每秒。由于泄洪表孔的位置,22个泄洪表孔只有当三峡水库蓄水位达到160米才能开始泄洪。

三峡工程的水轮发电机组在发电过程中,也能把一部分水流排到大坝下游。

新华社在“世界上防洪效益最大的水利枢纽——三峡工程”图表中说三峡工程的泄洪能力为100000立方米/秒,还有资料说是102500立方米/秒或者是105000立方米/秒,是在表中所指三峡水库蓄水位在海拔180米处,三峡大坝总泄洪能力达到105570立方米每秒。

在2020年的洪水过程中,三峡大坝最大开启11个泄洪深孔,泄洪流量49400方米每秒,三峡水库的蓄水位从8月18日上午8时的158.03米上升8月22日8时的167.65米(建库以来最高调洪水位)。

在没有建造三峡大坝时,长江洪水通过自然河道,河流截面大。当建造三峡大坝后,长江洪水只能通过上述的五个通道下泄到大坝下游。无论泄洪深孔还是泄洪表孔,其过流截面很小。以泄洪深孔为例。当三峡水库蓄水至海拔160米,23孔泄洪深孔的最大泄洪能力为43620立方米每秒,过流速度为每秒30米(相当于小时108公里)。当三峡水库蓄水至海拔183米,23孔泄洪深孔的最大泄洪能力为51180立方米每秒,过流速度为每秒35米(相当于每小时127公里)。板桥水库溃坝洪水水流速度为每秒30米。洪水流速越快,破坏力越大,就和汽车一样,车速越快,车祸致死率越高。这个危害前面已经谈到。

三峡工程设置了23个泄洪深孔,还设置了22个泄洪表孔。泄洪深孔进水孔底高程为90米,而三峡工程的最低蓄水水位是海拔145米。虽然在三峡工程设计时认为泄洪坝段的坝前泥沙淤积只到海拔88米,而不会到海拔90米,但是泄洪坝段左右两侧的发电机厂房坝段的坝前泥沙淤积会到海拔110米,非溢流段坝段的坝前泥沙淤积会到海拔120米。所以三峡水库经过多年运行,位于海拔90米至104.53米的泄洪深孔也极有可能最终将被砾石泥沙淤塞或者泄洪深孔一个个因事故失效而不能再使用。到那个时候只能依靠22个泄洪表孔。三峡工程的决策者并没有公布泄洪深孔被淤死的时间。用三峡工程可行性论证泥沙组副组长谢鉴衡的话来说,他只能保证三峡工程运行三十年内不会发生。从泥沙组计算的泥沙淤积量来看,几乎海拔145米以下的死库容中的绝大部分甚至包括部分防洪库容都会被泥沙淤死。那时23个泄洪深孔很可能被泥沙淤死,问题将十分严重。

从图7中可以看到,三峡大坝泄洪坝段是三峡大坝中的一个薄弱环节,泄洪坝段由23个混凝土坝块组成,上下三层一共有67个泄洪孔。而且三峡大坝泄洪坝段也是施工质量差的坝段。2002年南方都市报记者赵世龙报道的三峡大坝出现裂缝,多集中在泄洪坝段。

五、真正决定水库大坝工程防洪效益的是库容系数

还是回到图2下半部的那张表。在所列的四个水库大坝工程中,委内瑞拉的古里工程,原苏联的克拉斯诺雅尔斯克工程,中国的丹江口工程和中国的三峡工程,三峡工程是防洪效益最小的。

决定水库大坝工程防洪效益的不是泄洪能力而是库容系数。

库容系数是指水库库容与水库坝址处多年平均年径流量之比。水库总库容由死库容和活动库容组成,活动库容又可分为兴利库容和活动库容。严格地说,库容系数是指活动库容与水库坝址处多年平均年径流量之比,但是在实际生活中又常常用总库容与水库坝址处多年平均年径流量之比。三峡水库的总库容为393亿立方米,坝址处多年平均流量4510亿立方米,393亿立方米与4510亿立方米之比为0.087,有时说0.09,有时说不到0.1。三峡水库的活动库容(防洪库容)221.5亿立方米,与4510亿立方米之比为0.049,有时说0.05。三峡水库的兴利库容165亿立方米,它是防洪库容中的一部分,也就是说是重复计算的。

国家

工程名称

所在河流

库容
亿立方米

年径流量
亿立方米

库容系数

委内瑞拉

古里

卡罗尼河

1380

1537

0.898

原苏联

克拉斯诺
雅尔斯克

叶尼塞号

733

885

0.828

中国

丹江口*)

汉江

290.5

394.8

0.736

中国

三峡

长江

393

4510

0.087

*) 丹江口工程2012年大坝加高后,库容为290.5亿立方米,年径流量394.8亿立方米。以上数据来自百度百科。

库容系数越大,水库的调节能力越大,可能的防洪效益越大。在这四座水库大坝工程,委内瑞拉古里工程的库容系数最大,三峡工程最小。这就决定了三峡工程不可能是世界上防洪效益最大的工程,连中国防洪效益最大的工程也算不上。

世界上著名的阿斯旺工程纳赛尔水库的库容系数1.86(总库容1689亿立方米,多年平均径流量909亿立方米),水库的调节能力很大。

中国也有库容系数很大的水库,比如北京官厅水库的库容系数为2(总库容41.6亿立方米,多年平均径流量20.8亿立方米),北京密云水库的库容系数为2.6(总库容43.75亿立方米,多年平均径流量16.53亿)。

六、三峡工程库容有限,工程目标太多

下面一张图很有意思,它是出自长江水利委员会。它的最大意义就是指明三峡工程库容有限。现在这篇文章已经被404了。

 

图8:三峡工程库容有限,多方需求,图片来源:长江水利委员会:当我们谈论优化调度究竟在谈些什么

三峡水库的活动库容(防洪库容)221.5亿立方米,只是坝址处多年平均年径流量的0.049。2020年国家防汛抗旱总指挥部办公室高级工程师徐宪彪在接受《中国青年报》记者采访时指出,长江年年径流量达4500亿立方米,而且其中的70%左右集中在汛期,相比而言,三峡水库221.5亿立方米的防洪库容就显得十分有限。徐宪彪也是指出了三峡工程的一大弱点:库容有限。

再来看看三峡大坝上游的洪水量(包括三峡库区暴雨造成的洪水):

——5天的最大洪水量的平均值是130亿立方米;

——30天的最大洪水量的平均值是935亿立方米;

——60天的最大洪水量的平均值是1640亿立方米;

——90天的最大洪水量的平均值是2290亿立方米。

三峡工程防洪库容221亿立方米,对于长江洪水而言,三峡工程只能是个小脸盆。所以三峡工程在汛期刚蓄一点洪水,水库水位升高一些,就必须马上泄洪,将水库水位降下去一些,多留出一些防洪库容为接下来可能发生的更大洪水做准备。1998年长江洪水有八个洪峰,2020年长江经历了五次编号洪水。这就是三峡工程发挥防洪效益的现状。如果三峡工程是世界上防洪效益最大的工程,它应该可以将一年中的全部洪水都存储在水库中。但是三峡工程不是世界上防洪效益最大的工程。在这里长江水利委员会指出了关键:库容有限。

三峡工程的目标又是多重的:防洪、发电、航运、供水、生态,各方都在争库容、争优先次序。那么三峡工程运行的优先次序到底是什么呢?

三峡工程运行的次序为(也适合于中国所有的水库大坝工程):

第一:保自己;

第二:为自己;

第三:为他人。

保自己,就是保证大坝的安全,用水利部的话说保证水库大坝安全渡过汛期。这也就是三峡大坝的泄洪能力是世界上最大的意义所在。库容有限,要保大坝的安全,就必须让洪水能够全部安全地通过三峡大坝。

为自己,就是说三峡集团,更准确地说长江电力股份有限公司的发电效益是第二位的,仅排在保大坝安全之后。李鹏说,水轮机一转,黄金万两。

在保证了三峡大坝的安全和长江电力股份有限公司的发电效益之后,再考虑是否还有能力来帮助别人。但是三峡大坝地处武汉与重庆之间,帮得了下游可能就损害了上游,也是一件十分为难的事情。所以只有请国人理解,三峡工程已经尽力了。

一句话,三峡工程绝不是是世界上防洪效益最大的水利枢纽。

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