最近在网上看到有记者在抓三峡工程的小辫子,谬论即为,当三峡蓄水位达到175米时,整个重庆都在水下了。随便在网上找了一篇文章节选了一下:
 
高峡出斜湖带来的问题

三峡工程要发挥防洪效益,就要动用221亿立方米的防洪库容,三峡大坝处的水位就会从海拔145米要上升到175米。三峡工程的决策者认为,三峡水 库的水面是一个没有水力坡度的平面。李鹏在“三峡日记”中写道,三峡大坝处水位180米,重庆水位也是180米(第45至52页)。批准的三峡工程的正常 蓄水位为海拔175米,中国政府就按这175米在三峡库区划定移民淹没红线。为什么三峡水库没有水力坡度,也许是因为毛泽东说“高峡出平湖”。

今年洪水期间,三峡水库末端的重庆朝天门码头的水位超过海拔188米,重庆一些市区的水位更是超过海拔190米,而三峡大坝处的水位则要比重庆低 40米,李鹏说,大坝处水位180米,重庆水位也是180米,重庆的基本建设都在180米以上,所以三峡水库可以蓄水到180米而不淹重庆。但是2010 年7月的情景和李鹏所述完全两样。坝址处和水库末端的水位差近40米。如果此时坝址处蓄水至175米,重庆遭受的可是就是千年不遇的大洪灾了。

其实从2003年6月三峡水库形成以来,三峡水库就没有一天是平湖。只是水库的水力坡度随着流量的变化而变化。流量小时,水力坡度就小;流量大时, 水力坡度就大。今年洪水期间,洪水流量大,水力坡度也大。必须指出的是,三峡水库的水力坡度处于一个动态变化的过程,水力坡度随着时间的增长而逐渐变大。 就是说,在未来,在遇到与今年同样洪水的条件下,重庆的水位会更高,淹没程度会更加严重。

网上找到的各地水位数据:

当三峡水库蓄水在正常蓄水位海拔175米时,大坝上游三峡水库各地的水位为:

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;

三斗坪三峡大坝坝址:135米;

秭归老县城:136.1米,水位上升1.1米;

巴东县城:137.7米,水位上升2.7米;

巫山县城:143.2米,水位上升8.2米;

奉节县城:146.7米,水位上升11.7米;

云阳老县城:148.4米,水位上升13.4米;

万州:150.1米,水位上升15.1米;

忠县:154.8米,水位上升19.8米;

丰都县城:157.8米,水位上升22.8米;

涪陵:166.1米,水位上升31.1米;

末端涪陵李渡镇:169.7米,水位上升34.7米。

 

水库是个湖泊,有水力坡度吗?答案是,当然有,如果入库流量和出库流量一致,而且假定水库的横截面一定,那么水库水面是一条笔直的斜线,这个斜线的斜率就是水力坡度,流速越大,水力坡度越大,流速为0时,水力坡度也为0。

如果水库停止向下游放水,那么只有入库水,而没有出库水,入库水依然能在入口附近带来水力坡度,否则水就会堆积在入口处,越堆越高,这显然不符合基本常识。但是此时水库内的流速是相当低的,假如水库入口处的水深30米,水面宽500米,那么随便假定一下,流量不变的情况下,在靠近大坝的地方,水深已经高达175米,水面宽大1000米,水的流速已经下降到水库入口处的大约1/120一。也就是说越靠近大坝的地方,水的流速越可以忽略不计,流速几乎为0。实际上大坝附近的流速确实就是0,因为在没有出库水的情况下,大坝附近的流量只是垂直方向的流动,也就是水位上升,根本不会带来水的横向流动,流速根本就是0。这种情况下水库的水力坡度和河道的水力坡度相比,是可以忽略不计的。实际上,我虽然没有水库的设计经验,但可以肯定,水库的水力坡度应该按照洪水高峰期较大的入库水和更大的出库水来计算。粗略计算的时候,可以直接假定水库就是一个平面。当然三峡水库长达几百公里,对水位的影响不能忽略不计,但影响很小,这也就是为什么涪陵李渡镇水位:175.4米;距三峡大坝坝址493.9公里,当大坝蓄水水位175米时。

但是为什么当大坝蓄水水位135米时,涪陵李渡镇的水位上升了34.7米呢?很明显,此时的李渡镇,根本就是在正常的河道里,不属于水库淹没区,河道的水力坡度远大于水库的水力坡度,自然水位落差就高了。水位不会无缘无故的上升,这里的河道本身海拔就很高,但这里的水深不会比水库入口处的水深高多少。有人根据这个34.7米,在加上大坝蓄水水位175米得出此地的水位高达200多米,于是乎整个重庆根本就在水底的结论显然是荒谬的。

那么让我们来简单验证一下涪陵李渡镇的水力坡度对不对吧。

假定水库平均深度90米,宽度为1000米,而河道平均深度30米(数据参考涪陵历史最大洪水水位),宽度500米,那么水库的流速相当于河道的1/6,水力半径约为河道的2倍。按照曼宁公式,水力坡度与水的流速的平方成正比,与水力半径的4/3次方成反比,那么水库的水力坡度相当于河道的1/90。

蓄水135米时,李渡镇水位上升了34.7米,距离大坝493.9公里,秭归老县城为1.1米,距离大坝37.6公里,那么水力坡度大约就是万分之0.7

蓄水175米时,李渡镇水位上升了0.4米,距离大坝493.9公里,那么水力坡度大约就是万分之0.008

两者相差大约90倍,符合之前的粗略计算。

验证完毕。