主题：黄万里先生与三峡 -- meokey
家园 嗯，记起了在上游打捞石狮子的故事了！ 往上游跑，石块不能太小，流速也有一定的范围，河床坡降也不能过大！
家园 好专业的回复。请教几个问题 你是力学或者就是水利专业的吗？这个回复真是很专业。顺便请教几个问题：
1. 黄老认为，在长江的急流中测量卵石的输移量的方法，即“把一个采集卵石的采样器放到河里，卵石有的滚进去，有的滚不进去，所以测到的往往只是很小一部分。”这个说法是否有道理？
2. 长委水文局认为：“长江三峡卵石来源区大都分布在宜昌以上1000km之外，……，输移后对于直径为100mm 的最难磨损的石英岩，其直径将减小为9mm，重量仅为原重的1‰，……，成为可以浮游前进的悬沙，不再属于卵石推移质”，以及“水文局还设法解释这1000km外包括都江堰的200 万t/年在内以及金少江等从山头下来的卵石其总数应不下于2000 万t 是怎样会大多转变为悬沙的。这才可能讲得通卵石到重庆只剩下28.2 万t/年：卵石在长距离输移中不断磨损，使其粒径剧减，推移量大幅度减少”
而黄老认为，“在合川嘉陵江、涪江和渠江交汇处低水时的河滩上可以看到铺着几十厘米的大卵石。。。这里距重庆只有100km，似难经此就会变成悬沙”。
以长江的流速流量以及100km的距离，到底谁对？
3. 黄老认为：“在无法取得多层卵石输移率实测的情形下，作者就不得不采用各种可能的资料相关法。卵石和悬沙的输移比（简称推悬比）就是一种合理的粗略估算卵石年输移量的方法，这方法的根据是：所有输移的泥沙或卵石其量虽非同为泥沙河床质的推移和悬移的对比，但都是来自同一流域，根本没有利用本域以外的“黄土层所覆盖”或“西汉水”的资料来对比。。。方法的另一根据是：所有推悬比资料都是根据卵石推移和泥沙悬移同时在都江堰以上流域内经许多同样造雨的气候气象条件所综合形成的。。。把各种有关因素综合起来，作者在这里统计推算的论据是：在同一流域内，从整体来看，具有相同的地质、地貌、气象、气候，在同一时段的条件下，虽其内部分块面积上的上述各条件不可能一致，但它们各必分别具备一个泥沙的和卵石的每方公里的多年平均输移量（即侵蚀模数M ，原文115 页之附表载有泥沙的输移量）”
并据此做了推算：
于是作者参考四个实测的卵石侵蚀模数87.0，90.7，54.9，114t/(km2·年)，再参考唯一的都江堰实测推悬比1：5.3 所得87.0t/（km2·年），（其实就是根据都江堰实测的200 万t/年还算，并未利用推悬比关系）而酌量取100t/km2 的这中间数，再乘以面积1,000,000km2，乃得宜昌年输移量约估为1 亿t/km2。当然此数说不上准确，但和三峡以上20 个小块流域测站得出的产沙模数（原文115 页表）的平均值690t/km2 对比，今卵石的推移量采用100t/km2，相应推悬比约为1：6.9（小于都江堰的1：5.3 似较近），这里指出卵石平均年推移量的数量级是亿t 级，不是千万t 级，也不是百万t 级，更不是水文局提供的十万t 级。我们应该承认估算误差最多可能十倍、或一个数量级，即至少是1 千万t 级，决不至于差达三级。
这样的估算，黄老认为数量级不至于差达三级。有道理吗？如果有问题，错误可能会在哪儿？
谢谢
家园 关于2 而黄老认为，“在合川嘉陵江、涪江和渠江交汇处低水时的河滩上可以看到铺着几十厘米的大卵石。。。这里距重庆只有100km，似难经此就会变成悬沙”。红字部分还可以有第二个解释：交汇处流速降低，大卵石都积沉在这里冲不下去了，只有小卵石和大卵石被磨小后才能冲下去。
- 复 关于2
家园 被你误导了。这儿跟流速无关 长委认为经过长距离搬移大的卵石会变成悬沙。而距离100km的合川处却有大块的卵石沉积。这说明有大量卵石并未如长委所说变成悬沙。
黄老的意思是，合川以前900km（约数，只是方便说而已）都没有变成悬沙，在合川之后的100km（即使没有沉积）到了三峡难道就会变吗？
家园 卵石的移动当然与流速密切相关。 流速越大，坡度越大能移动的卵石就越大。如果流速低，水量再大也没用，长江口流量肯定比上游大吧，到这里连细泥都沉积下来。
黄老并没法证明合川处的大块卵石是上游几百分里以外冲来的，也没法证明这些卵石会原振不动地被冲到下游去。。
家园 长委说卵石来源是宜昌1000km以外 黄老无需证明“合川处的大块卵石是上游几百分里以外冲来的”，这是长委的事。他看到的只是根据长委的说法，卵石从1000km以外的来源处被冲到合川了，还是很大，而看不出来最后剩下100km能够被磨成沙（如果被冲走的话）。
PS.如果这些卵石不能被冲走（并在100km下的三峡前磨细成沙）的话，那么合川就是上游的卵石堆积处了。可是事实上不是如此。
- 复 关于2
家园 你确定交汇处流速降低？ 家园 这个我可以确定 这里需要确定的是这个“交汇处”的具体位置。一般来说，当一条支流汇入主流时，汇入的角度都不会是直角，而是“锐角”（角尖指向下游）。这个“锐角”的内角大概就是njyd所说的“交汇处”。这里的水流速度确实要比其它位置缓慢，主、支流冲下来的卵石泥沙在这里会产生堆积。
家园 关于这个1 “把一个采集卵石的采样器放到河里，卵石有的滚进去，有的滚不进去，所以测到的往往只是很小一部分。”好象成了你的王牌。
既然是“采集卵石的采样器”那就只可能实测到“很小一部分”
但是，有多少测量是把全部都测一下？
就是黄老用上游估算卵石量，也没把上游全部测过，也是用小部分采样然后按流域面积比例计算得到的。
所以这个采样器采到的数据，只要按一定的比例计算一下就能得到总数。当然这个比例可能是河底宽度适一定的系数，这个系数需要一定的经验积累和实践检验，但实测的可靠性总要高些。
家园 咱是学化工的，相关而言流体力学还是正经学过的 我认为老黄犯错误的地方就在于流体力学上。
第一个问题，确实采样不准。
第二个问题，大块岩石或卵石的来源地是可以根据矿物成分做大致确认的，而且老黄看见的这些几十厘米的大石块，是不是真的就会向下游移动呢？要多少流速才会移动呢？移动速度是多少呢？
我去过重庆，既非汛期也不是枯水期，长江的水流大约在1.0m/s的样子，基本上不可能游泳，印象中岸边的卵石没有跟着水跑的。以我们自己化工行业的经验，2.0m/s左右的流速（这是一般状况下工厂管道里水流的最大速度）1毫米的沙子还是比较容易悬浮的，到10毫米的石子儿就非常少见了，100毫米以上我见过，也没听说过。因此我认为，长江里的大块的岩石在一年甚至几年几十年的绝大部分时间里不会向下游运动，主要是在原地被水流侵蚀，随着尺寸减小，运动能力也逐步加强，最后能跑到中游的必然只有小石子儿和沙子了。
第三个问题，老人家考虑了
具有相同的地质、地貌、气象、气候因此认为它们各必分别具备一个泥沙的和卵石的每方公里的多年平均输移量这个我认为考虑的因素错了。泥沙和卵石什么的跟在河流的水里运动，是标准的固液两相流体力学问题。地质状况跟固体物质的理化特性有关，譬如说火成岩就比沉积岩耐磨损；地貌和气象气候条件影响水流的流速，雨大了雨多了水流就比较快。但是不能因此就进行简单的类比，尤其是所谓
卵石和悬沙的输移比（简称推悬比）在流体力学上通常都不会这么去建立数学模型的。细小的泥沙和大块的卵石，运动模式完全不同，怎么能放在一起计算呢？化工上为了计算和生产控制的可靠，一般都喜欢用尺寸单一的固体颗粒，至少也是颗粒尺寸分布越窄越好，就是因为尺寸相差太大（譬如1毫米相对于10毫米），运动形态完全不同，根本没有办法估算，也就谈不上稳定的生产控制了。回到泥沙和卵石的比例这个问题，可以在实验室测试出不同质地不同尺寸的卵石在不同水流速度下的运动形态和速度，并结合各支流和干流的水流速度统计数据，就可以做出相当可信的预测，比老人家这个拍脑袋的
推悬比一定靠谱的多的。当年河海大学里是有相关的比例模型的，跑了好多年的。这个推悬比的假定，也就是说不论水流速度如何，只要有一定量的细小泥沙被冲刷走，就一定会有某个比例的卵石也被夹带走。而实际上某个尺寸的固体物质要在液体里悬浮起来，都有一个临界流速，也就是说当液体流速小于这个数值的时候，相应尺寸的固体就不会悬浮起来，而是保持沉淀的状态。老人家没有考虑到这些流体力学的问题，直接进行类比，发生数量级上的误差是很正常的。
日常生活里，淘米的时候，细小的灰尘和米粉可以看作河里的泥沙，米粒儿可以看做卵石，显然当把悬浮有灰尘和米粉的淘米水倒掉的时候，米粒儿并没有像推悬比假定的那样跟着跑掉，除非水倒得太快了。那样子是要被老妈打屁股的。
通宝推：铁手,家园 顺便请教一下不定流理论 长委认为卵石沿程分选沉积，只有一部分能连续输移，进入三峡区。黄老认为力学分析适用于分析一批石子在一段不长的时间不长的河道内运行的结果，但由于不定流理论复杂，对于大量石子在整个流域内很长时间的输送情况，力学分析就不再适用。而应该采用相关法（即二元统计法）进行测算。
能不能用通俗的话解释一下什么叫做不定流理论，还有，这个理论适用范围？谢谢
家园 这个咱没学过，不懂
家园 老铁太偏心了，观点不同就不给我宝 2. 我不清楚管道里的状况与长江里是否能够有相同的结果，但显然长江里即使是非汛期，各大水库的排沙闸也要定期排沙的。这说明长江里即使是非汛期1m/s的流速也是能够带动推移质的
黄老认为要流量达到73440m3/s才能够让这些卵石移动，但没有计算过程。这个流量下我就不知道流速是多少了。该怎么算啊？
3. “推悬比”倒不是黄老自己的发明，似乎水利上都是这样用。
也许是河流里的力学特点太复杂，比管道里要复杂太多以至于没法一一测算？这也可以理解，实验室或者工厂管道里你可以用太多的方法控制固体物的大小了，但长江里你却没法控制，但却仍然要计算。