主题：黄万里先生与三峡 -- meokey

林一山反对先上葛洲坝的一个重要理由就是三斗坪深水围堰难度更大，水深加大了20米。

我写了一篇从地貌学角度分析长江卵石的帖子，你去评吧，看看我说的有没有道理。

希望你能看懂，而不是用“不具备有关知识”为理由去推托。

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我的看法，老黄在学术上的问题，主要是两个：

1、静水数据代替动水数据。

所有关于流体的研究，流动速度，或者严格一点说，雷诺数，是最关键的，不同的雷诺数下的状况是完全不同的，这直接导致老人家关于三峡的推断失误。

流体的流动通常被分为两种模式，层流和湍流，上面说到的雷诺数就可以用来指征这两种不同的模式。

低流速下雷诺数也低，这时候的流体是层流状态，也就是说所有的液体都是规规矩矩地沿着总体的流动方向在运动，对于水，这个速度在小于1m/s的范围。这种状态下水中的悬浮物质，除了一点电荷作用外，基本都会沉淀下来的。静水可以看做是速度为0的一种极端状况。

湍流就完全不同了，除了总体的流动，各种不同尺寸的小水团会以近乎完全随机的方向和速度运动。这种流动状态下，流速越快，雷诺数越高，湍流越剧烈，悬浮物质就越不容易沉淀。同时，湍流也会使得悬浮的物质之间不可避免地发生频繁地摩擦撞击。

2、老人家静态地把石头看做一成不变的，永远是那么大的一块石头。

刚才上面说过，在快速的水流中，因为湍流的原因，悬浮在水中的物质会相互碰撞摩擦，这就会导致石块变成卵石，大块的磨成小块的，直至细沙。因此长江上游的石块和卵石，在原有的自然条件下最终都会变成在长江口淤塞的泥沙。修建三峡，一定程度上削弱了三峡段河道研磨卵石成泥沙的能力，确实存在卵石淤积的风险，但绝不会是老黄预想的那种巨石滚滚而下的景象。

还有一个很有意思的，石头和泥沙混合的河床，在流速不是很大的湍流状态下，因为泥沙优先被冲刷，石头会向上游来水方向移动的！越大的越是向上游跑得快。

化学工业上固体在液体中的悬浮状态很常见，一般来说固体颗粒的磨损和破碎总是个麻烦。

水利局的人并未用这点来反驳他，似乎说明这点上黄老没有犯错，否则水利局说了一堆黄老的错误，这么明显的我们都能看出来的错误，他们不可能不反驳的。

　　从GG地球上量两地江段差不多是40公里，折算自然落差大约6米，这样算起来葛洲坝把三斗坪水位升高超过十四米。

　　看来光凭大略估计说影响不到是不行的。

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

　　黄老的意见未被采纳，在三峡开建前与论也没闹成现在这样，反驳不反驳无所谓，就是到现在搞水利的也极少面对公众发表文章。可能性更大的是有文章只是我们没找到。

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

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

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

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。

水面提升，水深加大，有利于更大的船舶通航，结果原因的码头被淹，这没有什么奇怪的。

我楼下就有条河，原来的沙洲密布，后来修了橡胶坝，水面升高，可以通航游船了，原来能下水的地方下不了了，这有什么矛盾的。

补充一点。黄万里说：

准确地讲：只能说大体相似，但差异还是不能忽略的。比如说，某条支流流经一处地质断层，由于断层处岩石破碎比较严重，风化也就严重，因此河里的卵石就会多。而不经过断层的支流卵石就少。

　　注意，这里面的你是我。

　　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。

　　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。

你就别犟了。实测如果方法不对，它的可靠性不见得高，这个应该是所有做过实验的人的共识。