王维洛：论三峡工程设计错误 不拆三峡大坝面临的是凌迟

    2020年4月中旬以来，网上热传一条消息：中共官员终于承认三峡工程设计有失误。
    例如下面是推友@meilong15的一条推文。
    
    有很多朋友问，这条消息是否真实？笔者的回答是：这条消息是真实的，三峡工程设计有重大失误也是真的，后果很严重也是真的。只是消息是2011年的。
    
    孙天任《Newton-科学世界》编辑，写过一篇名为《今天如何评价黄万里对三峡工程的担忧？》的文章，对支持和反对三峡工程的论点都有论述。孙天任把国务院对三峡工程的整体竣工验收看作是“利国利民”还是“祸国殃民”的判别标准。
    
    孙天任写道：“你也许不知道，尽管三峡于2003年开始蓄水，2006年大坝落成，2010年开始蓄水至175米，但这座由全国人大批准建设的伟大工程至今仍处于实验性运行阶段。一般来说，我国的水利工程在建设完成后经过半年至一年（即经过一个汛期）运行后，即可进行验收。但对三峡这样的万年工程，国家抱着明显的审慎态度。在大坝落成后十多年的今天，国务院终于对三峡开展了整体竣工验收，待验收通过便会进入正式运行。过去数十年来，三峡论证与建设过程中的种种激烈交锋，三峡到底是“利国利民”、还是“祸国殃民”，或许可以从这十多年的运行中得出一个阶段性的结论。”
    
    笔者在《汪洋和三峡工程》一文中指出，国务院副总理汪洋担任三峡工程整体竣工验收委员会主任。2014年6月25日汪洋主持召开了国务院长江三峡工程整体竣工验收委员会第一次全体会议。出现会议的有水利部部长陈雷、交通运输部部长杨传堂、重庆市长黄奇帆、湖北省长王国生、三峡集团董事长卢纯、国务院三峡办副主任的陈飞等。会议规定，2015年第四季度，完成各项工程的竣工验收，并形成整体竣工验收报告。2016年第一季度，召开验收委员会全体会议，讨论并作出整体竣工验收结论，提请国务院三峡建委全体会议审议并报国务院审批。现在是2020年第二季度，整体竣工验收报告不知在哪里，国务院三峡建委已经消失了，国务院也没有批准整体竣工验收报告。
    
    细思极恐：从1994年正式开工、2003年开始蓄水运行、2006年大坝落成、2010年开始蓄水至175米以来，到2020年第二季度，三峡工程一直都是试运行，没有整体竣工验收结论。就是说，如果明天三峡大坝发生溃塌，造成人类历史上最惨厉的人为灾害，在法律层面上，找不到一个具体的责任人！因为至今为止还没有一个人在整体竣工验收报告上签字，愿意承担这个责任。本来这个字应该由国务院三峡建委主任张高丽签的，但是张高丽借故把验收任务推给了汪洋。张高丽为什么不签？和三峡工程设计错误有没有关系？汪洋不得已接了任务，但他聪明，把批准整体竣工验收报告再一直往后推，推到他当上了政治局常委。汪洋为什么还是不签？和三峡工程设计错误有没有关系？现在不知道谁来当背锅侠。
    
    二、这个消息最早刊登在2011年6月1日的上海《新民晚报》上
    
    水利部长江水利委员会防汛抗旱办公室副巡视员王井泉接受上海《新民晚报》记者的采访，背景是折年5月18日，温家宝总理主持召开国务院常务会议，讨论通过《三峡后续工作规划》，其中“三峡后续工作主要任务目标”有一条：“对长江中下游河势重点影响区的处理，提出‘工程整治、生态修复、观测研究和水库优化调度相结合’的综合措施。”
    
    王井泉承认三峡工程设计有误，没有充分考虑大坝建成后的不利影响，对洞庭湖、鄱阳湖蓄水有影响。其实问题实质一是故意不认真算水力坡度、当平湖忽悠上马，造成洪季只能维持145低水位运行，起不到什么蓄洪作用。二是旱季蓄水，拉低长江中下游及洞庭鄱阳湖水位，加剧干旱。
    
    笔者将文章的连接放在这里：http://www.chinanews.com/gn/2011/06-01/3083451.shtml
    
    

    
    图1：2011年6月1日的上海《新民晚报》报道：专家称三峡工程前期设计欠完善 将优化水库调度，刊登在中国新闻网，图片来源：http://www.chinanews.com/gn/2011/06-01/3083451.shtml
    为什么2020年的网民对这条2011年6月1日的消息这么感兴趣？首先是当时的这条消息是来自上海的《新民晚报》。上海《新民晚报》已经不是文化大革命之前的上海《新民晚报》，影响力是今不如昔。虽然当时有一些媒体转载，但是毕竟影响有限。
    
    其次是《新民晚报》的题目是《专家称三峡工程前期设计欠完善 将优化水库调度》，把王井泉指出的问题弱化了。2020年重新推出这条新闻，题目是《中共官员终于承认三峡工程设计有失误》，真实地反映了问题的实质，引起了广大网民的注意，并参与讨论。
    
    再者是网民对三峡工程认识的加深。当然要感谢2019年由谷歌地图引起的关于三峡工程安全乃至“弹性变形”问题的讨论，以及2019年三峡工程的表现。这一年，三峡工程对汛期长江中下游、特别是湖南、江西洪水无能为力的表现，引起民众的愤慨，也认清三峡工程对来自长江中下游的洪水基本无能为力的认识。还有就是2019年9月三峡工程提前逆向蓄水，再次引起鄱阳湖水位下降至历史最低水位之下，湖底变成大草原。
    
    三、三峡大坝设计错误始作俑者李鹏也
    
    三峡工程设计有错误，而且是不可饶恕的重大错误，这是象王井泉这样的技术官员早已知道的事情，特别是长江水利委员会的技术官员。他们之前不敢讲，因为这属于中国的最高机密。这次是温家宝讲问题在前，技术官员也敢跟着讲。为什么温家宝要公开讲三峡工程的问题，因为要老百姓继续出钱，出一千多亿元钱，搞什么后三峡工作，就是为三峡工程擦屁股的工作。
    
    水库大坝工程的一个最重要指标是防洪库容，特别是三峡工程的第一目标是防洪，防洪库容是最为重要的。一般水库大坝工程都会公布水库的水位—库容曲线。水位—库容曲线展示了蓄水位与库容之间的关系：蓄水位越高库容也越大，反之亦然。但是三峡工程至今没有公布水位—库容曲线，这是极不合理的。
    
    

    图2：水位——库容曲线，图片来源：无忧文档/库容水位计算
    
    1958年以前三峡工程的蓄水位有两个建议：苏联专家的265米（海拔高程，以下水位均为海拔高程）与长江水利委员会主任林一山的235米。1958年周恩来将蓄水位定在200米。1980年邓小平视察三峡地区表示赞成正常蓄水位150米的方案。1984年李鹏借重庆市委书记萧秧的意见，带一帮人考察三峡地区，于1984年12月21日向国务院交了一份报告，说三峡工程蓄水180米重庆也是180米，防洪库容220亿立方米。1986年开始的三峡工程可行性论证，论证了六个正常蓄水位方案：150米；160米；170米和180米。1993年全国人民代表大会批准的三峡工程，正常蓄水位175米，防洪库容是221.5亿立方米。
    
    三峡大坝设计错误始作俑者李鹏也。
    
    李鹏建议三峡工程蓄水180米重庆也是180米，防洪库容220亿立方米。
    人大批准三峡工程蓄水175米库尾也是175米，防洪库容221.5亿立方米。
    
    读者看到这里都能看出批准的三峡工程方案的错误，蓄水位低了5米，防洪库容不减反而增加1.5亿立方米。
    
    最早知道三峡工程设计存在重大错误的是原水利部部长、原三峡工程可行性论证领导小组组长钱正英和初步设计审查组负责人张光斗。最早点出问题的是中国科学院地理所研究员郭来喜。郭来喜参加了三峡工程可行性论证、后来没有在论证报告上签字。时间是1990年7月6日下午4时许，地点是中南海国务院第一会议室三峡工程展览室，三峡工程筹建处哈总工程师私下和其密友交谈时也不得不承认这点，并且说钱正英部长不让谈这个问题，怕影响论证。一个世界上最大的水电站工程，居然禁止别人谈水位问题。到底想隐藏什么？其实就是隐藏防洪库容计算出错的问题。
    
    四、张光斗说：我们永远、绝不能让大众知道这点
    
    钱正英和张光斗是一对双打选手。这个错误张光斗也早已知道。2000年张光斗写信国务院三峡工程委员会副主任郭树言披露设计错误说：“三峡的防洪库容问题可能你们知道了，没有那么大。这个研究是清华作的，钱副主席知道后，把长江水利委员会找来问，他们也承认了。这也可以解决，无非把水位降到135米，影响几天航运。但这件事在社会上公开是不行的······”。郭树言将有关文件报送主管副总理吴邦国，吴往上推，批示“请熔基同志阅”，朱将文件转给总理李鹏及三峡公司总经理陆佑楣，重大设计错误就没有了下文。
    
    2005年，在三峡大坝即将完工时，张光斗再次写信郭树言：“或许你知道三峡大坝的防洪能力比我们对外宣称的要低，清华大学曾做过一份调查研究，政协副主席钱正英看过后曾以此质疑长江资源委员会，该委员会承认清华大学的这份报告没错。我们只能以降低蓄洪量到135公尺来解决这个问题，即使这会影响长江江面的正常航行。但记住，我们永远、绝不能让大众知道这点。”
    
    张光斗告诉领导，设计错误过于严重，“千万不能让中国的老百姓知道”。于是，国务院将致命失误作为国家机密封锁。三峡大坝工程的最基本数据防洪库容出错，工程的所有论证，包括工程的防洪效益﹑发电效益的计算结果必然全错。一个对国民生计有重大影响的工程出现如此严重的技术错误，任何一个负责任的政府都会毫不犹豫地阻止工程的继续。但在中国，因为三峡大坝工程是最高权力者拍板决策的，政府必须掩盖错误。
    
    五、黄万里的大儿子黄观鸿博士对这个问题最有研究
    
    黄观鸿博士，黄万里的大儿子，北京大学数学力学系1957级高材生，周培源弟子，毕业后在天津大学任教。文革后的八十年代初期成为公费访美学者，到美国加州州立大学洛杉矶分校深造。后学成回国。之后黄观鸿再次出访美国，于1986年开始在美国定居。黄观鸿为人低调，中国有红二代、富二代、红三代或者富三代之称，黄观鸿自誉为黄三代。笔者以为黄二代比较准确。
    
    黄观鸿发现问题后，利用谷歌地球来计算三峡水库的防洪库容，并在网上告诉大家这个错误有多大。他也在网上与网友讨论这个问题。只是他当时用的是网名，也没有告诉网友他是黄二代。有兴趣的读者可以看看明镜火拍的《中国研究院 l 周孝正 黄观鸿 张艾枚：用良心和科学看住三峡（20190731 第95次研讨会）》，https://www.youtube.com/watch?v=rer4aSItaxA。也可以去找找他以前发表的文章。
    
    六、长江水利委员会专家出面来修锅
    
    三峡大坝的防洪库容计算出错，这个问题早晚是要露馅的。就像三峡工程的问题，在水库运行之后，问题一点点地暴露出来。笔者曾说，黄河三门峡工程的失败是立斩，就是问题暴露得很快，工程失败随之而来。三峡工程的理念错误与设计错误讲导致三峡工程的必然失败。如果三峡大坝不拆，长江三峡工程面临的是凌迟，问题一点点暴露出来，慢慢地死，死得很痛苦。
    
    这下中国的专家们有任务了，大家一起来修锅，来修补这个错误。这个修锅的任务是由长江水利委员会和长江科学院等完成的。他们通过计算证明，三峡大坝的防洪库容为221.5亿立方米，没有错。但是他们只公布了部分计算结果，没有公布全部结果和得到计算结果的边界条件。
    
    计算水库库容有两种办法：一是静态计算方法，一是动态计算方法。
    
    静态计算方法，就是把水库的表面当作一个没有水力坡度的平面。就象从苏联留学回来的李鹏那样计算，三峡工程坝前蓄水位175米，库尾重庆也是175米。三峡工程设计中就是这么计算的。通过静态计算方法得到水库库容叫静态库容。
    
    动态计算方法，就是水库存在水力坡度。而且这个水力坡度是随着流量大小而变化，也随着离大坝的距离而变化。流量越大，水力坡度越大，反之亦然。距离越远，水力坡度越大，反之亦然。到水库库尾最大，和自然水力坡度一样大。这样三峡水库坝前蓄水位175米，库尾重庆的水位就不是175米，而是远远高于175米，这个高度差取决于水库的水力坡度和水库的长度。通过动态计算方法得到了水库库容。水库库容减去静态库容就是动态库容。
    
    清华大学施嘉炀教授在给水利系编的教科书中说，水库库容的计算分两步走，先静态计算方法，然后用动态计算方法，得到水库静态库容、水库动态库容和水库库容。
    
    

    图3：水库的动态和静态库容示意图，图片来源：百问百科—自然百科—洪水预报
    
    张光斗指出的三峡工程防洪库容所缺少的部分，就由图3中的动态库容（斜线标出的部分）弥补了。那么问题实不是解决了呢？
    
    记得有人说过，技术的错误是不能通过技术得到解决的。
    
    七、问题直接涉及攻击中共领导人
    
    王井泉承认三峡工程设计有误，问题实质一是故意不认真算水力坡度、当平湖忽悠上马，这是十分难能可贵的。
    
    采用动态计算方法，得到三峡工程防洪库容221.5亿立方米，张光斗让领导隐瞒的问题解决了。既然长江水利委员会和长江科学院的专家们把这个问题解决了，直接告诉天下人就可以了。我党又是光荣伟大正确了！
    
    可是问题变得更复杂了。这可不是技术问题了，要上到政治层面了，要上到哲学层面了，关系到是否是傻子、疯子的问题了。
    
    计算了三峡水库的动态库容，三峡水库就有水力坡度，这个水力坡度是随着流量的变大而增加，随着离大坝的距离增加而变大，到水库库尾重庆处为最大，和自然水力坡度一样大。这样三峡水库就不是平的，三峡水库是斜（邪）的。三峡水库是河道型水库，和世界上占多数的湖泊型水库不同。三峡水库长600多公里，平均宽度1.1公里，从卫星照片上看，其形状象一根细细长长的蛔虫。与湖泊型水库相比，河道型水库的水力坡度的影响很大，不容忽略。
    
    毛泽东说高峡出平湖，三峡水库是平的，没有水力坡度。周恩来说三峡水库是平的。李鹏说三峡水库是平的。批准三峡工程的中共中央政治局常委会赞成这样的观点：三峡水库是平的。批准三峡工程的国务院常委会议赞成这样的观点：三峡水库是平的。举手赞成三峡工程的全国人大代表赞成这样的观点：三峡水库是平的。
    
    所以，在技术上可以说，计算了三峡水库的动态库容，三峡工程防洪库容221.5亿立方米不再有错了。但是在政治层面上，在哲学层面上，是不可以接受三峡水库的动态库容的。还是当初张光斗站得高看得远，建议永远不要告诉中国老百姓，永远掩盖下去。否则，毛泽东、周恩来、李鹏、中共中央政治局常委会、国务院常委会、全国人民代表大会犯这样的错误，岂不是让天下人，特别是让炎黄子孙后代咒骂。而且只要三峡大坝不拆，这个咒骂就不会断。三峡工程“利在千秋”，咒骂就会持续千秋。
    
    八、三峡工程移民红线175米
    
    如果把动态库容计算的结果公布于天下，大问题就接踵而来，首先是移民淹没问题。图3中大坝坝后水位A点是175米，虚线至回水末端B点也是175米，没有问题。动态库容至回水末端C点，比B点要高。
    
    许多人还能回忆起，在三峡库区长600多公里的范围内，到处可见用红漆标出的175米（见图4）。
    
    

    
    图4：三峡水库各地标出的175米移民红线，图片来源：网络照片
    
    三峡工程论证移民组认为三峡水库是高峡平湖，没有水力坡度。在国务院批准、全国人民代表大会审查通过的三峡工程论证报告中，有一张三峡工程的移民淹没红线表。这张表是当三峡水库遭遇二十年一遇的洪水、三峡大坝处蓄水位为175时三峡水库各地的水位和相应的移民迁移线：
    
    地点 水位（米） 距三峡大坝（公里） 移民迁移线（米）
    秭归老县城 １７５ ３７.６ １７７
    巴东县城 １７５ ７２.５ １７７
    巫山县城 １７５.１ １２４.３ １７７
    奉节县城 １７５.１ １６２.２ １７７
    云阳老县城 １７５.１ ２２３.７ １７７
    万州 １７５.１ ２８１.３ １７７
    忠县 １７５.１ ３７０.３ １７７
    丰都县城 １７５.１ ４２９ １７７
    涪陵 １７５.３ ４８３ １７７
    涪陵李渡镇 １７５.４ ４９３.９ １７７
    
    

    （注：根据原全国政协委员陆钦侃先生提供的资料）
    
    这条175米移民红线是按照李鹏的三峡水库是没有水力坡度的，是平的而画定的。为了证明三峡水库防洪库容没有错，用了动态库容的概念，这就让老百姓明白，高峡出平湖是错的，三峡水库各地标出的175米移民红线也是错的。离大坝距离越远，这个移民红线越高，180米，185米，190米······三峡工程的移民人数、淹没损失都要重新计算。
    
    关键是图3中BC之间的高度是多少。这取决于入库流量的大小。三峡工程的主要工程目标是防洪，手段是利用防洪库容，所以要考虑遭遇洪水时的水力坡度，遭遇二十年一遇洪水时的水力坡度，遭遇五十年一遇洪水时的水力坡度，遭遇百年一遇洪水时的水力坡度······
    
    三峡工程可行性研究泥沙组组长林秉南指出，自然状态下，三峡河段的平均水力坡度是万分之二点三，宜昌和重庆的高程差超过120米。泥沙组推测，三峡水库在遭遇二十年一遇洪水时的平均水力坡度是万分之零点七。换句话说，每100公里7米的高程差。
    
    林秉南的学生，现清华大学水利系周建军教授多次指出，三峡水库是有水力坡度的，不是平的，三峡水库的防洪效益没有那么大。
    
    为什么三峡水库的防洪效益那么大？还是回到图3。要是想三峡水库回水末端的水位不在C点，而在B点，唯一的办法就是把三峡水库的坝后A点的蓄水位降下去，降到比B点更低。
    
    王井泉在采访中也谈到一些：“事实上确实有影响。三峡水库的放水期是5月25日至6月10日，这期间，三峡库区水位要从155米降到145米。10天之内，库区水位要降10米，这意味着将有50亿立方米的水量泄到下游，除排泄上游正常来水外，一天要增加3000多立方米/秒的流量，增加了下游的防洪压力，这时鄱阳湖正好进入主汛期（鄱阳湖4-8月是汛期，5-6月是主汛期），三峡水库增加这么多流量下去，鄱阳湖泄洪压力大大加重。”
    
    为什么三峡水库要放水？目标是每年6月10日左右的坝后A点水位145米。就是本文刚刚提到的把A点的蓄水位降下去，以保证三峡水库回水末端的水位不在C点，而在B点。那么在遭遇洪水时，三峡水库坝后A点的水位可以抬升到多高？
    
    这要看重庆市可以容忍的水位高度。如果重庆市可以容忍的水位高度是200米，在遭遇二十年一遇洪水时三峡水库坝后A点的水位可以抬升到160米左右。 长江科学院芦云峰、谭德宝、梁东业在《一种三峡水库动态库容快速准确计算方法》一文中指出，如果三峡水库坝后A点的水位保持在156米，重庆市洪水位不超过200米。如果三峡水库坝后A点的水位抬升到175米，将是什么情景？
    
    正因为三峡水库有水力坡度，而且水力坡度随流量变大而增加，所以三峡水库的防洪能力十分有限。如果要保证中共宣传中所说的万年一遇、千年一遇、百年一遇的防洪效益，就是牺牲重庆市来保武汉市。所以李锐说，为重庆准备后事。这也是重庆新开发区的高程都定在220米以上的原因。重庆市居民居住在200米以下的，要多多关心三峡工程的问题。
    
    王井泉承认三峡工程设计有误，没有充分考虑大坝建成后的不利影响，对洞庭湖、鄱阳湖蓄水有影响。其实问题实质一是故意不认真算水力坡度、当平湖忽悠上马，造成洪季只能维持145低水位运行，起不到什么蓄洪作用。二是旱季蓄水，拉低长江中下游及洞庭鄱阳湖水位，加剧干旱。
    
    马上就要到三峡水库的放水期了，希望三峡大坝下游的民众多多注意安全。
    
    九、潘家铮的“蓄清排浑”三峡水库运行方式的失败
    
    王井泉在采访中谈到“优化水库调度减轻三峡工程造成的不利影响”。之前温家宝在国务院常务会议上也提到，要“优化水库调度减轻三峡工程造成的不利影响”。这是什么意思？
    
    三峡工程可行性论证，就是一个选择最佳方案的过程，也包括三峡水库调度的最优化。现在的要“优化水库调度减轻三峡工程造成的不利影响”，还是指三峡工程设计错误。中国的语言就是这么丰富，小词一用，很多本质的东西就掩盖起来了。
    
    三峡工程可行性论证领导小组副组长、技术总负责人潘家铮提出了“蓄清排浑”三峡水库运行方式。潘家铮在自己撰写的《发电》一书中对“蓄清排浑”三峡水库运行方式做了比较详尽的介绍。
    
    

    图5：潘家铮的“蓄清排浑”三峡水库运行方式和实际水位运行情况
    
    简单地说，潘家铮的“蓄清排浑”三峡水库运行方式，就是在汛期，每年6月1日至9月30日止，把三峡水库坝前水位保持在145米，以保证汛期大的流量可以把水库中淤积的泥沙冲走，这叫排浑。从每年10月1日起开始蓄水，把三峡水库坝前水位提升到175米。然后保持一段时间，再慢慢把坝前水位降到次年6月1日的145米，这叫蓄清。实行这个“蓄清排浑”三峡水库运行方式是为了解决三峡水库泥沙淤积问题。“蓄清排浑”三峡水库运行方式如图5的红线所示。图5的蓝线，是笔者记录的2014年６月１日至９月30日三峡坝址处的蓄水位，完全偏离了潘家铮的“蓄清排浑”三峡水库运行方式。
    
    2008年三峡工程按照潘家铮的“蓄清排浑”三峡水库运行方式在汛后开始抬高水位向175米水位线冲击，以失败告结束。
    
    2009年三峡工程还是按照潘家铮的“蓄清排浑”三峡水库运行方式在汛后开始抬高水位向175米水位线冲击，还是以失败告结束。
    
    两次蓄水实践证明三峡工程可行性论证领导小组副组长、技术总负责人潘家铮提出的“蓄清排浑”三峡水库运行方式是错误的。所以有了“优化水库调度”的说法。在“优化水库调度”的后面，是三峡工程设计的错误。
    
    于是长江水利委员会下属水文局、武汉大学、三峡集团公司等单位“优化水库调度”了潘家铮的方案，将汛末蓄水时间整整提前了一个月。