黄万里文集-第28节

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黄河治理







对于黄河三门峡水库现行规划方法的意见　*






（1）总说
一、关于现行综合利用的规划方法之不合理问题　
现用的确定正常高水位（ΗΠУ）的方法，假定了一定的防洪库量和灌溉亩
数来推算经济坝高，不过是一种单按动力经济核算的规划，不能说是一个通过全　面经济核算的综合水利规划。
全面的综合水利规划的理论和方法在现有文献中尚未见到，下面是笔者　1951
年研究的一部分结果——区域经济水利规划理论，内容还没有达到完善的阶段。
水库库量　V（公方）是跟着下列各种水利目标对于水库所要求的调节水流的
程度而定的：（1）水库减洪到达的程度　Qmr　（例如在三门峡规划中可有　8；000、
6；000、4；000、2；000　或　1；340　秒公方等不同目标）；（2）灌溉亩数或农产增值　A（可
有　2×107　、4×107　、6×107　亩，或粮食若干斤）；（3）发电　KW；（4）航运吃水深
度　h；（5）给水人口　P。若以数学式子表示之，V　为五个变数的函数：
mr
V　　=　V　（Q
；　A；　KW　；　h；　P）
（1）
按照社会主义国民经济有计划地按比例发展的规律，对于一定区域在一定时
期每项水利目标要发展到一定的计划程度，在这些目标里本工程——例如三门峡
坝负担其中一部分或全部分任务，其他则由别的工程负担（如堤工、抽水灌溉、
火电等）。令　X　　为本区域各目标的全部工程总费以及常年维持费折旧费等依据抵
偿时期所折合的总投资（严格地说，X　　还应包括本区域内五项目标按发展计划所
要求的全部任务的总投资）。对于一定的坝高程　Y　　及其相应的库量　V，这五个变
数就有某一种最好的配合和运用法，使得　X　最小。经济坝高或其相应的ΗΠУ、
或经济库量应按下式决定：
dX ？X dQ ？X　　dA ？X dKW ？X　　dh ？X　　dp
　 =　　 mr　　　　＋　　 ＋　　 ＋　　 ＋　　 =　0

（2）
dY ？Qmr dY
？A　dY
？KW dY
？h　　dY
？P　　dY
上式中右方末两项航运和给水需水较少，较易附带地照顾，故在经济比较中可暂



*　1956　年　5　月向黄河流域规划委员会提出，发表于《中国水利》1957　年第　8　期第　26…29　页。
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略去不计：


　
＋
dX　　=　　　？X　　　dQ

？X ？X
　　　　　dA　＋　　 dKW　　=　0


（3）
？Qmr
mr ？A
？KW
应该指出，三门峡现规划的　HIIy　都是片面地按下式定出的：

？X Qmr
=　6；000秒公方
=　0

（4）
？KW
A　=　4　×107　亩

（2）关于防洪的经济
同样，我们也可以，而且应该，假定一定的　A　　和　KW，去研究各个不同　Qmr
值中的那个最经济的值：
？X
　 =　0
？Qmr

（5）
？X
这样做时，正像现规划中研究　　 时把火电来同水电比较考虑一样，对于一定
？KW
概率（Вероятность）的洪水，除了用筑坝减洪的方法以外，还应拿其他防洪方法
来和它比较，以得出一个最经济的　Qmr　，Y　　及　V。四千年的治河经验使得中国先
贤在世界上在千年以前最早地就归纳出了四种防洪的方法：沟洫或拦河蓄水，堤
工堵水，束水浚深治河及缺口疏水。另外，近四十年来中外学者融合了德国人治
河的理论和经验又积累了不少新的知识。忽视这些知识，认为有了坝就可以解决
下游防洪问题，是不妥当的。我们必须把堤工、治河工、疏水工来和筑坝工程比
？X
较，亦即在　　 的　X　中要包括部分坝工、部分堤工、治河工等综合的费用。
？Qmr
认为有了坝后可以省掉目前每年　2×107　元的防汛费（邓子恢副总理报告）是
不正确的。认为水土保持后黄河水会变清是歪曲客观规律的。相反的，出库的清
水将产生可怖的急速冲刷，防止它要费很大的力量。较长期的　Qmr　=6；000　　秒公方
的清水可能要比短期的　10；000　秒公方的浑水难以防治，就是一年四季只　600　秒公
方的清水也是不易应付的。
总之，“有坝万事足，无泥一河清”的设计思想会造成历史上严重的后果。坝
的功用不过是调节流率，从而替治河创造了优良的条件，但却决不能认为有了坝　河就可已经治了。
似乎　Qmr　=4；000，甚至　2；000　都应考虑比较一下，黄河里防堵清水的办法还须
大大地费一番研究工夫。


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？X
当然从　　 =　0　的分析所得的结果也只是一种片面的、单通过防洪经济核算
？Qmr
的规划。
（3）关于灌溉的经济
同样，我们也可以，而且应该，假定一定的　Qmr　　和　KW，去研究不同灌溉亩
数　A　中的一个最经济的亩数：
？X
　　　　　=　0
？A

（6）
？X
正象规划中研究　　 时把火电来同水电比较一样，我们应该把他处灌溉亩
？KW
数　A？　的工程费成本（A＋　A？　=本区域内国民经济计划所要求的一定总亩数）综合在
X　中一起来考虑比较。
显然，把　A　确定为　4×107　亩由三门峡库负担，说是国家经济计划委员会订定
的，这样做是不合理的。计划委员会只能按社会主义生产按比例分配的发展规律
在一国内或一区域内订出总亩数，但却不能对于某一地点的水库硬分派负担一定　的灌溉亩数，这仍要看经济成本是否化得上而决定的。
目前农业发展计划对于灌溉亩数要求增加，式（1）中　KW　　对　A　　恐要让步。
假使另无水源，点滴水都要利用，则　A　在五项中可能成为突出的重点。这样，分
析时反倒会变得简单些。
在缺水的情况下按作物需要随时都充分供应的办法就未必合理。应该考虑把
宝贵的调节水只供每年五、六月份最迫切的缺水季节中用，在其他季节给一部分，
但不必蓄他月之水来供　7、8　月份多水时季放之用。这一建议改变了原订的呆板的
灌水的运用法，不仅可以节省水量，多灌亩数，而且可以大大减省库量（见下节），　是有重大意义的。
？X
当然，从　　 =　0　的分析所得的结果也只是一种片面的单通过灌溉经济核算的
？A
规律。
（4）最经济的水库运用法
如果每一公方的库量能兼为各种目标服务，则水库的效用就可发挥得最高。
这在中国的水文情况下是可能做得到的。每年七、八、九月的洪水期是呆定的，
这期间的雨量占全年的　70~80％。在这期间应该不再需要蓄他月之水来灌溉。我
们可于七月初把库水放低到死水位，每年七、八、九月三个月全部有效库量专为


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防洪用；其余各月专为灌溉用，要这样去规划不同作物的种类和灌溉亩数，兼顾
到下游调节的可能性，使得各月出库流率尽量均匀些，以便照顾水电。
七、八月水库中不为灌溉服务，下游农田尽可依靠自然雨量。万一多雨的七、
八月也遇旱，则仍可依靠通过水库及伊、洛、沁河的自然水流。万一这些水仍嫌
不够，则因五、六月份已灌足了两次，如今少灌一些，并不至于有很大妨碍，不
必对此给予严格的保证。须知用水库蓄水来保证七、八月份灌溉水之充足，是以
防洪库量不能兼作灌溉库量的条件换来的。以这样大的代价来预防那很难得出现　的事，经济价值显然是很低的。
七、八月内水库在死水位以上按自然水流的情况摇摆不定，自九月起或更早
就要开始截蓄洪水了。何时开始，要看库量或坝高而定。
这样运用水库的水量的话，譬如同样按初步设计中ΗΠУ=345　公尺就有下列　改变：
用 途 现　设　计 建议的运用法（ΗΠУ=345）　用来调节洪水 90×108　公方170×108　公方
时间上错开





注：32　年中最大　45　天的洪水量也只有　205×108　公方，说明防洪所需库量是
　
用来调节灌溉和航运 90×108 170×108 　　　
用来拦蓄泥沙 80×108 80×108 　　　
250×108 250×108 　

不大的。
这样改变以后的经济效果是非常大的，会使现设计显得很不经济。值得再指
出，这种水库运用法所以能做得到，是由于中国的洪水期和灌溉缺水期（五、六
月）之决不交搭性，以及预防七、八月份大旱之不值得性。这在他国的水文条件　就未必做得到。
（5）符合综合经济的坝高与库量
式（3）指出了寻求经济坝高与库量的理论根据。但是，要用它来作数学演算
是做不到的，用它来指导图解法是可能的，无论如何总是很繁复的。实际计算时
可以对于　Qmr　，A，KW，各只作　4　至　5　个数值的假设，Y　亦只作了　4　至　5　个水位
的试算，各得出最小　X。dX=0　也可用试验法，以得出最小　X　的那个　Y　值。
前述方法尚是很简略的。需待仔细研究的问题很多，例如综合利用下经济死
水位的决定法，防洪库量和灌溉库量力求相平衡的途径等等。
用建议的水库运用法计算，所得经济坝高应较现行法所得ΗΠУ360~370　　公
尺为低。至于综合利用核算的结果则可高可低，无法估定。


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二、关于洪水的计算方法问题　
（1）现行统计法的缺点
现行统计法中　Cv　，Cs　值是用定矩法（Методмомента）算出来的。这方法是不
正确的，业经笔者用理论和实例加以否定（见土木工程学报　3　卷　1　及　2　期），并建
议用最小自乘法来计算的方法。用现行法计算陕州的洪水流率，得出结果　20％过
小，是不安全的。又假设　Cs　=2Cv　或　4Cv　是没有合理根据的，若有最小自乘法就毋
须作这些无根据的假设了。
（2）洪峰洪量统计法的问题
报告中把流率时程线（Q~t　　线）按洪峰概率比例扩大，这一方法殊欠合理。
在黄河的情形里，按洪量概率比例扩大可以说比较合理。笔者曾建议对（Q~t　）
—P　线用相关法来处理（见黄万里：洪流估算）。
（3）洪流通过水库的演算方法问题
现行法假定库内水是平的，又假设坝址的　Q~t　线作为进库线是不合理，而且
不安全的。必须改用不定流的方法计算。即使在技经报告中用现行法计算，未必
就可当作近似的结果。对于防洪库量的确定，对于水库淤积后淹没高程的计算，　这样计算的结果可能距离实际发生的情形很远。


三、坝底留出泄水洞以备他年刷沙出库的建议　
（1）筑坝的有害方面
筑坝的有利方面是调节水流，有害方面是破坏河沙的自然运行。在库上游边
缘附近，由于泥沙淤淀下来而不前进，那里的洪水位将抬高。可以想见，毋须等
到水库淤满，今日下游的洪水他年将在上游出现。现计划把唯一避免的希望寄托
在水土保持上，但是即使水土保持好后，清水在各级支流里仍将冲刷河床而变为　混水，最后仍将泥沙淤在库上游边缘。
在坝下游，出库的清水却又使下游的防护发生困难。到那时人民会对那些企
图把黄河水变清的先生们发出请愿：“宁使黄河浊，莫教黄水清！”
由于淤淀，水库本身自有一定的寿命，人们却讳莫如深地不肯向前想一下水
库寿终时上下游的水流情势。但是另据心理学家说，人类是具有远见的！
（2）是要刷沙出库，不是故意要“在库内作水土保持”！
在　80　年的筑坝历史中，直到　40　年前人们才发觉水库淤积的严重性，人们把
希望寄托在水土保持上，以期减少入库泥沙。对于那些已经流入河槽里的泥沙迄


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今未能想出办法来排除出库。但是，这却并不是人们原来就故意要把沙留在库内，
好象是为了下游水清后河易治好的缘故。
必须提醒，在坡面上的水．土．应该设法尽量保．持．在原地；但对于那些已经流入
河槽里的泥沙却相反地应该要督促它们继续随水流下去。这才是人们了解了自然　规律而去限制它利用它，却不是改变它的正确措施。
那些故意要把泥沙留在库内的设计思想是错误而有害的。主张在支河修拦沙
坝是企图改变客观规律的措施，是不正确的；这样地在河槽里拦截水土，不得称　为水土保持。
（3）刷沙出库方法的一些理想
认识了必须让河槽内泥沙向下运行的自然规律，设法怎样刷沙出库将是河沙
问题研究方向的必然趋势。这里有二种不成熟的理想的方法：
每若干年中有一年的七月初把库水放空，使得有几场大水可把上游库边上的　积沙冲刷到坝后水深的地方。
日常在库内河底设置许多冷气压推动的螺桨，产生水流的底速，以扬起泥沙，　随水运行出库。
上述两措施都要求在坝底留有容量相当大的泄水洞。虽然目前刷沙的措施尚
未具体化，但因这是自然规律所指示的必须研究的客观趋势，我们必须留下这些　洞，以