黄万里文集-第44节

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2．长江上游这段干支流的造床质全是砾卵石夹粗沙。江中时有泥沙悬浮，但
并不参与造床。把可跃可悬的泥沙作为河中底沙，而假定河床卵石固定不动，这
样做动床模型试验，是根本不合原体的，试验结果是无意义的。
3．这段干支流既处于被侵蚀过程中，则沿程长距离间的多年平均卵石或泥沙
的年输移量是向下游递增的。但据水文站资料都江堰岷江多年平均卵石输移量为
200　万吨/年，而重庆的则据长办说只有　27。7　万吨/年，宜昌只有　75。8　万吨/年。前
者汛期水流只有　3　至　4m　深，尚可在目睹下测到卵石输移量；而长江汛期水深　40m
以上无法测到，后者所举之数皆不可靠。
4．宜昌长江河床卵石输移既无法实测，但可以从上游小流域的实测资料按流
域面积比例综合起来，或移用小流域出口实测的悬沙和河床卵石年输移量的比例
关系于宜昌实测到的悬沙年输移量，以间接推算出宜昌的卵石年输移量：


　

流 域 面积
（万　km2　） 输移量（万吨/年） 卵石单位面积输移量
（吨/年　km2　）
沙石比 　　　
　 　 泥沙 卵石 　 　 　　　
岷江都江堰以上 2。3 1；068 200 87 5。3：1 　　　
长江宜昌以上 100。0 64；100 ？ 　



*　　《水力发电学报》1993　年第　3　期，总第　42　期，107~115。
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若采用同比，则宜昌长江卵石输移量=　6。41/5。3　=　1。21　亿吨/年
若采用同单位面积输移量，则卵石输移量=　0。87　亿吨/年，两者近假，因汛期
卵石测得的常少于实际的，故宜昌长江年卵石输移量多年平均值可以估定为　1　亿　吨/年。
5．这个通过宜昌的多年平均长江卵石输移量　1　　亿吨并非年年均匀地滚动着
的，比它大的出现机遇是　50％。若论十年一遇、百年一遇的输移量将成倍增加，
且可以在某年汛期一两次暴洪下出现，沉积在库尾，堵塞重庆港。所以纵使这年
1　亿吨改少为　1/10　或　1　千万吨/年，也是难于及时清除的。
6．卵石沉积不仅堵塞港口，还将逐年向上游延伸，洪水时淹没江津合川等城
市。其量太大，无法及时捞起，石碴和历年积沉卵石只能用船运出抛弃在空旷地
上，其费不赀，使整个工程经济更不成立。据此，可以断言，在这个问题未搞清　之前，长江三峡高坝断不可修。


详 述
一、长江宜昌重庆间的河槽经实测长期内是微淤的，而重庆以上干流及所有
支流则坡陡流急，长期内全是冲刷性的减坡河流段（degraded　　reach）。某一段落
可以此时冲刷、彼时淤积；当某一时段不同段落可以此淤彼刷，或此刷彼淤；但
就整体来说，论宜昌以上全流域、按多年为期总计，则必然是受冲刷的过程中，
就是说，在宜昌以上在流域分水岭不变的情形下，没有固体出入分水岭，则长期
内江中只会有固体流出宜昌，整个流域是在被侵蚀的过程中。
二、组成所有干支流河床的固体物质或造床质是砾卵石夹杂些粗沙。另外有
从页岩、沙岩风化成的泥沙，经大雨溅击，地面流冲刷，混入河流为悬沙，不落
河底，直汇长江。雨过河清，不参与造床过程。而一二级支流在水清绝无悬沙的
情形下，在山区可以看得见终年长期有河床卵石随急流多层地移动着。这些说明，
悬沙和床沙卵石的运动具有不同的机理。不象黄河下游那样，悬沙、底沙和床沙
在横断面垂线流速线上速流和含沙浓度各有一条连续的曲线。
长江上游山区卵石床沙这样地运动，正如　1879　年法国杜布瓦（Dubois，P。F。D）
所描述的那样，表层最快，其下逐层减慢。这是因为河坡太陡，高速清流足以带
动床沙下移。由此可见，万立卡诺夫（Velikanov；　M。A。）和耶林（Yalin；　M。S。）的
见解，认为底沙只有逐层掀起而跃移，各层床沙卵石不会同时移动，并非普遍性
的规律。它可能适用于黄河下游底沙运移的现象。附图示长江上游主要支流横断　面上河谷冲深和两岸冲积平原形成的过程。

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三、长江各条一级支流在中游以上沿程每一二十公里有一跌落的浅滩急流，
跌落　0。2　至　0。5m　不等。说明河道坡降较陡，足以带动卵石而落差还有余。这些浅
滩是在洪水退落时卵石堆成的。少数是石龙过江，即两岸岸石横穿过江，质硬未
被水流和沙石冲蚀深而成浅滩。另一种浅滩是二级支流冲出的卵石堆积在河口而
成。在洪水涨高之时，除石龙外，大部卵石被冲走，退水时又遗留些卵石夹沙，
形成浅滩跌水。当枯水天晴时河中没有悬沙，可以清晰地见到卵石河底，一些小
卵石和粗沙在浅滩急流中冲下的现象。所有滚动过的卵石，在支流中游时停时行，
最终必将逐出夔门，到长江中游流缓处沉落在大陆架上的深层，替换原沉泥沙的
位置；而泥沙则被浮起逐流而下，部分淤积河底，抬高河床。这是造床的卵石和　悬浮的泥沙在河道纵断面上不同的运移现象。
四、上述长江重庆以上和各支流既处于被侵蚀的过程中，则沿程长时期内长
距离间的多年平均泥沙或卵石的年输移量必然是向下游递增的，例如宜昌或重庆
的必大于都江堰的。当然，这是指多年平均年输移量，而不是指当同一时刻的输
移率。但是根据水文站实测资料统计，都江堰岷江几家推测的多年平均卵石输移
量为　70　　万吨/年，并申称最大年平均值是　200　　万吨。而根据主管长江泥沙的唐日
长发表的“三峡水库末端卵石推移质堆积问题”《人民长江》1989　　年　2　　月一文中
写道：“长江卵石来量约　16—18　　万　m3　，（按指多年平均值）大部分淤积在水库的
回水变动区河段，数量不大，可以结合航运、港区疏浚以及提供建筑砂石骨料，
有计划的开挖，……这位先生可能没有查考自己机关里实测的只占宜昌　1/500　　流
域面积的黄柏河却有　10。5　万吨，又根据国务院三峡工程审查委员会　1992　年　7　月
6　　日三审办字＇1992＇17　　号以第　42　　号委员提案的答复：“长江宜昌、寸滩等水文测
站从　1950　年开始有悬沙测验资料，从　1973　年起又展开了推移质测验工作。根据
实测资料，寸滩站多年平均卵石推移量为　27。7　　万吨，宜昌站为　75。8　　万吨。据南
科院模型试验，寸滩站入库卵石下移缓慢，但数量有限，可以采取对策。……”
按都江堰以上岷江的流域面积只有　23；037km2　，其多年平均年底沙输移量（按
长江上游山区只有悬沙，所说底沙就是指移动的卵石床沙夹着少许粗沙）竟达　70
至　200　万吨/年之多。因为那里水浅，汛期只有　3　至　4m　深，尚能在目睹下测到，
但是所测卵石的汛期输移率总是少于实际的，故取　200　万吨/年，虽有较大误差，
尚不至达到数量级的错误。而长江在重庆和宜昌水深达　30　　至　40m　　以上，汛期卵
石移动实际上无法测到，所谓　16—18　　万　m3　或　27。7　　及　75。8　　万吨都是中小水时所
测的江底表层的卵石所推演出来的，完全不可靠。宜昌长江流域综合金沙江和四
大支流，集水面积达　1；000；000km2　　之钜，比岷江在都江堰的约大　50　　倍，今其综

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合的卵石输移量却反而小，似乎很难理解。
五、既然无法实测到长江通过重庆或宜昌的河床卵石输移率，在没有原始实
测资料下就不可能做动床模型试验，不可能从摹似的、缩小的床形、以泥沙替代
卵石作为造床质（bed　forming　material），在不知卵石块径大小分布的组成下，只
依靠起动流速的摹拟，岂能从模型资料的扩大臆度出的河床卵石的原型输移率。
况且当今动床模型试验模拟律根本没有成立。所谓“据南科院模型试验，寸滩站　入库的卵石下移缓慢，且数量有限”，是没有根据的。
当今还没有二相流（固液合体流）的力学分析规律，也没有可以应用的从物
理模式（Physical　model）试验得出的水沙流（特别是对卵石输移率的）公式。小
爱因斯　坦经　耶林改　正过　的依据　原始　概率论　为理　论公式　对均　匀河床　卵石　的试　验　结　
果，特别是对于块径差异极大的河床卵石，无法应用于长江宜昌这么大的汛水卵　石流。
总之，当前在室内或场地对河卵石输移率用力学公式为骨干的物理试验所得
出的经验公式以及动床模型试验，在理论基础上皆未成立。这正是亟待研究的二
个主要课题。另外，当前在江河汛期实测床沙石运输率，也还没有合理可靠的测
验方法，这也是一个亟待研究的课题。对于汛期巨大的流率　Q（俗称流量）测验
？Q
人们束手无策，况且它是正在剧烈地变动着，亦即存在着很大的流变率　　 ，后
？t
？G
者对于输沙率或河床卵石输移率　G　和　　 起着决定性的作用，使问题更为复杂。
？t
在恒定均匀流下场地测量的许可误差对流率　Q　是　10％，大致是世界公认之数。对
于悬沙输移率　G　许可误差似可估计为　25％。对于底沙、床沙则更大，甚至成几十
倍了。这些是当前这个问题的困难所在。
在这种困难情形下，吾们岂能说“为量很少，可以处理”，以自我安慰，我们
要对艰难迎头进攻。好在我们并不要求准确的资料，可以允许误差达到　200％，
甚至　500％。这是因为滚过重庆的卵石将颗颗沉积在三峡高坝的壅水（俗误称回
水）库尾。只要知道它是确有至少年平均几百万吨就够了，它肯定不是均匀地、
渐渐地滚下来的，可能是某次峰率，高达十年一遇的，一下子就沉积的。据此我
们便知其量难以及时掏挖，无法维持航运；从而立刻得出结论，此坝决不可修，　根本毋需作可行性考查。
六、既如上述，在宜昌重庆无法实测或试验出长江卵石的输移率，则惟有利
用其上游小流域实测到的资料间接推算。好在各大支流和重庆以上的长江干流全

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是侵蚀减坡性的河段，在长距离河段里，长时期间决不会有淤积的结果。所以，
在长期间重庆的长江卵石或泥沙多年平均年输移量等于组成其流域面积的所有各
小流域内分别产生的相应的多年平均年输移量的总和。而宜昌以上重庆以下河道
多年平均微有淤积，但其间各支流则全是冲刷性的，故宜昌的长江多年平均年输
移量也略等于组成它的各小流域的相应年输移量之总和。这是普遍性的原理，可　加性物理量的统计可加性。兹详释如次。
设某物理量　A　由许多物理量　a？s　组成，其确定性（deterministic）关系如下：
n
A　=　a1　　＋　a2　　＋　a3　　＋　？　？　　＋　an　　=　？　a
1
则其随机性（stochastic；　probabilistic）的大数总体（population）平均值　　A　为
n
A　=　a=　　1　　＋　a=　　2　　＋　a　3　　＋　？　？　　＋　a=n　　=　？　a
1
由于资料数量的有限，　A　值必然存在着样本误差，但这里要求的许可误差很
宽大，尽可容纳一般样本误差，所以上列随机性的公式可以转化为确定性的公式。
注意尽管各组成物理量的随机性差异很大，上列公式仍能成立。
我们可以取得一个具有诸　a？s　的随机性平均代表　a=　值，分别和各个　a=n　成比例
mn　　，则上式可化成：

A　=　m1　　？　a=　　1　　＋　m2　　？　a　2　　＋　？　？　　＋　mn　　？　a=　　n　　　=　m　？　a

式中　m　=　m1　　＋　m2　　＋　m3　　＋　？　？　　＋　mn　。
这里　A　表示宜昌的长江卵石或泥沙从　1；000；000km2　流域出来的多年平均年输
移量，各个　a=　　1　，　a　2　……等表示内含诸组合小流域的个应年输移量。它们同处于宜
昌以上四川盆地气候和地貌都近似的地域内，输移量具有相似的随机性。今取　a=　表
示从都江堰以上岷江这一　23；000km2　　流域里出来的具有代表性的实测平均卵石年
输移量。各小流域　a？s　和都江堰的　a　之气候、地貌和水文随机性既是近似的，就具
有近似共同的单位流域面积的年输移量。所以　m1　，m2　，……分别代表各小流域对
都江堰岷江流域的面积比，而总数　m　则为宜昌总流域　1；000；000　　和都江堰岷江流
域　23；000　　的比例　m=43。5　，若取　都江堰　的年　输移量　a=　　　=　200　万吨　/　年　，　则宜昌　的　
A　=0。87　亿吨/年。这是用总体组合统计推算的合理结果。
七、通常出现的误解是：人们往往把某次洪流下各小流域例如都江堰岷江所
产出的那次卵石输移量（同样可对泥沙的输移量）与其组合的例如宜昌的同一次
长江输移量之间的关系和上述按面积比