黄万里文集-第27部分
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顶的人还是淹死。如此快地涨水高达 19。4 米,显然是由于下游河槽被卵石淤高,
否则洪水再大也可在宽深的河槽里排泄出去。经查询当地人民或谓淹死数千人, 或谓数万人,惨绝人伦。
按安康以下汉水流域面积仅 38700 方公里,已修有四个大坝理该已拦住大部
卵石和泥沙。但仍因下游丹江口大坝与石梯峡谷之阻使卵石沉积河槽而抬高洪水 成灾。对比长江重庆,为害将数十倍于安康!
七、改建三峡高坝设计的建议
笔者曾在筑坝前三上书中央勿修此坝,筑坝开始后曾三上书建议停工。请求
公开讨论。在学报上又曾展开技术争辩。又曾答复美国总统来函咨询,说明此坝
永不可修之理由,承其回信同意并致谢。全世界有四个通讯社前来我家录音拍影,
除我国外已在全球各国电视广播。如今木已初成舟形,仍望公开争辩,改变设计
使四川盆地不受灾害,而已成工程尽量发挥其最大可能的作用。
建议将坝高降低,以不淹没奉节县为度。建议另加隧洞或排水道,使砾卵石,
泥沙能畅通出库,并恢复郝穴等出口,将沙石也输往江北洼地,抬高两岸田地, 并确保汉口。这须用尽心计。
停止各处模型试验。以前所作是全本错误:第一,床沙即河床料无法测到,
根本没有实在的原体资料,何所凭而作模型?第二,笔者前已证明圣维南两公式
不足以解答完备的水沙流力学分析,所需的控制断面必须辅以黄万里建立的能量
消散率最大的公式。模型试验中任意在下游设置一个不合实际的测流堰,是不可
能反映流变和河槽演变的。第三,在前述两点下缩小模型,其模比原则无法成立。
这些并不意味着作者认为模型试验不可能另有新的合理的方法。
一、治河四策概论
第十篇 治水原理概论
我国历来订有治河四策:蓄、塞、浚、疏,有趣的是美国工程兵学者也订有
完全相同的四策。这四策原是针对防洪的,现已扩大目标,兼为通航等水资源利 用。四策可独立运用,也可几个综合兼用。
“蓄”指蓄水工程,拦洪措施、蓄水库、田间沟蓄、水土保持皆属之。前二
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者我国古时没有。
“塞”指堤防,以防洪水的顶冲和抬高。塞字是针对堵塞决口而言。
“浚”指浚深河槽,用挖泥法或用堤坝束水法。
“疏”指疏导洪流,分放他道。
前面说过,在人类占领平原以前,河中水沙流的去路有三条:(1)流水把部
分泥沙淤积在河槽里,结果抬高了河床和洪水位,并减平了坡降。(2)部分泥沙
冲出河口而落淤,延长了河身,又扩大了平原滩地。(3)洪水漫溢河槽,泛滥两
岸,淤高了田地,这就是水沙流造陆的自然现象。
自然界水沙下行是必然的,河道经过淤决徙,扩大了平原。造陆总是对人类 有利的。
人类当占领了平原之后,在这里繁殖生息,当然就不允许河道再摆动迁移,
也不允许再频频泛滥田地。人类就必须解决好上述水沙流原来的三条去路,才可
能在冲积平原上安居乐业。这就是说,必须治河。人们往往只修堤防,不许洪水 泛滥,这就出了问题。
我国早就提出了上列四策治河,其中除了未及分流而只及疏水外,四策可说
是完善的了。百年前德国人提出的治河原则,认为治河目的应使通过各横断面的
输沙率 G 一律相等,以保持各段落间不冲不淤;据是河治。这按笔者分析的河床演
变自然规律,冲积平原上河道长期内淤积是必然的,除非人类外施能量,经常淘
挖积淤,德国人的治河不冲不淤目的,是不可能实现的。
二、治河四策的效果比较
近代在山区蓄水拦洪,可以削低所在支流的洪峰,保护其两岸不遭泛滥;但
是对于其中下游干流的洪量却并不能有效地大量减少。这是因为干流在中下游的
受水面积很大,而山区拦河坝所能控制的流域面积只占一小部分。而且水库的防
洪容量只是为了削低峰率,等待峰过后洪水仍要放出库来。水库的积极目的是发
电、灌溉、航运等水资源利用,把部分值得调节的害水能转为利水,但部分洪水 仍作为弃水排出库外。
通常江河防洪都依靠筑堤高过洪水位,临水一面又须能抵御于洪水顶冲。在
前述水沙流三项去路中它助长了输沙出河口,但却长期中只使河床逐渐淤高,未
淤高田地,乃使洪水泛滥的威协逐年加剧。我国江河都有此患。早期河底淤得虽
尚未高出两岸地面,但是被抬高了的洪水位却高于两岸地面,使大雨后地面积水
无法排入河道里,抽排机械的力量又不够,于是形成涝灾。再经过长期的河槽淤
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积,河底高出地面而形成悬河,迫使人们把河堤随着河底之升高而逐年加高。于
是渗出两岸的地下水位升高,使田地盐碱化。堤虽未决,而两岸农田或涝或碱,
产量减少。堤防之策所以普通采用,主要由于工程简单省劳,堤身可以逐年陆续
加高。这种工程为了防洪,只能说是治标,并未解决好水沙流的三项去路以治本。
在洪水过高过猛的情形下,堤防难于防守时,不得不开口分洪,是为疏水。
疏水只漫出过多的洪水,其含沙浓度和大河中的一样,因此在输沙能力减低下,
大河反而淤积加甚。笔者建议的分流,分流闸下底槛设得很低,能刷出底沙,分
洪水中含沙加浓,于是大河积淤大大减少了。在汇水河段则可疏水或分往两岸的
湖泊低地,或绕行分洪道后仍回本河。洪水在一定防护的概率下,乃所过田地是
预先准备这样难得出现的一次遭害的。在流派河段则终年分流,向各派放出浓厚
的水沙流,再从各派淤灌三角洲田地。这样就把大部害水化为利水了。
堤防再加上浚河,并将淘出的河泥淤高两岸田地,乃是最根本的治河策略。
它们能同时解决好上述河中水沙流必要的三条去路:浚河淤地既抑低河槽之升高,
并抬起田地高度,在不泛滥的情形下增大了田地和槽底的高差,又淤灌了田地。
堤防则束住洪流直奔河口,刷沙出槽。只是以往长期未浚未放淤,积重难返,必
须长期地进行浚河淤地,补偿并阻止进一步使田地和河底的高差减小,并且逐渐 增大这高差,以降低洪水位,而求河治。
三、治河策略意见总结
黄万里认为江河水沙流从上游山区出来淤地造陆,是不可抗拒而有利的自然
现象。既成平原,人类据以生息,所谓“淫浸衍溢怀生物”,(庄周语)人们就必
须顺着自然演变,不违背客观规律地减免水害,增多水资源利用。
当前河患普遍的现象是,由于人类占领了平原修堤防洪,(1)江河槽底淤积
加多,(2)出海泥沙或有增多,仍嫌不够,(3)两岸田地少有浸决泛滥,没有史
前那样和河槽相应淤高的现象;一遇堤决,则殃成洪灾。所以江河必须治理,既 防水害,兼增水利。
这里讨论的治水策略是针对江河干流中下游汇水流域的淤积河段,如长江荆
州至杨州段;和三角洲派域的淤积河段,如长江杨州以下,黄河郑州以下。作此 建议的治河策略要点如下,按重要性依次叙述。
(1) 疏通各派河口,取捷径输沙出海,遏止海洋廻流。
(2) 分流各派,淤灌两岸田地。
(3) 中游汇水淤积河段中凡江河枯水位高出两岸地面的也设闸长期分流,
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用捣沙器加浓水沙流出闸。枯水位较低而淤积较快的则外加能量抽出水沙,或用
拖斗(drag line)拖泥过堤。这就是浚河淤地,增加地河高差。
分出的水沙流宜取洼道,用复式断面沿途淤滩刷槽。沿程可以分流淤灌洼地、
沼泽与湖泊。农民可自用拖斗拖出湖泊积淤泥沙,以填高田地。不废田还湖。汛 期必要时可令清水流还大河。
(4) 固堤护岸,遇特大洪水,备有分洪地区,只为了削峰所需暂储的洪量。
(5) 各支流山区可筑坝调洪,但主要是为了水资源综合利用及各支流两岸 防洪,对于干流减洪作用甚微。坝底要留洞排沙。
(6) 各支流要梯级开发,每级设活动低坝,两岸设船闸、水力电厂及灌溉 渠道。泥沙卵石要下行畅通。也可沿途浚河填地。
附录:
致水利系的一封信
水利系同志们:
万里离休多年,虽仍不断发表论文问世,并积累著作,总觉支取全薪,愧对
国家人民。拟请本学期开始重新讲课,只授一课:《水经论丛》。每周讲两小时,
分两次,专对研究生(博士生等)及教师。内容皆为本人的创作,欢迎群众批评
讨论,内含当今亟待研究的水利学各项课题。将写出讲义,最后成书。内容如下:
(可能有修改)
《水经论丛》 篇次、章次 一、 论江河的治理:
1。 长江的治理,三峡工程的问题
2。 黄淮海河的治理
3。 江河治理的方略
二、 工程水文学与自然地理学:
1。 气象学与气候学
2。 地质学与地貌学
3。 水文学原理
4。 水资源的定量
5。 洪水的定量
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三、 高等水力学:
1。 高等明渠水力学
2。 水沙流力学
四、 水利工程规划:
1。 原理
2。 方法
五、 水工建筑与输水工程原理:
1。 坝工要论
2。 闸门建筑概论
3。 输水工程设计原理 请审核批示。
黄万里
1998 年 7 月 25 日
同志们:
四十天来长江全流域发大水,大家天天紧张地看电视、看日报。眼见江水齐
岸、湖岸出险,对于抢救人们的奋斗精神多么佩服!想到自己无能为力,又是教
育人们的水利工作者。显然长江只用堤防一法是不够的,对于人力财力是极浪费
的。这洪峰范围大,历时又久,峰后退水期间防守更艰苦。人们想筑高坝拦洪减
峰,江洪不象黄河,不是尖峰,其减峰效果很小。又说要改在低水位下行洪,显
然是做不到的。所以我们必须考虑另用浚河、疏水等方法。这些正是治河的问题,
而我系偏偏又没有这门课。当前用的治理江河的方法是不合适的。通常我国发洪
水一般是南涝北旱、或南旱则北涝。如今大水遍及南北:连渭河、黄河、松花江
也同时发洪。今后几年这个所谓“男婴”“女婴”、EL & La Neno 问题、大洪水问
题受制于气象、地貌等自然地理问题。它的定量计算除数学力学方法外,还需用
到概率统计法。除了设计运行外,必须有实地经验。1934 年我改学水利,读博士
是以自然地理学为第一副科、数学为第二副科。回国后不是当官或任教,而是甘
受低薪低位,在土地上实地干起,十多年后才从事教育。我训练过三、四十位工
程师,如今他们都过世了。希望同志们听听我的《水经论丛》,我希望弥补我以往 教学的缺点,请同志们多提意见,一起讨论。
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黄万里又及
致教育部高等教育司的一封信
教育部高等教育司:
对于高教司 1998 年颁布的专业介绍中 0808 水利类(152 页)笔者有些不同的意 见,请考虑:
1.水利工程及其学科水利工程学有 8 类,以治河工程学为主,其中主要是防
洪工程学,其它 7 类都需要防洪的知识。所以凡是水利工程学系中没有设立防洪
或治河工程学这一课或学科,就不得称为“水利工程学系”。它是国家各种建设企
业中最大的部门。至今世界上其学术内容争论不已,治河方法意见分歧。我国江
河的治理和防洪方法也是如此,这方面学术很低。学校里没有设立这一门课程, 缺乏专家,可能是主要原因。
2.不宜称谓“水利水电工程”,水电只是 8 种水利工程之一。以往如此称名
主要因为国家分别设有水利部和水电部,大学考虑到经费支持,于是抛出了这一
不伦不类的名称。详见附文《治河方略概说》第 2 页'1' 。又“航道”和“水电”
分属于总的水利工程学,宜分别为 080801 和 080803。还应另设 6 类水利工程,
见附文 2 页的表。
3.水文学是水利工程学的一门基础技术学科,本身不是工程。前者支持后者
的知识。水文学要提供工程所需的水资源和洪水两项定量资料。水资源不得和水
文并立,“水文与水资源工程”名称根本不通,更不得作为一项“工程”而列为
080802。附文《治河方略概说》'1 ' 。
清华大学教授黄万里
1999 年 9 月 20 日
注 释: '1'附文《 治河方 略概说》 略。所 言内容, 请参考 本文集《 水经概 论·治水 原理》 第一篇。
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