黄万里文集-第50章

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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例推演的统计分析混淆起来，而误认为上

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述由随机性总体事件统计法所转成的确定性结果也是不合理的。按一次洪流形成
的卵石推移量，如同一次暴雨形成的雨量，都是集中在某一小流域内成为中心，
其单位面积雨量最大，而这场暴雨全部面积很大，总量当然也更多，但是单位面
积的平均雨量就小了。所以不得按小流域的某场单位面积雨量推演到大流域这场
雨的全面总量，这种分析是确定性个体分析（Infrastructure　　analysis）。如果再进
一步分析细到某一点一定时刻的雨率*（俗称降雨强度），则降雨中心的会比其四
周各处的和全面平均的大很多。这种分析所用的是力学分析法。应用到洪流下从
许多小流域出口的卵石输移量和其组成的全流域相应的总量关系，对于其次洪水
甚至对于某一年的输移量，全流域的例如宜昌的，当然必大于所属某小流域的，
例如都江堰岷江的，但是论单位面积的输移量则可大可小，未必相同。再进一步
论小流域内某出口的输移率，则更不得用来推演到全流域同时的输移率了。这就
是说，凡是确定性个体分析法和力学分析法都不得用来以小推大、以偏概全的；
而总体统计法（俗称宏观长期分析）考虑进抽样误差后则是可以援用的，因为各
组成面积同处一相同或近似的气候和地貌的条件，其单位和面积统计值是一样的。
还有一种错误是，鉴于都江堰的实测岷江卵石多年平均年输移量　200　万吨反
而大于唐日长申称的宜昌　18　万吨，又不敢否定后者的谬误，竟认为这些多年的卵
石量可能埋藏在流域内某地隐蔽之处。这也是混淆了大小流域某年的确定性输移
量和长期内统计输移量之间关系的区别。正如对于全流域某年的循环水文因素间　的关系这是这年的
年雨量　=　　年蒸发量　＋　　年流量　＋　　年储存量
如众所知，该流域的各循环水文因素间多年平均的统计关系就没有末项了：　年雨量　=　　年蒸发量　＋　　年流量
还有一些人怀疑通过宜昌的长江卵石输移量不可能大到　1　亿吨每年，它们排
到哪里去了？按在本届地质年代以数万年为期内，在人类尚未在长江中下游修堤
以前，卵石流早先就沿着岩基河底的大陆架平原沉积下来，而泥沙则淤在海底上
面和前面。随后的卵石流在前进中替换了先前在上面淤积的泥沙而继续沉积在卵
石的海底上。如此左右轮流沉积，造成了广大的长江中下游平原。在人类占领了
这冲积平原之后，为了阻止主流的左右改道，修建两堤束住江流，以便定居两岸，
于是卵石流和泥沙流被限制在堤内淤积。江底逐渐淤高，堤岸随着修高。中游淤
积的反作用是加陡坡降，于是宜昌堆积了　40　米厚的复盖层。这卵石层正继续上延，
在重庆出现了长年微淤的现象。而大部分卵石流则仍然向中下游输送。在葛洲坝
修后，坝内设有　27　　个河底泥沙闸，1981　　年断流那年适逢大汛，坝后沉积了卵石

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1。09　亿吨，过坝后宜昌实测泥沙　8。37　亿吨，其中还未包括卵石。而　1983　年那年
坝后沉积达　0。248　　亿吨，过坝达　6。46　　亿吨，另有大量卵石流无法测到。宜渝间
600km，只要沉积　0。1m　就有　1　亿吨卵石。可见卵石流出宜昌每年　1　亿吨对比泥沙
实测　6。41　　亿吨，并不称多。况且我们并不计较其准确性，即使只有　1/10　　或　1　　千
万吨/年，因为颗颗卵石将停留在高坝壅水末端，再加上泥沙，足以堵塞港口，截
断航道。
八、另外三个卵石输移量资料，一个是涪江平武江油间黄万里于　1938　年任涪
江航道测量队队长时估算的，其时当　11　月枯水，水深不及没膝，清晰见底，绝无
悬沙，而河底卵石多层滚着，两人测量断面时，无法在水中站住，被冲倒淹毙。
在枯水时卵石竟也能如此滚动，说明长江一级支流上游山区内卵石流是终年进行
着的，汛期其流率将更大。此处涪江河长　150km，集水面积　5510km2　，年卵石输
移量　50　万吨，单位面积卵石输移量为　90。7　吨/年·km2　。
另一实测卵石结果载于“长江葛洲坝泥沙研究成果汇编”，第　631　页的是，宜
昌黄柏河口，河长　140km，集水面积　1；911km2　，年卵石输移量　54。9　吨/km2　。这条
河上已修有两个拦河坝，上述输移量虽已算入沉积在水库内的卵石总量，但因水
库减平了坡降，其上游自然输移量必然也是减少了的，所以这个　54。9　吨/km2　年是
少于实际的。又计算卵石沉积的容重，因大小卵石和泥沙参杂，空隙很小，故应　取较大之值。
另外可从一些已建水库淤积的资料考查。例如大渡河龚嘴水库容量　3。5　亿　m3　，
集水面积　76；000km2　，16　　年已淤满。按库内淤积的大部份应是卵石，空隙挤满粗
沙，其余细沙应大部分冲出坝下。现在估计至少有　0。7　　亿　m3　　为卵石夹沙量，按
2。5　吨/m3　计其容重，16　年内沉积，由流域面积　76；000km2　内产生。得出年沉积量
=0。7×2。5/16=0。1094　亿吨/年=1094　万吨/年，合　1094/76；000=0。0144　万吨/km2　=144
吨/km2　。
综合上述四卵石年输移量资料如下：
四川四小流域卵石床沙年移量分析
　

小流域出口站 河长
km 集水面积
km2　 年输移量　万吨 单位面积年输移量　吨/km2　 　　　
岷江都江堰 341 23；037 200 87。0 　　　
（都江堰工程处供给）