南水北調的設計施工者一切都按照最優條件計算,違背了工程設計裡一切都考慮到最壞情況的基本設計原則。這是在欺騙自然規律和工程規律。最壞的情況,如果有可能發生,就必然會發生。最優的條件,如果未必能達到,就必然達不到。這是基本規律。南水北調的設計者假設一年365天都能按照最高效率輸水,不管枯水季節還是洪水季節,他們還假設渠道永遠保持清潔光滑,曼寧係數不會超過0.013。他們還假設水頭分佈的理論計算完全正確,輸水渠道各段的水位,水速,完全和理論計算吻合。在所有一切保持完美無缺的,並且長期保持完美無缺的情況下,他們認為可以達到一年輸水一百億噸的目標。
事實情況遠沒有那麼完美,事實要骨感得多。中線京石段的四次輸水遠未達到設計要求
南水北調中線的石家莊到北京段,已因北京奧運先期建成。至今已四次通水,效果如何?
四次通水累計輸水16.1億噸。第四次通水從2012年11月21日到2014年4月5日,共有500天,輸水4.82億噸。平均流量為每秒11.2立方,按此流量每年輸水量為3.5億立方,遠遠低於每年輸水一百億立方,入京五十億立方的原定工程目標。而輸水渠道的截面面積有60平方米,按照流量每秒11.2立方算,水流速度僅有每秒0.19米,極端緩慢。
再把數據和第一次輸水對照。第一次輸水,按照楊開林,汪易森的論文中實測數據,流量為每秒19立方,水速約每秒0.32米。相比之下,第四次輸水的水速,流量和第一次比都要低很多,僅僅幾年,工程效益已經幾近報廢。
再次重申,中線的工程設計目標是年調水一百億噸,入京五十億噸。就是平均流量要分別達到每秒320立方和160立方。現在看遠遠達不到這樣的目標。
泥沙沉積將很快毀掉南水北調工程
天然的水流,即使沒有任何污染,也並不是純淨的,其中攜帶有大量泥沙。這些泥沙會在輸水渠道中積累,是水流緩慢,甚至完全停滯下來。泥沙沉澱是個非常嚴重的問題。但是在南水北調的論證和實施中,根本沒有泥沙組的專家參與,因為他們知道泥沙的問題根本就無法解決。泥沙會毀掉南水北調工程。
我們先來看看一些數量級數據。丹江口水庫每年入庫水量為400億立方,現在大概已減少到320億,而入庫的泥沙量有一億噸。按百分比計算,泥沙含量0.25%,相當驚人。專家算因水庫內水流相對緩慢,大部分泥沙留在庫內,長久將淤塞庫容,變成一個死水庫。
再看看長江,每年入海流量約一萬億立方,攜帶入海的泥沙有五億噸。這是約0.05.%的泥沙含量。長江下游的水速約每秒2.5米。在這樣水速條件下,能夠攜帶0.05%的泥沙。
水流攜帶泥沙,和水速關係很大。發洪水時,不但水極度渾濁,並且大塊的石頭都被水流推著走。可是枯水時節,即使很小的泥土顆粒都會沉澱江底,成為泥漿。這個水速和泥沙顆粒大小的相關關係很敏感。物理計算表明,這個相關關係是六次方關係,假如水速增加到兩倍,二的六次方就是64倍,可以把64倍重的泥土顆粒從河床捲起來帶走。反過來,水速慢到一半,就可以讓六十四分之一的泥土顆粒在水底沉澱。
丹江口入庫水流速度每秒3.5米,就能攜帶0.5% 的泥沙。長江下游水速每秒2.5米,是丹江口的72%。而72%水速的六次方是14%,攜帶0.5%泥沙就減少到攜帶0.07%,多餘的泥沙便沉澱到江底了。因此,只要水流略緩,泥沙的沉澱是驚人的。
專家計算,98%的泥沙留在丹江口水庫庫底,那麼還有2%的泥沙,也就是0.01%的泥沙留在水裡,這已經假設水非常清潔。但是每年一百億噸的水,攜帶0.01%的泥沙,就是一百萬噸,分佈到1300公里的輸水渠,每米長度的渠道可以分配到770公斤的泥沙。那麼這部分泥沙會不會沉澱下來呢?