王維洛：三峽工程對長江航運的危害（三）
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【大紀元4月28日訊】前言
三峽大壩造成２００３年４月１０日到６月１５五日長江航運中斷，人們把希望寄托在六月十五日之后能投入運行的三峽工程兩線五級船閘。按照三峽工程可行性論證報告中提出的航運效益，兩線五級船閘能使長江航運單向年通過能力達到５千万吨。三峽工程的這個航運目標能夠實現嗎？
兩線五級船閘本身有致命的弱點。第一通過能力小，在最理想條件下，能力能力只是相同規模的兩線一級船閘的５０％；第二保證通航的可靠率低，兩線五級船中的１２道閘門中的任何一道門發生故障，就會使通航能力減小到原設計的五分之一；第三，三峽工程閘門規模過大，閘門規模超過德國工程師認為的許可范圍。最后是三峽船閘的施工質量問題。
一、船閘
船閘是一种通航构筑物，利用調整水位的方法，使船舶克服由于建壩所造成的水位落差，從而保障航道的暢通。
船閘由閘室、閘首和引航道三個基本部分組成。位于上游一側的引航道和閘首稱上引航道和上閘首，位于下游一側的稱下引航道和下閘首。一般船閘只有一個閘室，稱一級船閘（如葛洲壩船閘），三峽船閘有五個閘室串聯而成，稱五級船閘。
三峽船閘閘室的長為２８０米寬為３４米水深為５米，与葛洲壩船閘的大閘室的尺寸一樣，最多一次可以通過一支万吨船隊。但是三峽工程的五線船閘的通力能力和保證率要遠遠低于葛洲壩工程，這是由于五級船閘結构上的弱點所決定的。
二、一級船閘的工作原理
在閱讀下面几章時，希望讀者能拿一張紙，一只筆，先勾畫兩個草圖，便于理解。
一級船閘：
在紙上畫兩根１．５厘米長，間隔２厘米的垂直平行線作為船閘；在船閘上部淡淡地畫一個跟水平線，作為高水位，在船閘下部淡淡地畫一個跟水平線，作為低水位．將高水位向左延長几個厘米，作為水庫的水位，將低水位向右延長几個厘米，作為大壩下游河道的水位．這樣一級船閘的草圖就繪制完畢了．
閘室處于低水位，与壩下游的水位相平，下閘首門打開，上行的船只進入閘室，關閉下閘首門。在閘室中充水，水位升高，与壩上水庫的水位相平。打開上閘首門，輪船駛出閘室，通過引航道進入水庫繼續航道。緊接著下行的輪船進入閘室，關閉上閘首門。 閘室排水，水位降至低水位，打開下閘首門，輪船駛出閘室，通過下引航道進入下游河道，接著上行的輪船又進入閘室……船閘中的水位由低變高，由高變低，完成一艘（批）輪船過壩上行和一艘（批）輪船過壩下行。如果一艘（批）輪船通過船閘上行或下行的時間是３０分鐘，那么，一個船閘一天可以保證２４艘（批）輪船上行和２４艘（批）輪船下行。如果并行布置兩個一級船閘，就稱兩線一級船閘，其通過能力就一線船閘的兩倍，即保證４８艘（批）輪船上行和４８艘（批）輪船下行。兩線一級船閘中的任何一線船閘發生故障，或是需要維修，或是需要沖沙，其他一線船閘可以同時擔當上下行的任務。
三、五級船閘的工作原理
五級船閘：
在紙上畫六根間隔２厘米的垂直平行線作為五個船閘，自左向右每個船閘往下錯位一個厘米；最左一個船閘中畫一個高水位，向左延長，成為水庫的水位，再在這個船閘中畫一個低水位，向右延長，成為右邊一個船閘的高水位；在右邊的船閘再畫一個低水位，向右延長，成為更右一側船閘的高水位；直至最后一個船閘的低水位和大壩下游河道的水位．這樣繪成的五級船閘就象一個從右向左逐步升高的台階一樣．
每個閘室有兩個水位標准，即高水位和低水位。每個閘室高水位与水庫的水位或上一級閘室的低水位相同；每個閘室低水位与下一級閘室的高水位或大壩下游河道的水位相同。從下游往上游分別以閘室１，閘室２………閘室５命名。初始狀態，五個閘室均處于低水位。打開閘室１下閘首門，上行輪船進入閘室１，關閉下閘首門，輸水抬高水位，打開閘室１和閘室２之間的閘門，輪船進入閘室２，關閉閘門，輸水……這樣輪船經過閘室３，閘室４，閘室５，最后進入上游河道。這時五個閘室均處于高水位。下行的輪船進入閘室５，關閘門，排水至低水位，開閘門，進入閘室４，關閘門，排水至低水位……這樣下行的輪船經過閘室３，閘室２，閘室１，最后進入下游河道。同樣通過一個船閘的時間是３０分鐘，那么通過５個船閘的時間就是２個半小時。一上一下，一共要５小時。一線五級船閘一天最多只能保證４．８艘（批）輪船上行和４．８艘（批）輪船下行。
可見一線五級船閘的能力只是一線一級船閘的能力百分之二十。
三、兩線五級船閘的工作原理
由于一線五級船閘的效率太低，三峽工程采用兩線五級船閘，并改變了運行方法，即其中一線五級船閘只擔任上行任務，另一線只擔任下行任務。以上行為例。初始狀態，五個閘室均處于低水位（請再使用五級船閘的草圖）。
打開閘室１下閘首門，上行輪船Ａ進入閘室１，關閉下閘首門，輸水抬高水位。打開閘室１和閘室２之間的閘門，輪船Ａ進入閘室２，關閉閘門，輸水至高水位。于此同時，閘室１排水至低水位。
打開閘室１下閘首門，輪船Ｂ進入閘室１。于此同時輪船Ａ進入閘室３。在閘室３和閘室１輸水，至高水位；在閘室２排水至低水位。
打開閘門，輪船Ａ進入閘室４，輪船Ｂ進入閘室２。在閘室４和閘室２輸水，至高水位；在閘室３和閘室１排水至低水位。
打開閘門，輪船Ａ進入閘室５，輪船Ｂ進入閘室３，輪船Ｃ進入閘室１。在閘室５、閘室３和閘室１輸水，至高水位；在閘室４和閘室２排水至低水位。
打開閘門，輪船Ａ進入上游河道，輪船Ｂ進入閘室４，輪船Ｃ進入閘室２。在閘室４和閘室２輸水，至高水位；在閘室５、閘室３和閘室１排水至低水位。
打開閘門，輪船Ｂ進入閘室５，輪船Ｃ進入閘室３， 輪船Ｄ進入閘室１……
同樣通過一個船閘的時間是３０分鐘，那么通過五級船閘需要２．５小時。由于每次有一個水位調節過程（第二只船只必須等待的時間），所以通過五級船閘以３小時計算。這就是三峽工程可行性報告中所說的平均需要３小時。一線五線船閘一天可以通過２４艘（批）上行輪船，同理，另一線可以通過２４艘（批）下行輪船，其通過能力為兩線一級船閘的二分之一。
五級船閘与一級船閘相比有致命的弱點，五級船閘運行复雜、通過能力小，就是在正常運行時，也有５０％的能源和５０％的時間花費在無效的水位調節上。兩線船閘一天最多只能保證２４只（批）輪船上行和２４只（批）輪船下行，与一線一級船閘的能力相仿。就是說，到２００３年６月，三峽工程通航設施的最大通過能力只相當于下游葛洲壩一個船閘的通航能力，這個能力顯然也不能滿足目前長江客運和貨運任務的要求。
四、兩線五級船閘的保證率低
采取兩線五級船閘一線上行一線下行的運行方案的先決條件是，兩線五級船閘中的任何一線都不會出故障，也不需要沖沙，更不需要檢驗維修。任何一線船閘需要維修，只剩下一線五級船閘來維持長江航運的上下行，其困難情景可以想象。一天只能通過４．８艘（批）輪船上行和４．８艘（批）輪船下行。這時雖然通過船閘的時間為２．５小時，但等待的時間也為２．５小時。如果更改運行方式，比如船閘１２小時專供上行，１２小時專供下行，雖然可以在一定程度上提高通過船閘能力，但是要大大增加 通航船只的等待時間。
其實可以把兩線五級船閘看作是大型地鐵中心、火車站、港口港的步行電梯，一座電梯專供上行，一座電梯專下行。但是讀者只要仔細觀察，就會發現在這些地方的步行電梯的座數都在兩座以上，為的就是其中一座電梯發生故障時，有一座甚至兩座后備電梯可以投入運用。本來升船机是當作這個第三個電梯來使用的，但是由于升船机制造上的困難，只能由兩線五級船閘來獨臂支撐了。
根据葛洲壩船閘的運行經驗來看，船閘中最容易出故障的就是船閘閘門。船閘閘門要有足夠的強度和剛度，在荷載、气溫變化、閘首底板和支座發生允許的沉降時，要保證正常的工作狀態。
一級船閘船閘有上首閘門和下首閘門，上閘首和下閘首各有兩扇門，共四扇門。如果一扇閘門發生故障和需要檢修的概率為２．５％，那么一級船閘因閘門故障或檢修停止運營的可能性為１０％。兩線一級船閘同時發生故障或檢修造成長江航運中斷的可能性為百分之一。
五級船閘６個閘首（即６道門），每道門兩扇，共１２扇閘門。１２扇門中的任何一扇門出問題，都會中斷這線船閘的通航。那么一線船閘因閘門故障或檢修停止運營的可能性為３０％。兩線五級船閘同時發生故障或檢修造成長江航運中斷的可能性為百分之九，是兩線一級船閘的九倍。
２００３年１月３１日起葛洲壩二號船閘進行停航大修，工期為八十天。將來兩線五級船閘都需要這樣的大修，以及規定的中修和經常性的檢修，為了保證航道和船閘不受淤積，還要經常中斷船閘使用進行沖沙。此時只能要求由另一線船閘單獨擔負通航任務，屆時通過能力就特別小。兩線五級船閘同時發生故障或檢修而造成長江航運中斷的可能性頗大。
五、天下第一門的天字第一號問題
根据德國工程師的經驗，一級船閘可以克服的水位差不能超過３０米。因為閘門在水中由于深度不同而承受的的壓力差別也很大，特別是閘門還要經常啟閉，這對材料和制造以及運行就有很高的要求。雖然美國在哥倫比亞河的支流上建造了几座水頭超過３０米的船閘，但是這都是規模小利用的頻率也不高的船閘，哥倫比亞河支流的航運重要性和長江根本不能相比。
三峽水庫在壩址處的水位變化在海拔１４５—１７５米之間，絕對的水位變化就達３０米，加上５米水深，閘門的高度必須大于３５米。另外三峽水庫第一期蓄水至海拔１３５米，至正常蓄水位１７５米，水位相差４０米。這就要求船閘閘門的規模很大。以南線第五閘首閘門為例，該門扇高３８．５米，寬２０．２米，厚３．０米，相當于有兩個籃球場那么大，重達８００吨。被號稱為“天下第一門”。可以預計，這些“天下第一門”會給長江通航帶來天字第一號的問題。
六、三峽工程船閘的施工質量問題
２００２年年初，海外許多媒介報導了三峽大壩出現裂縫的施工質量問題。人們只是注意到大壩表面的裂縫，而沒有注意到大壩壩體中的孔穴，也沒有注意到船閘底部的混凝土澆鑄中出現孔穴。這些孔穴有的就出現在安置８００吨重閘門的關鍵部位。船閘底部的混凝土中到底有多少孔穴？孔穴多大？這需要通過鑽孔才能确定。只有在确定孔穴位置和孔穴體積之后，再采用填補澆鑄的辦法來補救，才能确保大壩工程質量。這也是參加質量檢查的一位專家提出的要求和措施。但是三峽工程領導人只考慮工程進度，因為在整個施工進程中，船閘施工進度最慢，而閘門安裝和無水、有水調試也需要很多時間。因此三峽工程領導人決定只是在船閘底部的混凝土出現裂隙的部位增涂了一層化學涂料，以防止出現滲漏現象，而沒有采用那位專家的建議，先鑽孔后補澆鑄的補救辦法。所以，三峽工程船閘底部的混凝土中所暗藏的孔穴將來必然會制造大麻煩，很可能在開慶典大會時，船閘還能運行，慶典大會之后，就要關閉船閘、中斷長江航運來進行檢修。
同樣，由于三峽船閘的水深超過３８米，為高邊坡開挖，盡管邊坡進行了加固處理，但是最后還是出現了意想不到的裂縫。這些裂縫是混凝土施工中的溫度控制問題所造成的，還是由于邊坡不穩定所引起的，尚不清楚。如果是后者，問題將很嚴重。
七、５０００万吨的單向通過能力
三峽工程可行性報告說，兩線五級船閘的每年單向通過能力為５０００万吨。那么這個結論是怎么得出來的呢？
在三峽工程論證中長江航運局和長江水利委員會分別提交了他們的的計算。長江航運局按３０００吨的船隊擔任下水過壩總運量的２０％，其余的８０％由６０００吨和１２０００吨的船隊擔任，三峽船閘的每年單向通過能力為２９００—３６００万吨。長江水利委員會有兩個設定條件，一個是３０００吨的船隊占過閘次數的２０％，其余閘次均為１２０００吨的船隊，結果是每年單向通過能力為４４３８—４６５０万吨；另一种是全部使用１２０００吨的船隊，每年單向通過能力為５２２６—５４７３万吨。三峽工程論證的結論是，計算結果雖然有一定的差距，但可以看出，三峽船閘單向通過能力要達到５０００万吨，需要盡可能多使用万吨級船隊。但是這個結論最后就成了三峽船閘的每年單向通過能力為５０００万吨，經全國人民代表大會批准。
說實在的，這個結果：“三峽船閘單向通過能力要達到５０００万吨，需要盡可能多使用万吨級船隊”，并沒有說三峽船閘的每年單向通過能力為５０００万吨。因為三峽工程完工之后，由于水庫水位的調節，万吨級船隊只有５—６個月時間可以通航。所以１００％使用万吨級船隊不可能，８０％使用万吨級船隊也不可能。所以長江水利委員會的這兩個計算都是不符合實際的計算。就是長江航運局預測的每年單向通過能力為２９００—３６００万吨，也偏于樂觀。因為目前長江航運的主要是１５００吨——３０００吨的船隊，通過船閘的還有許多小型貨船。所以三峽船閘的實際通過能力比２９００万吨還低，應在２０００—２５００万吨。而這個通過能力，只要通過常規的航道整治、不需要建造三峽大壩就可以達到的。
人們從ＳＡＲＳ事件中，對張文康部長的撒謊技術有所了解，其實張文康部長的技術遠不如三峽工程決策中的撒謊騙人技術。可以說，三峽船閘每年單向通過能力５０００万吨，是個沒有任何科學論證的結論。可以肯定地說，這個每年單向通過能力５０００万吨的目標是無法達到的。但是將來說應該對此負責呢？政治家要對此負責嗎？他們會把責任推給工程技術人員，而書寫可行性報告的工程技術人員會說，我們根本沒有這么寫，我們只寫了：“三峽船閘單向通過能力要達到５０００万吨，需要盡可能多使用万吨級船隊。”不知道水利部、國務院三峽工程建設委員會、國務院是否有勇气來澄清一下這個結論，給國人一個准确的回答？
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