水博
三峡爱大坝建成之后，一直成为社会各界争议的焦点。由于我国社会的整体科学素养不高，所以，各种违背基本科学规律的谣言经常很有市场。一些符合科学的和事实的现实，反倒常常没有人相信。前几天科学网上一位名叫武际可网友的一篇漏洞百出的关于重庆洪水问题的博文，就因为被冠以了《从流体力学看三门峡和三峡大坝》之名，竟然受到众多科学网网友的追捧。
必须承认，武网友很会利用名人效应，文章一开头就说“著名力学家伽利略的学生托里拆利（1608-1647）的一项重要工作是他给出了液体在容器底部开孔时，流出射流速度的计算公式ｖ2=２ｇｈ，并且作了实验验证。 ，这里 v是孔口流速，g是重力加速度，h是液面距孔口的高度。这一结果被称为托里拆利定律，之后推广到一般情形，称为伯努利定律。”
武网友接着解释说“这个公式当然讲的是理想的情形，没有考虑流体的摩擦阻力，也没有考虑流动的不均匀和回流紊流的复杂情况。不过有一点是肯定的，就是任何积了水的地方，水的下泄速度绝对不会比它大。而且可以断言，这个下泄速度，大致上和落差h的平方根成正比，不管水的下泄是库底开洞，还是水流沿渠道顺流而下，也基本上是正确的。”
这里武网友的推理就出了点问题。要说用托里拆利定律计算“库底开洞”出口处的流速还勉强可以，但是对于水流沿渠道顺流而下，则就满不是那么回事了。
其次，我们首先应该指出武网友的流体力学应用条件上的一个概念性错误。h是水位差，但并不能简单的用水库的蓄水高度代替。三峡的蓄水水位高度并不一定就代表落差的改变。要知道长江水通过三峡水库的时候，并不是从三峡大坝的表面溢流过去，而是相当于通过大坝的底孔，所以，实际上三峡大坝泄水的高度并没有太大的变化。
因而，武网友的所谓“三峡大坝坝前水位为145米，而重庆朝天门的水位是183米。也就是说，这时，重庆的积水外泄的落差大致是40米。而没有拦洪时，大坝处的水位为66米。将朝天门的水位，减去66米，得117米。大致说来，三峡大坝拦洪，使重庆地方的洪水外泄的落差从120米，减少为40米。”和“这个数字按照托里拆利定律，大致相当于外泄的流速减少为1.7分之一，即减少为原来的0.6倍。流速的减少，意味着重庆方面积水增加。这就难怪重庆的水灾要增加了。”的说法，就是一种有意无意的欺人之谈了。
其次，我们要知道流体在渠道中的主要计算公式是vS=Q。其中v是流体速度，S是渠道截面积，Q是流量。根据 ｖ2=２ｇｈ的公式来看落差h开根号之后才与流速同量纲。也就是说在渠道的流体计算中截面积S和流量Q对流态的影响，要比落差h敏感得多。因此，武网友的流体力学理论计算出现了双重错误，一个是对落差h的错误放大，另一个就是流体力学公式的应用错误，大大高估了落差h对流体计算的影响。
理论上是错误的，因此，武网友的实际举例也一定是有问题的。关于所列举的三门峡的实例，武网友说法的错误在于，没有分清楚三门峡建成后出现的洪水灾害不是受三门峡水库蓄水的影响，而是，由于三门峡的蓄水产生的泥沙淤积所造成的。如果没有产生泥沙淤积，根本就不会造成上游渭河的洪涝灾害。因此，所谓“是‘把大坝下游的洪水灾害移到大坝上游去。’这一点，从简单的托里拆利定律的分析便可以弄清楚。”的说法，根本就不成立。
武网友的“三门峡1961年2月9日蓄至最高水位332.58m，而关中平原的海拔高度是325—800米，就是说三门峡的蓄水水位和关中平原的径流的水位大致是在同一高程。渭河平原的积水，只能往三门峡水库排放，但是在同一个高程上，排放速度只能是零。这就难怪在1961年渭河平原出现水患”说法，恰恰说明武网友犯了和评论三峡一样的概念性错误。实际上三门峡工程的水库回水计算没有任何错误，而只是在水库泥沙淤积的问题上出现了失误。以至于造成了上游的洪灾。泥沙淤积与武网友炒作的“托里拆利定律”毫无关系。
再看看武网友关于三峡问题的分析。武网友说“现在三峡大坝自2003年拦洪以来，多次听到重庆闹水灾的报道。我很奇怪，便问一位80高龄的老同学，你生长在重庆，重庆以前是否总闹水灾。他只是笑笑，说没有见过。”。
这里武网友使用了一个非常高明的办法，给读者制造一个巧妙的骗局。80多岁的老同学都说没见过重庆闹水灾。不了解重庆的人一定会相信武所说的情况。但是事实如何呢？我们以重庆寸滩的水洪水位记录为例。寸滩的自然水位大约在160米多米。然而由于河道相对狭窄，只要洪水量流增大，寸滩的水位必然要急剧上涨。这也符合流体力学公式中的洪水对河道截面积和洪峰流量最为敏感的理论公式。
在三峡工程修建前，寸滩所经历的几次大洪水的水位记录分别是：1905年洪水流量85100方/秒，水位标高为192米；1954年洪水流量54800方/秒，水位标高182.57米；1981年洪水流量85700方/秒，水位标高191.41米；1998年洪水流量59200方/秒，水位标高183.21米。
武网友的老同学80多岁了，没见过1905年的洪水是必然的，但是要说没见过1954、1981年和1998年的洪水，显然是不能让人信服。这里面到底是武网友的老同学湖涂，还是武网友自己故弄玄虚，我们就不去猜测了。总之，到目前为止，解放以来重庆寸滩出现的最高洪水位，还是在三峡建设之前。那么当三峡建成之后，重庆寸滩的洪水位有什么影响吗？应该承认的确有，但是非常非常微小。
根据记录：三峡蓄水后的2004年9月，洪水流量58200方/秒，寸滩水位标高183.26米；2009年7月，洪水流量56700方/秒，寸滩水位标高183.11米。这个水位纪录与1998年的洪水流量59200方/秒，水位标高183.21米相比，确实有流量小于1998年，但水位却略高于1998年的特点。这说明，三峡蓄水后确实会对上有的洪水位产生一定的影响，但是，所增加的值只有几厘米。这也符合我们渠道流体力学的理论计算结论，因为，三峡蓄水后只是少量的影响了落差h，而对渠道流态影响最重要的河道截面积没有变化，所以，流量相同的情况下，水位的变化必然是微乎其微。
总而言之，按照自然的规律，处在重庆下游的三峡水库一般来说很难对上游发挥出作用，无论是洪涝还是干旱。因此，我国重庆地区的水资源矛盾，必须通过上游水库建设加以解决。我们在用科学的精神和实事求是的态度消除对三峡工程的各种毫无根据的担心和猜疑的同时，还应该让我国的公众认识到：无论是我国的水电开发程度还是水资源开发程度（即水库蓄水量）都与国外的发达国家存在着较大的差距。我国三峡的成功建设，仅仅是拉开了我国现代建设的一个序幕。国际社会的历史已经明确的告诉我们，任何一个国家的现代化发展，都离不开必要的水利水电开发建设。无论是解决水资源问题还是清洁能源的问题，一个国家的现代化文明程度，总是要与这个国家的江河开发利用程度成正比的。三峡的成功建设已经让长江中下游的民众，享受到了现代文明的成果，而长江上游地区的民众的幸福和安康，还要取决于我们现代化的进一步发展和长江上游的水利水电工程开发建设的速度。
参考对照文章：从流体力学看三门峡和三峡大坝
