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三峡工程何故变成航运瓶颈?
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(博讯2006年5月30日)
    
    

王维洛
    
    
      
    
    一、阻止万吨轮船直达重庆的障碍是三峡大坝
    
      不久前网上关于是否要炸掉南京长江大桥一事争论得很热闹。重庆副市长黄奇帆批评南京长江大桥阻碍重庆的发展,应该考虑将其拆除。南京市副市长蒋裕德则予以反驳。这件事在网上公布之后,网民讨论热烈,有支持炸桥的,有反对炸桥的。
    
     重庆副市长黄奇帆提出炸南京长江大桥,理由是南京长江大桥的净高太低,无法通行万吨轮船,使得万吨轮船直达重庆无法实现,“阻碍了重庆的经济发展”。即使按照黄奇帆市长的建议,炸了南京长江大桥,炸了阻碍万吨轮通航的南京二桥和三桥,九江长江大桥,芜湖长江大桥,铜陵长江大桥,安庆长江大桥,鄂州长江大桥,武汉长江二桥等,万吨轮船还是不能直达重庆。这是因为万吨轮船根本无法通过三峡大坝。
    
     三峡工程只能保证万吨船队通过(而且每年只有五至六个月时间),而不能保证万吨轮船通过。万吨船队是由多艘船舶组成,所有船只的能力可以装载万吨以上货物,比如由一艘顶推船和四艘三千吨的驳船或者将一艘顶推船和六艘二千吨驳船用钢丝绳连结在一起,就是万吨船队。其实航道的等级以可以通过的一艘轮船的吨位计算,而不是以一只船队的总吨位计算。比如德国莱茵河从来不说可以通行万吨船队。万吨级船队的吃水深一般为3米左右,而万吨级轮船的吃水深一般为9米左右。三峡工程的已建的两线五级船闸和未建的升船机都不能通过万吨级轮船(参见∶陶景良∶长江三峡工程66问,中国三峡出版社,1996年,北京)。
    
     万吨轮船直达重庆,还是万吨船队直达重庆,许多人搞不清楚。没有搞清这个区别的还有邓小平和王震等促成三峡工程上马的中央领导人。当长江流域规划办公室副主任魏廷铮说万吨船队直达重庆时,邓小平以为是万吨轮船直达重庆。王震当副主席时年老耳背,误把万吨船队直达重庆听成万吨轮船直达重庆。
    
    二、先决策后论证
    
      三峡工程决策过程,实际上是先决策后论证过程。这里举一个实例——三峡船闸的通过能力。1992年全国人民代表大会通过了三峡工程议案,三峡大坝两线五级船闸的单向通过能力为每年5000万吨(这里要强调一下是单向通过能力,计算货运量时为双向货运量)。据说这个船闸的单向通过能力5000万吨是1986年开始的三峡工程可行性论证的结果。查找可行性论证交通组的报告,一共有三个计算模型(参见∶石衡<<航运>>,水利电力出版社, 1992年,北京/长江水利委员会∶三峡工程永久通航建筑物研究,湖北科学技术出版社,1997,武汉)
    
     一是长江航务管理局提供的单向通过能力为2900-3600万吨/年,条件是,3000吨的船队承担下水过坝总运量的20%,其余的由万吨和6000吨级的船队担任;
    
     一是长江流域办公室(现长江水利委员会)提供的单向通过能力为4438-4650万吨/年,条件是,3000吨的船队承担下水过坝总运量的20%,其余的均由万吨级的船队担任;
    
     一是长江流域办公室(现长江水利委员会)提供的单向通过能力为5226-5473万吨/年,条件是,一律由万吨船队(4条3000吨的船加一推轮组成)担任。
    
     不知出于什么利诱,就由这三个模型就得出了船闸的单向通过能力5000万吨/年的结论。
    
     从模型中可以看到,决定模型结果的是制作者所选定的模型条件。只有一律由万吨船队担任航运任务,船闸的单向通过能力才能达到5000万吨/年。但是世界上哪一条河上跑的都是标准的万吨船队?再说,由于三峡水库的水位调控,计划通行的万吨船队也只有每年五至六个月的时间可以通航,这又怎么能够保证通过船闸的 100%都是万吨船队?
    
     其实这三峡工程船闸单向通过能力5000万吨/年的在三峡工程可行性论证之前就已经定了。1980年7月邓小平于视察三峡地区,在轮船上邓小平听取了长江流域规划办公室副主任魏廷铮关于三峡工程的报告。魏廷铮向邓小平介绍了三峡工程的航运效益,船闸单向通过能力5000万吨/年(参见∶刘金田/张爱茹∶邓小平视察纪实,江苏教育出版社,2002年,南京)。船到武汉之后,邓小平立即把胡耀邦、赵紫阳、宋平、姚依林等中央、国务院的领导同志召到他下榻的东湖宾馆,开会讨论三峡工程。一个月后,国务院召开常务会议讨论三峡工程,决定由科委、建委组织水利、电力等部门专家进行论证。
    
     1984年中共中央和国务院原则同意建设三峡工程。
    
     先决策后论证,参加三峡工程论证的科学家的任务,就是把领导的决策加上“科学的注释”。
    
    三、三峡工程永久通航建筑物的建设和实际通过能力
    
     三峡工程永久通航建筑物包括两线五级船闸和垂直升船机。船闸于2003年6月中旬按计划投入运行,而1997年在大江截流之前应该建成的垂直升船机,至今没有踪影。
    
     根据现在掌握的2004年的资料,这通过三峡大坝的货运量为4330.6万吨(双向),其中通过船闸的为3430.6万吨,占79%;通过翻坝转运的为900万吨,占21%。
    
     2004年船闸共运行8719闸次(其中南线4349闸次,北线4380闸次),通过船只75056艘(其中南线38362艘,北线36558艘),通过的船只中客船11850艘,货船63206艘。
    
     根据报导,三峡船闸平均每天开闸28次,已经达到了相当高的水平。由于三峡船闸受三峡大坝处水流、天气(特别是雾天)和船闸检修的影响,并不是一年365天都可以运行的,每年计划的运行时间在310天左右。
    
     据三峡通航管理局的数据,在2003年下半年197天试通航中,有积压船舶的天数高达119天,占半年通航天数的60.4%.平均每天都有30多艘船舶积压在船闸处,最高峰时等待的过闸船舶曾达408艘。时间最长的等了5天5夜(参见∶范晓∶三期蓄水之前再看三峡)
    
     2004年通过船闸的双向货运量为3430.6万吨,与计划的单向通过能力5000万吨相去甚远。据交通部长航管理局的计算,即使按理想的吨级船位组合,通过能力最大也只能到他们原来提交的单向通过能力为2900-3600万吨/年,而绝非是5000万吨/年。
    
    四、翻坝转运
    
     由于1997年前未能按计划将垂直升船机制造出来,为保证三峡大坝施工期间的长江航运在三峡大坝处能得以继续进行,就采用了“翻坝转运”的救急措施。现在翻坝转运就成了三峡工程弥补通航建筑物能力不足的主要手段。
    
     “翻坝转运”包括旅客转运和货物滚装转运。旅客转运就是从重庆坐船到秭归,然后换乘汽车到宜昌,再坐船到沙市、武汉和上海等地。货物滚装转运就是滚装船到了大坝之下,让卡车开出滚装船,从陆路上开到在大坝之上等候在那里的另一艘滚装船,然后继续前进。反之亦然。
    
     翻坝转运,实际就是长江航运的部分中断。所以,前面谈到的炸南京长江大桥的方案,不能解决问题限制重庆发展的问题,真正的限制长江航运发展的最大瓶颈是长江三峡工程。因为在世界上,还没有一个国家在水运的黄金航运主干道上建筑高坝,是为了“促进航运的发展”。
    
     由于三峡垂直升船机没有按计划建成,快速通过三峡大坝目前还不可能。利用两线五级船闸过坝,领导的船需要两个半小时,一般旅客船需要等候进闸,需要七个小时。使得长江客运人数大幅度减少。翻坝转运,从大坝到南津关的西陵峡的一半就无法观赏,游三峡只游了两个半峡(暂且不论三峡水库蓄水对自然景观的破坏),使得三峡旅游也似王小二过年,一年不如一年。
    
     对货运来说,三峡船闸禁止100吨以下的船只通过,使得许多小运输公司被迫破产。船型标准化,都发展一艘顶推船和四艘三千吨的驳船的万吨船队,需要新投资,况且这三峡水库只有半年可通行万吨船队,另外半年还需要新添置顶推船,用一艘顶推船推一艘三千吨的驳船,这还不如购买三千吨的自动驳船。目前通过三峡船闸货运量的五分之一靠翻坝转运,增加人员,增加船只,增加费用,增加时间,对发展长江航运非常不利。
    
    五、“好修”为优先原则的三峡船闸
    
     三峡船闸制造上,中国科学院院士梁应晨多次强调要充分体会周恩来的“好修”放在“好造”之前的涵义(梁应晨∶大力协作,保证质量,建设一流的永久船闸)。
    
     “好修”是因为三峡船闸“好出毛病”。2004年三峡船闸出现下列严重故障∶
    
     2月20日至3月5日,北线船闸进行人字门安装方式改造、主电机解体保养和北四人字门体顶升148mm等检修项目,中止运行半个月;3月19日至4月2 日,辅助油缸改造;4月9日发现中北五人字门油缸活塞杆出现全程划痕;4月10日停航应急处理打磨抛光后暂时投入使用。8月17日活塞杆带伤范围扩大至宽 320mm,漏油现象逐步加重。10月12日至15日完成中北五人字门油缸的拆除、回厂修理和清洗回装(中止运行3日)。另外中南二、南四、北三号门的人字门油缸活塞杆也出现划痕。
    
     11月3日,排干南线二、三闸室,处理南线四闸首人字门漏水问题。
    
     在正常情况下,三峡大坝两线五线船闸的一线供上行用,一线供下行用,就象机场、火车站、地铁站的阶梯型电梯。但是这些阶梯型电梯大多是三线布置,而不是两线布置,因为有一线是备用的,以防万一。两线船闸,一旦一线发生故障,另一线船闸要维持上行和下行的航运,能力不是减少50%,而是远大于50%.能力减少程度取决于船闸改变运行变化方向的时间间隔。如果每隔24小时变化一次运行方向的通过能力比隔6小时变化一次要大,但是船只等候进船闸的时间起码为24 小时。
    
     最后要指出的是,梁应晨说,三峡大坝船闸五闸首的地基是一个横贯整个区段的性状很差的1096号断层。这和中国媒体经常报导的三峡大坝坝址是上帝赐给的好坝址有很大出入。船闸五闸首地基的断层和船闸施工中的质量问题,将是日后要经常面临的问题。
    
    六、三峡船闸的改建
    
     笔者在“木桶理论和三峡大坝”一文中已经指出,按照三峡工程初步设计(审查主要负责人张光斗教授),三峡大坝船闸应该能够适应三峡水库在正常蓄水位海拔 175米和限制蓄水位海拔145米之间的变化。现在三峡船闸只能够适应三峡水库在海拔135米和限制蓄水位海拔165米之间的变化。要达到三峡工程初步设计的要求,三峡船闸必须改建。
    
     改建一线船闸需要的时间是一年多,船闸改建只能一线一线分别进行,否则长江航运将全面中断。这样改建两线船闸需要两年多时间。在这两年中,长江航运只能依靠一线船闸支撑,通过能力将大受限制。加上船闸好修,一旦出现故障,就不免要全线断航。三峡船闸什么时候改建还没有决定。
    
     由于三峡工程防洪库容计算出错,为弥补这个错误,张光斗教授建议,将设计的限制蓄水位从海拔145米下降到海拔135米,这样三峡大坝船闸应该能够适应三峡水库在正常蓄水位海拔175米和限制蓄水位海拔135米。可是这样的闸门中国还没有制造出来。况且,设计的限制蓄水位下降到海拔135米,三峡水库死库容是否能够满足泥沙组的要求,还没有被论证过。
    
    七、三峡升船机
    
     最新的资料表明,三峡升船机将由中德联合设计。三峡建设开发总公司经过与德国拉麦尔国际公司和克雷布斯空福尔工程公司的技术与商务谈判,已正式签订三峡工程垂直升船机承船厢及其设备设计委托合同。三峡总公司将为此支付高达550万欧元的设计费用。德国公司的设计方案最快今年底将揭晓,预计今年底、明年初可启动升船机工程施工。
    
     现在设计的三峡垂直升船机最大提升高度为113米,船厢结构、设备连同厢内水体总重达到约13000吨,可以通过三千吨的轮船。和三峡工程可行性设计以及初步设计比较,通过轮船的吨位从三千五百吨减小到三千吨。这将使目前在长江上航行的许多大客轮无法通过升船机。
    
     关于三峡升船机的最大变化就是谁来承担三峡升船机的造价?根据葛洲坝大坝建设时定下的规矩,通过葛洲坝大坝永久通航设备,长江航运的船只不支付过闸费。这个规矩延续到三峡大坝的建设。通过三峡大坝的永久通航建筑物不支付过坝费。通过已经建成的两线五线船闸,船只不支付过闸费。但是这次三峡总公司提出通过三峡升船机,乘客必须支付升船机费,因为升船机造价高,乘客乘坐升船机有观光价值。看来买单的,永远是中国老百姓。
    
    八、关于文章中的错误之处
    
     笔者的“木桶理论和三峡大坝”一文发表之后,美国的王钊先生给笔者发来多封伊妹儿,指出文章中的错误。现摘录如下∶
    
     关于上闸首闸门高度问题,我认为水的上下压差固然很大(与水深有关),但不至于影响开闭闸门。这是由于开关闸门时,闸内外水位一致,在一个高度,所以闸门里外受压相抵,不会造成翻转。当闸门完全关闭并且5闸室放空时,闸门上下压差才会存在,这时闸门是静止紧贴在门框上,不会有问题。闸门制造之所以难,是因为闸门自重太大,38米高的闸门重约800-900吨,48米就更重。这样重的物体要移动自如很不容易,况且,要在水下进行,任何材料都禁不住这么大的载荷,会很快磨损,修复起来很困难。如果闸门增加10米到48米,闸室充水的水头也要增加,造成的气蚀会很严重。气蚀是水中的气泡破灭时对金属的腐蚀,超声波清洗就是用的这个原理。另外,闸门的开闭机构设计也有难度。闸门上下压差可以抵消,但拨起水来,这么大的“扇子”,水阻小不了!过去水位在145米时,第5船闸是一直敞开的,以后水位升到168米(175米),过闸时间还要延长。
    
     从有的资料上看,单扇闸门的高度是38.5米,最少重804吨。反正闸门方案定了,不会轻易修改。闸门顶高为140米+38.5米=178.5米,为最短桶木。
    
     王钊先生是机械工程师。笔者以为他的观点是对的。以此作为对“木桶理论和三峡大坝”一文的修正,对王钊先生表示谢意,并向读者表示歉意。
    
     “三峡工程,谁人予以评说?”每个人都可以对三峡工程予以评说。三峡工程涉及的范围很广,有自然、工程科学,有人文科学的,如果每一个中国人,每一个地球村的村民都用自己的观点和学识来评说三峡工程,那么谁要想掩盖三峡工程的问题也是不可能的。
    
    
    《民主中国》首发
      (博讯记者:蔡楚) (博讯 boxun.com)
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