王維洛 : 三峽工程何故變成航運瓶頸?

王維洛

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【大紀元5月31日訊】一、阻止萬噸輪船直達重慶的障礙是三峽大壩

不久前網上關於是否要炸掉南京長江大橋一事爭論得很熱鬧。重慶副市長黃奇帆批評南京長江大橋阻礙重慶的發展,應該考慮將其拆除。南京市副市長蔣裕德則予以反駁。這件事在網上公佈之後,網民討論熱烈,有支持炸橋的,有反對炸橋的。

重慶副市長黃奇帆提出炸南京長江大橋,理由是南京長江大橋的淨高太低,無法通行萬噸輪船,使得萬噸輪船直達重慶無法實現,「阻礙了重慶的經濟發展」。即使按照黃奇帆市長的建議,炸了南京長江大橋,炸了阻礙萬噸輪通航的南京二橋和三橋,九江長江大橋,蕪湖長江大橋,銅陵長江大橋,安慶長江大橋,鄂州長江大橋,武漢長江二橋等,萬噸輪船還是不能直達重慶。這是因為萬噸輪船根本無法通過三峽大壩。

三峽工程只能保證萬噸船隊通過(而且每年只有五至六個月時間),而不能保證萬噸輪船通過。萬噸船隊是由多艘船舶組成,所有船隻的能力可以裝載萬噸以上貨物,比如由一艘頂推船和四艘三千噸的駁船或者將一艘頂推船和六艘二千噸駁船用鋼絲繩連結在一起,就是萬噸船隊。其實航道的等級以可以通過的一艘輪船的噸位計算,而不是以一隻船隊的總噸位計算。比如德國萊茵河從來不說可以通行萬噸船隊。萬噸級船隊的吃水深一般為3米左右,而萬噸級輪船的吃水深一般為9米左右。三峽工程的已建的兩線五級船閘和未建的升船機都不能通過萬噸級輪船(參見︰陶景良︰長江三峽工程66問,中國三峽出版社,1996年,北京)。

萬噸輪船直達重慶,還是萬噸船隊直達重慶,許多人搞不清楚。沒有搞清這個區別的還有鄧小平和王震等促成三峽工程上馬的中央領導人。當長江流域規劃辦公室副主任魏廷錚說萬噸船隊直達重慶時,鄧小平以為是萬噸輪船直達重慶。王震當副主席時年老耳背,誤把萬噸船隊直達重慶聽成萬噸輪船直達重慶。

二、先決策後論證

三峽工程決策過程,實際上是先決策後論證過程。這裡舉一個實例——三峽船閘的通過能力。1992年全國人民代表大會通過了三峽工程議案,三峽大壩兩線五級船閘的單向通過能力為每年5000萬噸(這裡要強調一下是單向通過能力,計算貨運量時為雙向貨運量)。據說這個船閘的單向通過能力5000萬噸是 1986年開始的三峽工程可行性論證的結果。查找可行性論證交通組的報告,一共有三個計算模型(參見︰石衡<<航運>>,水利電力出版社, 1992年,北京/長江水利委員會︰三峽工程永久通航建築物研究,湖北科學技術出版社,1997,武漢)

一是長江航務管理局提供的單向通過能力為2900-3600萬噸/年,條件是,3000噸的船隊承擔下水過壩總運量的20%,其餘的由萬噸和6000噸級的船隊擔任;

一是長江流域辦公室(現長江水利委員會)提供的單向通過能力為4438-4650萬噸/年,條件是,3000噸的船隊承擔下水過壩總運量的20%,其餘的均由萬噸級的船隊擔任;

一是長江流域辦公室(現長江水利委員會)提供的單向通過能力為5226-5473萬噸/年,條件是,一律由萬噸船隊(4條3000噸的船加一推輪組成)擔任。

不知出於甚麼利誘,就由這三個模型就得出了船閘的單向通過能力5000萬噸/年的結論。

從模型中可以看到,決定模型結果的是製作者所選定的模型條件。只有一律由萬噸船隊擔任航運任務,船閘的單向通過能力才能達到5000萬噸/年。但是世界上哪一條河上跑的都是標準的萬噸船隊?再說,由於三峽水庫的水位調控,計劃通行的萬噸船隊也只有每年五至六個月的時間可以通航,這又怎麼能夠保證通過船閘的 100%都是萬噸船隊?

其實這三峽工程船閘單向通過能力5000萬噸/年的在三峽工程可行性論證之前就已經定了。1980年7月鄧小平於視察三峽地區,在輪船上鄧小平聽取了長江流域規劃辦公室副主任魏廷錚關於三峽工程的報告。魏廷錚向鄧小平介紹了三峽工程的航運效益,船閘單向通過能力5000萬噸/年(參見︰劉金田/張愛茹︰鄧小平視察紀實,江蘇教育出版社,2002年,南京)。船到武漢之後,鄧小平立即把胡耀邦、趙紫陽、宋平、姚依林等中央、國務院的領導同志召到他下榻的東湖賓館,開會討論三峽工程。一個月後,國務院召開常務會議討論三峽工程,決定由科委、建委組織水利、電力等部門專家進行論證。

1984年中共中央和國務院原則同意建設三峽工程。

先決策後論證,參加三峽工程論證的科學家的任務,就是把領導的決策加上「科學的註釋」。

三、三峽工程永久通航建築物的建設和實際通過能力

三峽工程永久通航建築物包括兩線五級船閘和垂直昇船機。船閘於2003年6月中旬按計劃投入運行,而1997年在大江截流之前應該建成的垂直昇船機,至今沒有蹤影。

根據現在掌握的2004年的資料,這通過三峽大壩的貨運量為4330.6萬噸(雙向),其中通過船閘的為3430.6萬噸,占79%;通過翻壩轉運的為900萬噸,占21%。

2004年船閘共運行8719閘次(其中南線4349閘次,北線4380閘次),通過船隻75056艘(其中南線38362艘,北線36558艘),通過的船隻中客船11850艘,貨船63206艘。

根據報導,三峽船閘平均每天開閘28次,已經達到了相當高的水平。由於三峽船閘受三峽大壩處水流、天氣(特別是霧天)和船閘檢修的影響,並不是一年365天都可以運行的,每年計劃的運行時間在310天左右。

據三峽通航管理局的數據,在2003年下半年197天試通航中,有積壓船舶的天數高達119天,佔半年通航天數的60.4%.平均每天都有30多艘船舶積壓在船閘處,最高峰時等待的過閘船舶曾達408艘。時間最長的等了5天5夜(參見︰范曉︰三期蓄水之前再看三峽)

2004年通過船閘的雙向貨運量為3430.6萬噸,與計劃的單向通過能力5000萬噸相去甚遠。據交通部長航管理局的計算,即使按理想的噸級船位組合,通過能力最大也只能到他們原來提交的單向通過能力為2900-3600萬噸/年,而絕非是5000萬噸/年。

四、翻壩轉運

由於1997年前未能按計劃將垂直昇船機製造出來,為保證三峽大壩施工期間的長江航運在三峽大壩處能得以繼續進行,就採用了「翻壩轉運」的救急措施。現在翻壩轉運就成了三峽工程彌補通航建築物能力不足的主要手段。

「翻壩轉運」包括旅客轉運和貨物滾裝轉運。旅客轉運就是從重慶坐船到秭歸,然後換乘汽車到宜昌,再坐船到沙市、武漢和上海等地。貨物滾裝轉運就是滾裝船到了大壩之下,讓卡車開出滾裝船,從陸路上開到在大壩之上等候在那裏的另一艘滾裝船,然後繼續前進。反之亦然。

翻壩轉運,實際就是長江航運的部份中斷。所以,前面談到的炸南京長江大橋的方案,不能解決問題限制重慶發展的問題,真正的限制長江航運發展的最大瓶頸是長江三峽工程。因為在世界上,還沒有一個國家在水運的黃金航運主幹道上建築高壩,是為了「促進航運的發展」。

由於三峽垂直昇船機沒有按計劃建成,快速通過三峽大壩目前還不可能。利用兩線五級船閘過壩,領導的船需要兩個半小時,一般旅客船需要等候進閘,需要七個小時。使得長江客運人數大幅度減少。翻壩轉運,從大壩到南津關的西陵峽的一半就無法觀賞,游三峽只游了兩個半峽(暫且不論三峽水庫蓄水對自然景觀的破壞),使得三峽旅遊也似王小二過年,一年不如一年。

對貨運來說,三峽船閘禁止100噸以下的船隻通過,使得許多小運輸公司被迫破產。船型標準化,都發展一艘頂推船和四艘三千噸的駁船的萬噸船隊,需要新投資,況且這三峽水庫只有半年可通行萬噸船隊,另外半年還需要新添置頂推船,用一艘頂推船推一艘三千噸的駁船,這還不如購買三千噸的自動駁船。目前通過三峽船閘貨運量的五分之一靠翻壩轉運,增加人員,增加船隻,增加費用,增加時間,對發展長江航運非常不利。

五、「好修」為優先原則的三峽船閘

三峽船閘製造上,中國科學院院士梁應晨多次強調要充分體會周恩來的「好修」放在「好造」之前的涵義(梁應晨︰大力協作,保證質量,建設一流的永久船閘)。

「好修」是因為三峽船閘「好出毛病」。2004年三峽船閘出現下列嚴重故障︰

2月20日至3月5日,北線船閘進行人字門安裝方式改造、主電機解體保養和北四人字門體頂升148mm等檢修項目,中止運行半個月;3月19日至4月2 日,輔助油缸改造;4月9日發現中北五人字門油缸活塞桿出現全程劃痕;4月10日停航應急處理打磨拋光後暫時投入使用。8月17日活塞桿帶傷範圍擴大至寬 320mm,漏油現象逐步加重。10月12日至15日完成中北五人字門油缸的拆除、回廠修理和清洗回裝(中止運行3日)。另外中南二、南四、北三號門的人字門油缸活塞桿也出現劃痕。

11月3日,排干南線二、三閘室,處理南線四閘首人字門漏水問題。

在正常情況下,三峽大壩兩線五線船閘的一線供上行用,一線供下行用,就像機場、火車站、地鐵站的階梯型電梯。但是這些階梯型電梯大多是三線佈置,而不是兩線佈置,因為有一線是備用的,以防萬一。兩線船閘,一旦一線發生故障,另一線船閘要維持上行和下行的航運,能力不是減少50%,而是遠大於50%.能力減少程度取決於船閘改變運行變化方向的時間間隔。如果每隔24小時變化一次運行方向的通過能力比隔6小時變化一次要大,但是船隻等候進船閘的時間起碼為24 小時。

最後要指出的是,梁應晨說,三峽大壩船閘五閘首的地基是一個橫貫整個區段的性狀很差的1096號斷層。這和中國媒體經常報導的三峽大壩壩址是上帝賜給的好壩址有很大出入。船閘五閘首地基的斷層和船閘施工中的質量問題,將是日後要經常面臨的問題。

六、三峽船閘的改建

筆者在「木桶理論和三峽大壩」一文中已經指出,按照三峽工程初步設計(審查主要負責人張光斗教授),三峽大壩船閘應該能夠適應三峽水庫在正常蓄水位海拔 175米和限制蓄水位海拔145米之間的變化。現在三峽船閘只能夠適應三峽水庫在海拔135米和限制蓄水位海拔165米之間的變化。要達到三峽工程初步設計的要求,三峽船閘必須改建。

改建一線船閘需要的時間是一年多,船閘改建只能一線一線分別進行,否則長江航運將全面中斷。這樣改建兩線船閘需要兩年多時間。在這兩年中,長江航運只能依靠一線船閘支撐,通過能力將大受限制。加上船閘好修,一旦出現故障,就不免要全線斷航。三峽船閘甚麼時候改建還沒有決定。

由於三峽工程防洪庫容計算出錯,為彌補這個錯誤,張光斗教授建議,將設計的限制蓄水位從海拔145米下降到海拔135米,這樣三峽大壩船閘應該能夠適應三峽水庫在正常蓄水位海拔175米和限制蓄水位海拔135米。可是這樣的閘門中國還沒有製造出來。況且,設計的限制蓄水位下降到海拔135米,三峽水庫死庫容是否能夠滿足泥沙組的要求,還沒有被論證過。

七、三峽升船機

最新的資料表明,三峽升船機將由中德聯合設計。三峽建設開發總公司經過與德國拉麥爾國際公司和克雷布斯空福爾工程公司的技術與商務談判,已正式簽訂三峽工程垂直昇船機承船廂及其設備設計委託合同。三峽總公司將為此支付高達550萬歐元的設計費用。德國公司的設計方案最快今年底將揭曉,預計今年底、明年初可啟動升船機工程施工。

現在設計的三峽垂直昇船機最大提升高度為113米,船廂結構、設備連同廂內水體總重達到約13000噸,可以通過三千噸的輪船。和三峽工程可行性設計以及初步設計比較,通過輪船的噸位從三千五百噸減小到三千噸。這將使目前在長江上航行的許多大客輪無法通過升船機。

關於三峽升船機的最大變化就是誰來承擔三峽升船機的造價?根據葛洲壩大壩建設時定下的規矩,通過葛洲壩大壩永久通航設備,長江航運的船隻不支付過閘費。這個規矩延續到三峽大壩的建設。通過三峽大壩的永久通航建築物不支付過壩費。通過已經建成的兩線五線船閘,船隻不支付過閘費。但是這次三峽總公司提出通過三峽升船機,乘客必須支付升船機費,因為升船機造價高,乘客乘坐升船機有觀光價值。看來買單的,永遠是中國老百姓。

八、關於文章中的錯誤之處

筆者的「木桶理論和三峽大壩」一文發表之後,美國的王釗先生給筆者發來多封伊妹兒,指出文章中的錯誤。現摘錄如下︰

關於上閘首閘門高度問題,我認為水的上下壓差固然很大(與水深有關),但不至於影響開閉閘門。這是由於開關閘門時,閘內外水位一致,在一個高度,所以閘門裡外受壓相抵,不會造成翻轉。當閘門完全關閉並且5閘室放空時,閘門上下壓差才會存在,這時閘門是靜止緊貼在門框上,不會有問題。閘門製造之所以難,是因為閘門自重太大,38米高的閘門重約800-900噸,48米就更重。這樣重的物體要移動自如很不容易,況且,要在水下進行,任何材料都禁不住這麼大的載荷,會很快磨損,修復起來很困難。如果閘門增加10米到48米,閘室充水的水頭也要增加,造成的氣蝕會很嚴重。氣蝕是水中的氣泡破滅時對金屬的腐蝕,超聲波清洗就是用的這個原理。另外,閘門的開閉機構設計也有難度。閘門上下壓差可以抵消,但撥起水來,這麼大的「扇子」,水阻小不了!過去水位在145米時,第5船閘是一直敞開的,以後水位升到168米(175米),過閘時間還要延長。

從有的資料上看,單扇閘門的高度是38.5米,最少重804噸。反正閘門方案定了,不會輕易修改。閘門頂高為140米+38.5米=178.5米,為最短桶木。

王釗先生是機械工程師。筆者以為他的觀點是對的。以此作為對「木桶理論和三峽大壩」一文的修正,對王釗先生表示謝意,並向讀者表示歉意。

「三峽工程,誰人予以評說?」每個人都可以對三峽工程予以評說。三峽工程涉及的範圍很廣,有自然、工程科學,有人文科學的,如果每一個中國人,每一個地球村的村民都用自己的觀點和學識來評說三峽工程,那麼誰要想掩蓋三峽工程的問題也是不可能的。
 
民主中國
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本文只代表作者的觀點和陳述

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