南水北调通水即失败

精神分裂20年

马可安(@pd2012)
物理博士，电脑工程师，业余投资家，财经评论家...

     南水北调通水即失败

     我多数撰文，指出中国南水北调工程劳民伤财，工程上马没有经过任何研究论证，无视自然科学技术规律，是屁股决定大脑；而工程设计投机取巧，施工多偷工减料。该工程耗费五千亿人民币天文巨资，但是注定要失败。失败不是说一桶水都调不到北京，渠道已修好，水灌进去，多少总会有水流到北京，问题是能够实现多少输水量。南水北调中线的设计指标为每年平均输水量148立方米，后来又减到95亿。如果能够基本达到这个输水量指标，甚至只要能达到其一半，都可以算工程成功吧，否则连一半都达不到，就算失败。我反复匡算，明确指出，中线每年能够实现的实际输水量，不但连工程指标的一半都达不到，甚至连每年十亿立方都达不到，这还是假设全年运转，若每年只运转六个月，枯水季节无水可调，那么一年只能调水五亿而已。花费五千亿的工程，每年只调水五亿，是巨大的浪费和惨痛的失败。

     最近闹闹腾腾的南水北调中线通水报道，完全证实我的论断。南水北调中线完全失败的结论，有报道为事实根据，可以板上钉钉了。

     南水北调东线早已失败

     南水北调东线从长江下游逐级用电泵提高水位，然后主要依靠古老的京杭大运河航道往北方的山东和天津送水。其设计指标也是每年平均调水95亿立方米，也就是95亿吨。中线去年夏天竣工开始试水，延至去年12月10日算是通水了。该工程彻底失败。旅德水利专家王维洛称之为《一江污水向北流》。东线通水至今有一年半了，期间基本搁置不用。只在通水后不久宣布当年通水结束，得3400万立方水。然后在2014年五月份启用二十天，调入骆马湖4550万立方的水，然后在2014年山东东四湖枯水危机，被迫再次启用，一个多月通了8079万立方水。三次加起来1.60亿立方水，不但远远达不到每年平均输水量95亿吨的设计指标，连我给出的每年五亿的惨败指标，都远远达不到。东线失败的原因不但是工程本身性能远远无法达到设计输水量，更有水源污染严重，调来的水毫无价值，再有开启电泵抽水需要耗费天文数字的电力，没有人愿意付这个电费。于是花费巨资建成的工程只好搁置不用晒太阳。可惜华北雾霾，连晒太阳也困难，只能让它霉烂不提了。这点他们心知肚明。因此，东线通水，没见到敲锣打鼓，鞭炮齐鸣，没见到红旗飘飘，横幅飞扬，也没有见到剪彩仪式，领导讲话。上上下下负责的头都多起来了，没有人出来邀功请赏，因为实在无功可邀，无赏可请。这在稍微做出点了不得的事情就牛皮吹上天的兲朝，实在罕见。媒体也很知趣，冷冷清清，报道不多。

     南水北调中线通水即失败

     南水北调远预定于2014年讯后通水。“汛后通水”后来换成“即将通水”，从夏天嚷嚷到现在，九月底就宣布全工程验收，已具备通水条件。然后再无下文。直到突然新华社报道，12月12日14点32分渠首闸门打开，算是正式通水了。其实正式通水前渠道早就灌满水，叫做充水不叫通水。充水和通水一字之差，差在哪里呢？充水是水灌进去后各级闸门关闭，水不能流动。通水是谁在流动。所以差别在水的流动。我们来看看渠首闸门打开以后，水有没有在流动，流动得有多快。从各方报道，我得出结论，水流非常缓慢，证实工程完全失败了。

     南水北调中线通水的视频

     感谢中央电视台提供了一个大黄鸭，让全国人民在不经意之间直接而客观地见证了南水北调中线工程的彻底失败。下面是视频：

     视频中在3：20处，5：40处和7：25处分别见到在渠首干渠中漂浮的大黄鸭。从3：20处大黄鸭距离桥头二十几米，到7：25处大黄鸭飘到桥底下，时间间隔是245秒，漂移距离估计为25米。算出平均水流速度为每秒0.1米，也就是每秒十厘米。

     我们估算一下，每秒0.1米的水速，水的流量是多少。渠道截面是梯形，渠底是25米宽，边坡是1：2，也就是每高一米，宽度在每侧增加2米，两侧共增加4米的宽度。渠道灌满水有8米深，尚有一点深度没有完全灌满，算7米深。那么渠道的水截面下底宽25米，上面宽39米。梯形截面是上底加下底平均后乘以高度，32X7=224平方米。乘以水流速度0.1米每秒。输水量是每秒22.4立方米。离设计指标每秒350立方还差得远呢！其他媒体报道水流量为每秒100立方。可是央视睁眼说瞎话，采用事先准备好的背书稿，说每秒水流量350立方米，水速超过每秒一米多。这是自欺欺人。全国人民看到大黄鸭，都清清楚楚知道真正的水流速度是多少。央视的背书稿，小学生都骗不过。

     大黄鸭身上装载高清摄像头，原计划一路顺流飘到北京，报道沿途所见。大概他们也觉得大黄鸭漂流速度奇慢，太难看了觉得没趣。根据现场记者张欧亚声称，大黄鸭后来被捞起来了。真是欲盖弥彰。大黄鸭不慎泄露了国家机密了。搞笑的是，各地媒体纷纷报道大黄鸭是用来估算水速的。可是我看了各篇报道，没有一篇给出一个确切数字，说根据大黄鸭的漂移，算出水速是多少。全国读者也没有人根据视频中见到的大黄鸭估算一下水速，得出自己的结论。可见国民脑残者居多。

     为什么渠首闸只开一条缝

     我们再仔细看视频，从1：40处开始，镜头转向闸门处的水面。我们可以看到，开启的闸门确实激起一些浪花，可是水并没有澎湃汹涌地一泻而下，而只是在原地打圈，激起的浪花在左右徘徊，原地转起一些漩涡，而没有明显地往前漂移。这说明闸门只是在水深处开启一条缝而已，没有充分打开。充分打开的闸门会让水一泻而下，势不可挡。而在水深处开一条缝放水，在水面上就只能看到一些漩涡。须知，渠首大坝里面的水位在160米，外面渠道里水只到147米不到，十三米的水落差，足可以让水以每秒16米的速度冲出闸门。别说每秒350的设计流量，闸门完全打开，每秒2800立方的放水量都可以达到。我们看到过大坝泄洪闸开闸的那种万马奔腾的气势。

     可是南水北调渠道是一千几百公里长的一条细长的水道，下游水流不畅，上游凶猛放水的结果，不可能让下流的水流得更快，只可能让上游的水满溢出渠道。因此，渠首开闸，不是想开多大就开多大的，只能开一点点，看下游的水流得是否通畅来决定。如果下游的水流得很畅通，水位下降，闸门可以再开大一点，否则，上游的水快溢满了，闸门就得赶快关小一点，以免水溢出来。我们看到，尽管渠首的闸门只开一点点，可是水位已经非常满，说明下游水流不通畅，水流量只有那么一点点，闸门不可以再开大了。这不但印证了南水北调真实的水流量远远达不到设计指标，并且证明，工程的指挥者和控制者完全了解这个事实，才会操纵渠首闸门仅仅开启一条小缝，而不是更大。我认为各地纷纷报道大黄鸭用来估算水速，可以没有一家媒体给出一个具体的数字，说估算出的水速是多少，这也是根据上级明确指示，不予报道具体的水速，免得引起全国人民质疑。未必是记者们统统忘记算水速了。

     为什么水速和输水量远远达不到设计指标

     按照南水北调工程设计，每年平均输水量要达到95亿立方米。一年365天，一天24小时，一小时3600秒，平均流量要达到每秒300立方。工程设计指标是每秒设计流量350立方，加大流量每秒430立方。现在我们看，根据大黄鸭漂流速度，水速仅仅每秒10厘米，流量每秒二十几立方而已。为什么比设计指标差那么多呢？

     输水工程，水速非常重要，这不但是因为水流量等于水的截面积乘以水速，因此正比于水速。并且因水速和输水工程两大危害直接相关，一是泥沙沉积，二是冬季结冰。水里都有泥沙，水流得慢，泥沙便沉积下来，淤塞通道，让水流得更慢，最终因淤满污泥，毁了工程。

     其次是水从相对温暖的湖北丹江口，往寒冷的北方流，冬季会结冰。水结冰时通常表面先结冰，形成封闭空间，下面的水再在封闭空间里结冰，水结冰体积会胀大10%，会胀坏渠道，涵洞，渡槽，破坏力非常大。南水北调的设计者们原先的设想是丹江口的水带着余温，如果水量足够大，水速足够快，那么水来不及完全冷却结冰就流完南水北调渠道全程，到了北京水从地下管道走，地下的温度相对暖和一点。那么结冰的问题就不大。可是如果原设计的水速为每秒2米，实际只有每秒十几厘米，水流慢十倍，就有足够时间冷却结冰，问题很大！

     水在输水通道靠天然水位落差自然流动的速度，有个估算公式，叫曼宁公式：

     公式中的水力半径，是水的截面除以水和渠道接触的部分周长。粗略的计算可以大约用水深来替代。水力坡降是水落差除以输水距离。南水北调干渠总长1277公里，落差从渠首147.38米落到团城湖48.38米，有98米落差，98米除以1277公里，水力坡降是7.67x10^-5。可是沿途有许多过水建筑，比如涵洞，渡槽，倒虹吸之类，要占用水头，因此平直部分的渠道，只能得到4x10^-5的水力坡降。这4x10^-5也是工程的设计者们使用的水力坡降数字，实际文献多采用1/26000=3.85x10^-5的数据。

     渠首处渠道截面为梯形，渠底宽25米，边坡1：2，达到设计水深8米后，水面宽57米。因此梯形截面积328米，接触水的湿周长60.78米。算得水力半径328/60.78=5.40米。关键是曼宁糙率，工程设计者采用光洁的混凝土表面的曼宁糙率0.013做计算。

     我们把S=3.85x10^-5，Rh=5.40，n=0.013代入曼宁公式计算，算得水速为每秒1.47米，约每秒1.5米。乘以截面积328米，最高可以达到每秒480立方的水流量。略留余地，这也就是设计流量每秒350立方，加大流量每秒430立方的设计根据。可见这个设计值完全取决于使用曼宁糙率系数0.013，即光洁混凝土表面，作为全工程设计的依据，是否合理？这正是猫腻所在。

     实际测量的曼宁糙率，光滑的混凝土表面，确实是0.013.可是沉淀有泥沙的天然河道的糙率，却是0.04或者更高。南水北调渠道实际上的曼宁糙率，达不到0.013这么低。首先是施工者们不可能仔细把渠道每一处都打磨得光滑平整。事实上许多通水的渠道，连下面积累的施工垃圾都懒得清理干净。每一处堆积的垃圾杂物，每一个突出和不规则的表面，都增加水的摩擦阻力，增加曼宁糙率。其次，泥沙必然会沉积，沉积的淤泥增加摩擦阻力，增加曼宁系数，让水流得更慢，泥沙沉淀更多，最终曼宁系数和天然河道一样高。因此南水北调实际的水速和水流量肯定远远达不到设计指标的每秒1.5米和每秒350立方。这也已经被大黄鸭证实了。

     泥沙沉淀已经毁了南水北调中线

     我早有警告，泥沙沉淀将毁了南水北调中线工程。我说道，汛期之后丹江口的水浑浊，携带大量泥沙，不能马上放水进入南水北调干渠，需要几个月在水库里沉淀干净，清水再放入干渠。可是逆耳忠言没有被听进去，不听马可安言，吃苦就在眼前。汛期丹江口水位一涨起来，他们就马上放水进入干渠了，放进去也吧，就通水吧，让水流起来。可是他们又不让水流。让整个干渠灌满浑浊的丹江口水之后，他们关闭各处闸门，名之曰进行充水试验。让整个干渠成为一潭死水，丹江口的浑浊汛期洪水，有几个月时间在干渠里充分沉淀，成为泥浆河底。这个错误的决策，不幸已经彻底毁了整个南水北调中线。因为泥浆沉积和水生植物滋长，实际的曼宁糙率已经大大地超过0.04了。这是因为上面大黄鸭估算出来的水速，每秒仅0.1米，甚至于大大低于我原先很悲观的估计，认为水速只能达到每秒0.25米的估计。

     水速和泥沙沉淀关系很大。从物理上讲，一定速度的水流可以推动的物体的重量，和水流速度的六次方成正比。假如每秒3米的水流可以推动一克重的小石子，每秒1.5米的水流只能推动1/64克重的大沙粒，再减半，每秒0.75米的水流，只能推动0.25毫克的小沙粒。每秒0.25米的水流，只能推动3.4微克的尘埃。因此水流稍缓，水中的泥沙就大部分沉淀出来。相反水流稍急，就把河底的泥沙卷入水里了。

     丹江口水库的来水，来自汉江上游的陕西黄土高原，水土保持差，水流湍急，泥沙极大。据常年统计，每年入库水量是400亿吨，携带的泥沙倒有1.15亿吨。进入水库的水流稍缓，98%的泥沙便沉淀在丹江口水库，很快水库将完全淤塞，失去蓄水作用。南水北调指挥者不等洪水汛期进入丹江口的浊水充分沉淀，就急忙下令放水进行充水试验。共放了两亿吨泥浆水进入干渠，在里面化几个月沉淀泥沙。我粗算了一下，这些浊水含有五十八万吨的泥沙，平均每米干渠沉淀了450公斤的泥沙。如此，一旦开闸放水，水流如何不慢？慢的水流会让后续的水更多地沉淀泥沙，最终彻底毁掉输水的工程功用。

     缓慢的水流也意味着工程设计者原先的设计意图，依赖丹江口水的余温，和较快的水流量和水流速度，让水来不及降温结冰，就流到北京的设想，完全落空了。在每秒0.1米的水流速度之下，渠水有足够时间降温到冰点，接触空气的水面会首先结冰。接近冰点的水粘滞系数特别大，和冰面接触处，摩擦系数特别大，曼宁糙率特别高，会让整个渠道的水基本停止流动，冰冻成一块，彻底破坏工程。

     因此我现在预言，随着天气变冷，冷空气南下的天气预告发出，南水北调的指挥者将不得不紧急下令，将干渠的水紧急排空，避免冰害。若不下令排水防冰，造成的危害，这个责任谁都担不起。

     南水北调失败的可怕后果

     北方诸省市严重缺水，都眼巴巴等着南水北调那每年95亿吨水救急。这几天看报道，如何使用这95亿吨水的算盘珠子打得噼啪响。甚至有说可以回补地下水的，有说可以弄水上公园，搞城市绿化的等等。都在做南水北调梦。可是若是没有每年95亿吨水呢？若只有五亿吨呢？

     如果水没有那么多，各省市都要为水眼红争起来。原计划河南分配38亿吨，河北35亿吨，天津10亿吨，北京12亿吨。如果没有95亿吨，河南是不是把水全部截下自己用，还是全部输给北京，自己一滴水拿不到？河北和天津怎么办？这个水不够分，怎么样分配是个大难题。南水北调保证每年95亿吨，最终只有五亿吨六亿吨，喝不到水的各种骂娘声音都会听得到，怎么办？谁负责？

     比没有水更可怕的是钱的问题。工程施工加上后期维护运行，要花费五千亿元人民币。这钱不是中央政府一笔拿出来的。他们拿不出那么多钱。中央财政只提供了不到四百亿。其余都是来自银行贷款和建设基金。贷款是要还的，基金是用水各方筹集，也是要靠用水的效益来返还。也就是说，90%的工程费用，是欠了一大笔水债，最终用水者偿还这笔巨债，谁用得多，谁还得多，折算到水价里。问题是水没有那么多，怎样折算到水价里呢？实际调水量只有几亿吨，而不是95亿吨。每年还本付息就要五百亿元，折算到五亿吨调来的水，一吨要一百元，谁用得起？谁愿意用？干脆都不要这水，工程闲置不用。可是债还是要还。水没有用到，南水北调的水费却要照付。肚子要气饱！

     由此牵涉到银行坏账问题。各银行向南水北调工程提供大笔贷款，因为有国家担保。这些贷款都是要从用水的效益来偿还的。如果工程产生不了调水效益，水费收不上来，谁来还这笔贷款。银行的贷款，都来自普通老百姓存户。这些存户的钱被借出去了，收不回来了，那么谁来偿还这些蒙在鼓里的存户们的损失呢？南水北调的失败，会产生无数笔这样的可怕的烂账。这笔没有水用，更可怕得多。

     南水北调已经通水。到底有多少水能流到北方四个省市，这水怎么分，这债怎么还。这个盖子是捂不住的。因为每家每户都得用水。这是时候当局吧真实数字告诉老百姓的时候了。首先，大家都应该问问，大黄鸭到哪里了，大黄鸭告诉我们的水流速度，水流量是多少！

     请央视的大黄鸭出来说话！