文/水博

關於最近網上一些三峽的爭論，讓我感觸最深的倒不是具體的學術問題，而是我們社會對科學的認知和態度。特別是在北京大學的 武際可 教授（下稱老師）在科學網上發表了那篇《從流體力學看三門峽和三峽大壩》文章之後，更讓我對我國社會的科學素養感到憂心忡忡。

剛一看到 武 老師無理的造謠文章的時候，我非常氣憤，曾認為 武 老師是退休以後，不甘寂寞，不惜通過製造謠言來嘩眾取寵。所以，寫反駁文章用詞也比較激烈。後來一些網友給我提意見，說不應該這樣對待 武 老師。冷靜下來之後我也反思自己，確實覺得自己的態度有點問題。仔細想來，一個老教師不大可能為了能在社會熱點問題上嘩眾取寵，就不惜敗壞自己的學術聲譽。因此，應該承認 武 老師寫文章故意造謠嘩眾取寵的可能性幾乎不存在。但是，同時我又不得不接受另一個我非常不願意看到現實，那就是像 武 老師這樣喜歡炒作三峽的知識分子的基礎科學知識和科學素養，居然如此之差。

我覺得一個人的科學素養至少應該包括三部分。實事求是、邏輯推理和不迷信權威。而且，這三部分是緊密相關的。如果你具有實事求是的態度和正確的邏輯推理的能力，你就不大會迷信任何與你邏輯推理的結果相矛盾的“權威”。如果你喜歡盲目的迷信權威，你就不可能同時做到尊重實事，又習慣用嚴格的邏輯推理進行檢驗。

具備不迷信權威的科學素養，應該是對一切科技工作者的基本要求。但當我看到 武 老師的離奇文章在科學網上發表之後，不僅得到了科學網網管的推薦，而且還得到了很多科學網網友的積極支持。這種奇怪的現象，讓我們感覺到我國的知識分子的狀況真是令人堪憂。

我覺得科學網管和眾多網友推薦 和支持武 老師的原因，恐怕有很大的迷信權威的成分。 武 老師是我國資深的力學教授，不僅是著名的北京大學數學力學係科班畢業，而且還曾經擔任過中國力學學會的副理事長，真可以說是一位我國力學界的元老級人物。這樣的力學權威站出來用流體力學知識來解釋社會極為敏感的三峽、三門峽問題，大家怎麼能不關注？怎麼能不相信呢？所以，科學網的網管和很多“高素質”的網友恐怕都是因為相信力學權威的想當然的水平，而完全沒料想到一個力學元老，也會出現極低級的專業錯誤。所以，就不加懷疑的選擇了支持。

除此之外， 武 老師文章的內容也是某種迷信權威的表述。什麼“著名力學家伽利略的學生托裏拆利（1608-1647）的一項重要工作是他給出了液體在容器底部開孔時，流出射流速度的計算公式，並且作了實驗驗證。V=（2gh）^1/2，這裏v是孔口流速，g是重力加速度，h是液麵距孔口的高度。這一結果被稱為托裏拆利定律，之後推廣到一般情形，稱為伯努利定律。”。我覺得如果我們具備了一定的相關專業知識，不應該隻停留在這種認識水平上。

當我看到 武 老師的這段敘述之後，我從心裏就有點不理 解武 老師。這叫什麼“定律”啊?在我看來這不過就是相當於一道大學一年級的普通作業題。隻要知道了容器底部的孔口出流速度，應該滿足受力等於加速度，再加上知道壓強等於流體的受力F=質量乘gh，加速等於速度微分求導dv/dt。然後對等式F=m(dv/dt)變換為mdv=Fdt的兩邊積分，代入相應的邊界條件，就足以推導出這個所謂的“托裏拆利定律”公式。

我沒有去查曆史書，不知道是不是當時的數學水平確實不足以從理論上解決這一問題，所以，當初“托裏拆利定律”可能確實算是偉大的發明。不過到了今天，如果我們還停留在幾百年前的認識水平，恐怕就有點問題了。在我看來明明是一個簡單的力學作業題，怎麼能總是當作一個定律來膜拜、背誦呢？

果不其然，凡是把這個簡單的孔口出流速度的計算公式當定律來膜拜、套用的同誌，都難免會犯錯誤。而凡是能夠靠基本的物理關係，推導出孔口出流速度公式的，都不大可能會出現錯誤的理解和應用。盡管， 武 老師至今一直不承認他對“努利定律”的錯誤使用，但是，卻不能否認他在應用這一努利定律時，不僅違背了實事求是的態度，而且邏輯推理也出現了嚴重的失誤。

明顯違背事實的地方是， 武 老師認定水壩建成後水位差的高度h，發生了壩高的變化，違背了大壩通常都是從底孔排水而不是從壩頂上溢流的這樣一個基本的事實。違反邏輯推理的地方是， 武 老師想當然的推論三峽水庫的上遊入口處的水流，是隨著下遊孔口流速而變化的。還有三峽大壩蓄水後h增高，但孔口出流的速度不僅不會降低，而是要隨著蓄水高度的增加而增加。

按照托裏拆利定律，三峽大壩空口出流的速度隻應該與水的深度有關，理論上流速是不會隨著孔口的大小發生變化的。但如果速度不變，當水庫泄水的孔的麵積增加時，泄水的流量必然隨之增加。這時候盡管出口處的水流速度不會變，但是水庫上遊入口的河水流速，卻必然會發生非常大的變化。因為河水通過大壩的流量已經大幅度增加了。

總之，如果 武 老師不是把托裏拆利定律當成一條金科玉律，而不過就是一個受力平衡的計算公式，根據 武 老師的知識結構。他一定應該知道，如果我們要計算上遊水庫進水口的流速，還必須使用假定水流不可壓縮的連續方程求解。用這個求解方程來判斷，他就會得出三峽水庫進口處的實際流速，主要與三峽水壩的泄水孔截口麵積有關，而不是孔口的流速。

雖然力學的“泰鬥” 武 老師，至今都不肯承認自己的錯誤，而且對所有的批評者都反駁說人家沒有能準確的理解他的意思。不過，我倒是覺得所有敢站出來質疑 武 老師的，都是具有不迷信權威的科學精神的有識之士。很多質疑 武 老師的說法，都是很有道理的。特別是oztiger網友關於“超臨界，這時上遊水位不受下遊水位影響”的說法，我覺得非常有道理。大家可以客觀的設想一下，如果上遊河道與下遊的水庫之間有一個天然的瀑布，那麼水庫的蓄水，難道還道會影響到瀑布上麵去嗎？

總之，關於三峽蓄水後對上遊的水位影響不是沒有。但是，具體有多大，確實不能一概而論。因為，這與形成水庫的河道的形狀緊密相關。如果，河道岸坡陡峭，回水高度就會大一些，如果岸坡平緩，水庫的回水影響就會非常小。具體到三峽，當初三峽的設計部門的考慮是，在任何情況下都不會超過 2 米 。我相信他們有足夠的經驗，這個計算應該是沒有問題的。其實，三峽水庫蓄水也已經很多年了，關於回水高度的實際結果如何，早已經有了實踐檢驗。到目前為止我還沒有聽到哪位設計人員，認為他們的設計出了問題。

武 老師文章的誤導人之處，主要還在於它成功的虛構了一個重慶在三峽建設之前從來不曾遭受過洪災的前提。掩蓋了他錯誤的理論，必然會與事實不符的根本問題。除此之外，對於他炒作黃萬裏和抱怨李銳都不準參加三峽論證的種種說法，我以後抽時間再專門做回答。