天下第一門給三峽工程帶來天下第一問題 ──三峽工程論證和建設目標中的自相矛盾
一、三峽工程的目標和主要技術數據
三峽工程的主要目標是防洪、發電、航運、南水北調、區域發展、城市供水等等,而
第一位,也是最重要的目標是防洪。
三峽大壩壩頂高程海拔185米;
三峽水庫正常蓄水位海拔175米;
三峽水庫防洪限制水位海拔145米;
三峽水庫初期蓄水位海拔135米。
三峽水庫自2003年6月1日開始正式蓄水,10日蓄水至海拔135米,水庫庫
容達123億立方米。2009年水庫將蓄水至海拔175米,水庫總庫容為393億立方米。在防洪限制水位海拔145米與正常蓄水位海拔175米之間的221.
5億立方米為防洪庫容。
為了保證水庫大壩的安全,任何水庫大壩都要進行設計最大泄洪流量和水庫校核最大泄洪流量的計算:
三峽工程的設計洪水位為海拔175米(千年一遇洪水);
三峽工程的校核洪水位為海拔180.4米(萬年一遇洪水加10%),最大泄洪量為102,500立方米每秒。
另外,為了保證三峽大壩在軍事衝突中的安全,軍事專家提出:在發現有「戰爭預兆」時,要採取放空水庫的措施,在14天內將水庫水位從海拔175米降到海拔135
米。只有這樣,即使敵方炸毀大壩,也不會對大壩下游地區造成災難性的後果。有了
這個結論,軍事專家認為三峽大壩是安全的,三峽工程是可行的。
以上數據和結論均摘自長江三峽工程可行性論證和工程設計。
二、令三峽人自豪的「天下第一門」
如果說三峽大壩和世界上一些著名的大壩有什麼區別,就是巴西/巴拉圭的依泰普大壩、埃及的阿斯旺大壩沒有船閘等通航構筑物。三峽水庫為了在不同時期(汛期、枯水期)適應不同目標,水庫水位在海拔135米到175米,甚至到180.4米之間變化,變化幅度大,而船閘等通航構筑物也必須適應這個大幅度的水位變化。
2003年6月17日,三峽兩線五級船閘試航,進行現場轉播的中央電視臺的節目主持人驕傲地向觀眾介紹了三峽船閘創造的多項世界記錄,特別是號稱天下第一門的
閘門:
閘門高38.5米,寬20.2米,厚3.0米,有兩個籃球場那麼大,重達800噸。雖然船閘閘門高38.5米,但是考慮到風浪,閘門的最大蓄水深為36.5米。
三峽水庫的蓄水位為海拔135米,五級船閘要通過輪船,輪船吃水加安全保險係數共5米,三峽五級船閘的一級船閘(即最高的一級船閘)的門坎高度為海拔130米
(參見圖一,摘自石衡:航運)。閘門高38.5米,閘門頂部的高程為168.5米。這比大壩壩頂整整低了16.5米!比校核洪水位低11.9米!比正常蓄水位低6.5米!受閘門36.5米最大蓄水深的限制,三峽水庫蓄水最高只能到達海拔166.5米。將這海拔166.5米水位為船閘閘門最高限制蓄水位。
三、木桶理論
前幾年中國流傳一個「木桶理論」,就是說,一個木桶的容積,不是由木桶的最高的一塊板所決定,而是由木桶中的最低的一塊板所決定。這個原理也適用於三峽水庫。三峽水庫的蓄水能力不是由三峽大壩的壩頂高程或是校核洪水位或是正常蓄水位所決定,而是由三峽大壩樞紐工程中最低的部位所決定,也就是說由三峽五級船閘第一級船閘閘門的頂部高程海拔所決定,更具體的說是由船閘閘門最高限制蓄水位所決定。因此,三峽水庫的實際最大蓄水高度只能到達海拔166.5米。由於「天下第一門」的限制,三峽水庫不可能蓄水至正常蓄水位海拔175米,三峽的防洪庫容不能達到221.5億立方米,三峽工程的防洪效益當然也無法發揮,萬噸船隊從上海直達重慶仍然是一個夢。
在水庫大壩設計,水庫設計最大泄洪流量Maximum design flood discharge of reservoir和水庫校核最大泄洪流量Maximum check flood discharge of reservoir是大壩安全的最重要指標。三峽工程是重要的大壩,在計算水庫設計最大泄洪流量時採用千年一遇洪水流量,設計洪水位海拔175米;在計算水庫校核最大泄洪流量時採用萬年一遇洪水加10%的流量,校核洪水位海拔180.4米。從計算指標的選定上,應該說三峽大壩所選用的指標是適合的。
但是由於「天下第一門」的高度不夠,保證大壩泄洪安全的海拔180.4米不能達到,三峽大壩的泄洪安全沒有保障。
世界上不乏水庫大壩失敗的例子,有規劃的失誤,有設計的錯誤,有技術上的缺陷,有施工質量的問題……1982年奧地利工程師福格爾分析了世界上部分水庫大壩失效和失靈案例的原因,其中水庫溢頂或溢洪道被沖壞(原因是大壩泄洪能力太小)佔35.92%,是水庫大壩失事的最主要原因。1975年8月8日河南駐馬店地區板橋、石漫灘等水庫潰壩,是世界上最大的水庫大壩事故,原因之一,也是設計的泄洪能力過小。
四、為了挽救「天下第一門」所帶來的問題
三峽船閘的閘門38.5米,重達800噸,天下第一。但對於三峽大壩這個巨型大壩來說,這個高度還是太小,它們給三峽水利樞紐工程留下了兩個寬34米,高16.5米的缺口,威脅到三峽工程目標的實現,威脅到三峽大壩的泄洪安全。
解決這個問題的辦法,就是增高閘門的高度,建造超天下第一門,把閘門高度提高到55米,就能使閘門頂與三峽大壩壩頂一般高,就能堵住了這兩個大缺口。說起來容易,做起來難,三峽工程又何尚不想建這麼高的閘門。但是在目前的條件下,這個措施技術上不可行。參預船閘設計和建造的王守運工程師說:「47.5米高(指能夠適應水位從海拔135米至海拔175米變化)的閘門已經超過中國的製造能力。"德國專家認為一級船閘的最大水位差為30米。加上5米吃水深,船閘閘門的最大蓄水深35米。而三峽船閘已經超過了德國最大標準1.5米。這也是為什麼三峽船閘從2002年7月完工,調試了11個月才試航,試航後還要再調試12個月的原因。如果閘門再做大,不但目前技術上做不到,今後在運行中也會碰到許多意想不到的困難,而妨礙長江航運。
現在三峽工程所採取的補救措施是,到2009年將三峽船閘第一級船閘兩道閘門的門坎從海拔130米提高到海拔140米,這樣,船閘閘門的頂高為海拔178.5米,蓄水位能提高到海拔176.5米,以滿足三峽水庫正常蓄水位海拔175米的要求。雖然改建船閘會使長江航運再次出現長時間的嚴重礙航,但是這個問題並不會阻止決策者一意走到底的決心。
雖然經過這樣的改建工程,三峽大壩中的缺口從高16.5米降低為高6.5米,但是這個缺口依然存在,保證三峽大壩泄洪能力的海拔180.4米依然不能達到。
是否能夠將三峽船閘的門坎從海拔140米再提高6.5米,這樣這個缺口就不再存在了。從技術上來說,這個建議是可行的。但是具體來說,如果三峽水庫在汛期把水位降到海拔145米,倒空221.5億立方米庫容為防洪作準備,這時長江航運就中斷了。因為水庫的水位海拔145米,船閘的門坎為海拔146.5米,輪船無法從庫區進入船閘。□
三峽工程現在決定,在防洪期間,將在船閘閘門上加放擋水鋼橫樑,使最上面一根橫樑的高度與三峽大壩壩頂一般高,採取這個措施使蓄水至海拔180.4米成為可能。
在這裡請讀者思考兩個問題:
第一,三峽工程的這項措施,對大壩本身的安全有什麼影響?
第二,三峽水庫蓄水至海拔180.4米,對三峽水庫的淹沒和移民有什麼影響?
五、自相矛盾的三峽工程
雖然在二十世紀50年代毛澤東寫下了「更立西江石壁,截斷巫山雲雨,高峽出平湖,神女應無恙,當今世界殊」的詩句,表述了他對三峽建壩的嚮往,但是60年代,毛澤東則是堅決反對建設三峽大壩,當湖北省革命委員會主任張體學向毛澤東匯報水電部和湖北省關於建設三峽大壩的建議時,毛澤東反問道,頭頂200億水,您能睡得著覺?一句話就否定了這項建議。
頭頂200億水,當然無法睡好覺。
在三峽工程論證中,軍事專家認為三峽工程必然是敵方首先攻擊的對象。但是他們提出了「戰爭有預兆」的理論,只要三峽工程採取放空水庫的措施,在14天內將水庫水位從海拔175米降到海拔135米。這樣,即使敵方炸毀大壩,也不會對大壩下游地區造成災難性的後果。在這個結論基礎上,軍事專家得出了三峽工程是可行的結論,從而為三峽工程可行性論證畫上一個圓滿的句號。把星期天早上是閃電戰最好的偷襲時機忘得一乾二淨。
三峽水庫在蓄水至海拔135米時,擁有的庫容為123億立方米。隨著泥沙在水庫中的沉積,這部分庫容的大部分將被泥沙淤死,所剩庫水不多。「即使敵方炸毀大壩,作用也不大。」
但是當三峽船閘的門坎提高到海拔140米後,若把三峽水庫在蓄水降至海拔135米時,長江航運就中斷了!長江水利委員會原主任林一山說過,長江航運相當於50條鐵路(其實這是言過其實),現在的媒介也多引用林一山的講話,說明長江航運的重要。要是敵方發出一個預兆,就迫使三峽水庫放水至海拔135米,造成長江航運中斷,其實際效果超過真正炸毀大壩。
要使長江航運不中斷,就必須把水位提高到海拔145米時。而當水庫蓄水在海拔145米時,敵方炸毀大壩,對大壩下游地區是什麼後果,軍事專家並沒有給予回答,三峽工程是否可行,軍事專家也沒有給予回答。
六、萬一三峽大壩出事,誰來承擔責任?
不管三峽大壩今天是否已經出事,重要的是,萬一將來三峽大壩出事,誰來承擔責任?按照工程規劃設計規定,規劃設計部門和工程技術人員對規劃設計中的錯誤所引起的損失負有全額賠償的責任。只有這種責任機制,才能使工程技術人員在規劃設計計算時有「如履薄冰」的態度。
關於三峽工程在軍事衝突中的論證在前,船⑹導式ㄔ煸諍蟆>(文章僅代表作者個人立場和觀點)
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