峡工程的高度安全性.doc

峡工程的高度安全性 三峡工程的高度安全性 三峡工程，这个经过历时七十年论证，投资两千亿的超级工程当然不能说是尽善尽美，它总有这样或那样的不足之处；但从总体上讲，它是利大于弊的；要理性客观的认识他。对于这样一个涉及政治经济军事生态环境等各方面的问题，不是简简单单的靠纸面的东西可以说清楚的。从建国起就有无数的专家学者几乎穷其一生之精力对其进行个方面的周详的论证和设计，共和国三代领导人多次亲自实地考察；无论从施工难度、材料供应、移民安置还是环境治理其难度之高都是难以想象的。任何一个决策者都不得不慎重考虑，以至于全国人大在审议时有三分之一的代表不赞成-正如当年兴建大亚湾核电站时数十万香港市民游行反对一样，不过当时很少报道，现在回过头来看那些人实在是有点好笑；毛主席时代为什么没有上马三峡工程？那就是本着实事求是的态度，当时的经济和科技水平都不足以支持这样的超级工程，比如地质、水工、工程管理控制技术等软件和钢铁、水泥产量品质施工机械等硬件都不成熟。所以只是进行当时技术允许范围内的勘探和设计论证。从葛洲坝开始，尤其是在黄河干流和长江、珠江水系成功地兴建了大批大型水电站后，随着同期国民经济的高速增长，对电力需求的日益迫切，三峡地区上千万贫民脱困致富的需要，长江中下游严峻的防洪形势等多种因素下，才形成了三峡工程上马的成熟条件。 三峡大坝是混凝土碾压重力坝，是一个底宽120米，顶宽40米，高130米的实心体，从其横截面看类似一块普通的砖（由于是梯型，远比矩型抗压性更好。看看美洲金字塔，中国古代城堡；哪个不是梯形结构？三角型、梯型即类锥实体非对称稳定型结构的抗压性远高于类平行矩型结构）。 简单的想一想，要想冲垮一块砖，要多大的水头和冲击力量？两者间比率是多少？从图中可以形象地看出如此厚度的实心重力大坝，根本就是一大堆混凝土堆在在那儿，想爆破大坝用水压冲垮它，除非大当量核武器-西北罗布泊30万吨级地爆原子弹弹坑才30米深，非核高爆装药的钻地弹头能耐大坝几何？长达数千米的大坝啊，中间还有一个坛子岭撑着呢！看看图，几乎与水深一样厚的实心大坝，几千万吨混凝土-你的手可以挡住多大的水流？手的强度还能比过砖？砖的强度还能比过混凝土（当然金砖除外）？大坝横截面相当于三个足球场，要多大威力的炸药？有一个数据大家要知道，修建三峡大坝的五级船闸，光是炸药就用了近两万吨相当于广岛原子弹！搬起石头砸天啊？用核武器炸三峡？还不如直接炸北京上海来得轻松加愉快，是不是北京上海就不用搞建设啦？所以安啦！ 大坝身上还有很多高压引水涵洞、深孔泄洪道、底孔泄洪/排沙通道，分布在长达数千米的左右电厂及泄洪坝上，这些涵洞最大直径也只有十来米，对大坝本身强度并不购成影响，反而可以减轻巨大的坝身内部应力，就像我们常见一些建筑方砖上特意设置的孔道一样（如同金字塔内的空室减轻内部应力）。另外，三峡电厂厂房（水轮机等）并不在大坝结构本体上，而在大坝下游一侧的坝身本体以外另外修建而成，大坝体内就只有引水涵道，这进一步保证了大坝的安全。 现在很多人说可以攻击船闸，我想当他们了解到三峡船闸是什么样后就没话可说了： 三峡船闸分升船机和五级双线船闸两部分，他们都是依靠花岗岩体的坛子岭而建，并没有在大坝本体坝身上，这一点要明确。前者是翻坝，可以理解为翻墙而过，而且依坛子岭而建，对墙体本身没有什么影响，这里就没必要再讨论。后者，几乎与三峡大坝长度相等的双线五级船闸；知道他们是怎么回事吗？武警水电部队用了近两万吨炸药，活生生的搬掉大山，在大山中间新建了一个“第四峡”！严格的说这已经不算大坝本体了。炸船闸，嘿嘿，上游一级进水口要135米水位时才可通船，前后共有六道巨大的人字型内开式钢闸-试想一大群人冲到会议室门口想冲出去时，内开式的门可能打得开吗？这是起码的物理常识。其二，上下游有七道闸门，同时炸开分布在约两公里长度上的七道巨大坚固的钢制高抗毁性的闸门（还不算紧急船闸），难啊！就算都炸开又怎样？除非把船闸所在的坛子岭那座山给炸没了，否则就闸道那点下泻水量，对下游根本不构成致命威胁。（双线闸道间，每一级中间的保留山体上都可以修上一个足球场！） 还有，有人说用特种部队来控制大坝中控室。可以告诉你，三峡大坝可不跟好莱坞大片似的完全用电脑控制一切；在这种重要的工程中，电脑控制系统的优先级是低于各个实际动作点值班室人工手控的（各个挡水闸门、船闸、关键输变电节点等），分布在各处的各个实际动作点值班室的实机操作人员一旦发现未经审核的和计划的系统异常动作，完全可以手动终止其工作，并接管该点（所在的挡水闸门、船闸、关键输变电节点等）的控制权，分散统一失控危险性；严格的，全面的，周祥的安全管理和操作制度，以及应急/辨别操作规程，和对操作员的危机鉴别，危机处理安全培训；一系列环环相扣的软/硬件措施可以最大限度保证避免所谓用中控室来制造灾难的可能性。 不过总的说来，与大费周张地在几平方公里高度警戒范围内的大坝上动用特种部队，抢占中央控制室来搞破坏（不同时搞定足以造成下游灾难性洪水的十个以上的泻洪闸、船闸等关键点就达不到破坏的目的），不如干脆点儿让这支特种部队搭民航飞机或火车，或者步行进京；再转乘公交车在府佑街（或新华门）下车，只要冲锋一百多米就可以把街边中南海院墙内的中央政治局给一锅儿端了（比如湾湾不是有水鬼嘛，在北海公园下水，游个几十米就进中海南海啦，没准还碰上军委主席在划船呢！听说中南海的水质比它上游的北海好点点哟）；要么坐出租车在西山下车，再冲个几百米把中央战略值班室拿下来，那核武器就大大的有啦，远比动三峡划算嘛！三峡能淹到美国吗？ 现在还有很多人拿黄万里教授来说事。我很尊重它老人家，但他老人家反对三峡上马的理论里最重要的一个数据出了问题，这可是关系到重庆是否被淹的大事！那就是水利坡度究竟是多少的问题：万分之零点七，按这数据，蓄满175坝前水位后距大坝六百多公里的重庆市区水位可不低。快成龙宫了；但是现在三峡工程已经到了135米高程，开始蓄水、发电、通航了，形成了一个长达430公里的水库，库尾回水到了重庆涪陵。那么实测水力坡度是多少呢万分之零点二！差了整整三倍半，如此大的已经不能叫误差，而该叫错误了！那意味着最终水位差距高达数十米之巨！黄万里教授此时若在世，不知该做何感想？可叹可笑的是现在还有人抱着这已经被事实证明错误的理论数据来反对三峡工程，悲哀啊! 三峡，水质问题：三峡蓄水不到三百亿，0.07-0.08的库容比，每年可以整体换水十次以上，远高于人口更密集的太湖鄱阳湖，如果前两者不成污水湖，那就更没理由担心三峡水库的水质了，更何况现在库区沿线早开始投入巨资治理污染，长江是流水，其自洁能力远高于湖水，因此只要上游污染不恶化，就不必太过担心；至于水质富化问题，一旦控制不了，那顶多再选个合适的季节，停航半个月，少发点电，来次彻底大换水啦如果有此必要的话。 泥沙问题：且不论三峡大坝本来就有底孔冲沙闸，葛洲坝二十年也未见大的淤积。现在的趋势是长江上游地区已经禁伐，生态正在逐步恢复。况且长江泥沙七成以上来自金沙江。国家已经决定在金沙江上再修两座水库，一则发电，二则保证下游百年无泥沙之忧，具体情况参看前段时间的新闻。以此争取到一百年的时间来治理水土流失问题，如果还做不到，那我们和我们的儿子、孙子辈们真的是愧对国人了！ （另：现在提三门峡完全是在混淆概念，搅乱视听！三门峡是当年我们没经验，照抄苏联，根本没考虑泥沙淤积问题以至于吃了大亏，后来自己改建底孔冲沙系统以后基本恢复正常。在此以后黄河上接连兴建了刘家峡、龙阳峡、李家峡、青铜峡等十多个水电站，又有哪个出现过严重的泥沙问题？那些拿三门峡说事的人为什么对这么多黄河上其他的大坝视而不见？最近的还有小浪底和大、小峡水电站嘛！所以泥沙问题虽然是客观存在的麻烦，但事实已经证明凭人类的聪明才智完全可以解决问题的嘛!） 三峡洪水（假设瞬时溃坝）：三峡水库全长六百多公里，有些地方纵使在蓄满水时，夹在两岸悬崖峭壁之间的水面宽度也不过百米左右，形成一道道天然限水阀。就如同满屋子的人只能一个个从这道唯一小门出去一样，这就决定了其水流下泻流量有限，须知下游江面有千米至数千米之阔，其容水量足以应付上游来水。其次，六百多公里长的水库，江水要流几天？况且三峡峡江地区江面普遍比水库上游重庆-涪陵库区段窄很多，水库后段实际水容量非常大；而水库前段因在崇山峻岭间蜿蜒，其滞水效应也可带来好处。因此就是折衷按三百公里算，十几二十个小时的时间还不够下游分洪区开闸分洪？ 三峡要是真的决口，武汉、南京到上海没几个沿江城市能留得下来的！ 这种说法，跟很多人“一旦打台湾，中国经济后退二十年”一样荒谬，不只是哪儿冒出来的心理战谬论。前边已经说得很清楚了，整个三峡水库库容不过两三百亿的样子，减去不管修不修大坝本身就存在的原六百公里河道容积，可下泄冲击性水量约两百亿。长江中游荆江段最大安全流量超过八万方每秒，最大安全极限日流量可达70亿立方米，三天时间就可以在不启用分洪区的情况下安全地将三峡水库进行平水头清库，即使大坝内外侧水位差为零-当然这是理论上的假设，实际中由于三峡水库水面狭窄，又长达六百公里，随着水面的降低/水位差的减小，水流本身重力动力的消减，越到后边下泄越慢；三天时间不可能完全平库。但这也从一个侧面论证了它的下泄威胁有限三峡不是蓄水五千亿，两年才换水一次的尼罗河阿斯旺大坝，三峡蓄水不过两三百亿，一年就可换水十几次！ 此外，从三峡到武汉-上海有多远？中间上千公里河段的宽阔的江面，其宽度是三峡水库几倍甚至十几倍，更别提还有一个巨大的洞庭湖！其消水头滞水纳水之能力足以搞定上游来水。更何况98年后加强河工建设，清理分洪区，加强加高堤坝，就考虑了长江三峡水库的问题。至于说万一瞬时溃坝的高水头立墙面冲击问题，暂且不论这种情况出现的可能性比北京上海变成罗布泊的可能性还小，就算是，那么看看其效果吧-三峡大坝上边不远就进入西陵峡，江面狭窄，再往上行，有名的瞿塘峡的夔门， 夔门下行数百米，此地名石板夹，是三峡最窄的河段，蓄水前平时只有难以想象的三四十米宽；去过三峡的人都知道雄奇壮丽的夔门江面两侧直立的高达五百米的峭壁间最大宽度也仅仅只有一百米，一个一百米的口子能有多少下泄流量？须知三峡水库大部分库容都在这个口子上游的重庆-涪陵、万县江段，有了这个天然的束水阀门还担心这么多干什么？ 大坝下游三十公里连拐三个90度直角大弯，随后到葛洲坝及其以下，水面由几百米豁然增至几千米，此时失去两岸狭窄陡岸支撑的水立墙面顿时坍塌消融，再下去近两百公里的荆江河道九曲十八弯个个都是几乎一百八十度的大回转，几下折腾以后再大的水头也会被搞得没了脾气，这样一来顶多对宜昌沿江地区有冲击；过了荆江到沙市江段就基本上被消融滞纳成一般的大洪水，根本威胁不到数百公里以外的武汉，再过了八百里洞庭湖庞大的湖面就几乎没有什么感觉了。还说什么威胁上海呢，再来几个三峡水库都不够！ 三峡防洪：别看三峡水库库容不算太大，可象九八年那样的洪水，哪怕是能调节个十亿，几十亿立方的洪峰就足以救命啦！防洪，不是把洪水给一滴不漏的全部拦下来，要这样下游的人就没水喝了；防洪其实关键在于调峰，把对下游构成致命威胁的洪峰给削平就好了。长江上有一套完整的水文监测体系，近百个水文监测站点时时统计记录这各处的水位，风云系列气象卫星不断发回全流域各处降雨数据。根据这些数据和气象预报完全可以制定完善的拦洪规划和操作安排-根据下游承受能力预先腾出防洪库容拦蓄洪峰-待下游安渡洪峰后再腾出防洪库容准备下一次洪水调节，这样下游虽然长期处于高水位但不至于出现超过其行洪能力而造成灾难的大洪峰。 这里要说明的一点是三峡工程135米即可通航发电，正式运营是在145-175，满功率发电水位要求165米，最高可超过180米。要知道水位越高时，其每上升一米可容纳的水体就越多（水面面积更大），而且这并不违背蓄清排浑之原则：因为三峡水深逾百米，底层水温很低，加上泥沙沉底导致底层密度加大水流加快，上层温度较高的清水水流反而减缓，这跟海洋中的某些低层海流一个道理，可以说是“暗流涌动”的实例吧。这样底层冷水流就携带泥沙从大坝底孔冲沙闸下泻，避免了泥沙淤积，这一点已在黄河上各个水库得到证实，三峡邻近的丹江口水库也是这样。 以上分析尚未考虑军方的防御手段。不过就此看来，要打这个庞然大物的主意实在是不如直接攻击中心大城市划算，所以与其担心三峡，不如多关心一下北京或者上海广州这样的城市防卫吧。 还有一点，资金问题。三峡电站满负荷发电功率为一千八百万千瓦，排除轮流停机检修的机组，减去枯水期或者因某些诸如备战、为防洪腾出库容、大流量底孔冲沙排淤等原因形成的三峡电站低水位运行时发电功率不足，再加上传输电损失等因素，年平均发电功率，或者称电网年平均上载功率超过一千万千瓦；相当于十座百万千瓦级大型发电厂。三峡电站总装机容量万千瓦，安装台万千瓦水轮发电机组。待三峡电站机组全部投产后，加上下游起反向调节作用的葛洲坝（约两百多万千瓦），这两梯级电站总装机容量超过万千瓦，年发电量可达亿千瓦时左右，每年可节约标准煤约万吨。 那么它的产值是多少呢？城市居民、工业用电一般每度电在四毛到六毛左右，这是终端用户电价；而三峡电站上网电价为0.25元/度，落地电价为平均0.32元/度，也就是说传输电损越少利润越高，这里就以三峡电站直流传输上网电价0.25元/度为例：三峡电站年度平均每小时发电量为一千万千瓦时，也就是我们简单地说每小时发电一千万度（全功率运行则可高达一千八百万度电每小时）。电站发电一个小时，就有二百五十万元的收入，一天就有六千万人民币进帐。注意，这仅仅是以其实际最大发电功率的55%计算，如果在丰水期（或者水位在165米以上），那就是每天一个亿的收入！每天赚将近一个亿，三峡电站简直就是一部超级印钞机！ 在京城西北成府路两侧，特别是北边，几十年来有无数的前辈为三峡工程呕心沥血；我在南边，这边虽然是偏文的，但也有无数的前辈和学长从其他各个方面为三峡工程辛苦工作；所以我看到有人肆意诋毁包括他们在内的全国的建设者们的心血