[日本]　坂本忠彥

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日本八場大壩建設(shè)進(jìn)展

[日本]坂本忠彥

摘要：經(jīng)過了63 a反對(duì)，八場大壩這個(gè)具有巨大綜合效益的碾壓混凝土壩的建設(shè)，近期日本正在將其向前推進(jìn)。該工程建成以后，將為滿足迫切的新增供水需求、加強(qiáng)東京地區(qū)的防洪能力和水電發(fā)展起到重要作用。追溯了該項(xiàng)目的規(guī)劃和受挫的歷史，以及它所具有的技術(shù)特點(diǎn)，并在經(jīng)過多年的反對(duì)以后最終開始建設(shè)的歷程；對(duì)該工程所具有的巨大的社會(huì)效益進(jìn)行了論證評(píng)估，以此讓當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)大壩建設(shè)的綜合效益放心。

關(guān)鍵詞：碾壓混凝土壩；工程進(jìn)展；日本

1工程概述

2015年2月7日，標(biāo)志著開工建設(shè)的破土動(dòng)工儀式在日本八場大壩工程壩體上舉行，這也意味著東京地區(qū)開始建設(shè)這個(gè)已經(jīng)被推遲了大約63 a的綜合利用項(xiàng)目。開工儀式大約有400人參加，包括代表大壩工程甲方的官員、國土交通省(MLIT，即原建設(shè)部)官員、群馬縣知事(項(xiàng)目所在地官員)，將受益于該計(jì)劃的東京都會(huì)的官員和將要搬遷的居民代表以及工程承建公司。

八場大壩建于流經(jīng)東京地區(qū)的日本最大河流——利根川的上游，具有防洪、供生活用水和環(huán)境用水以及水力發(fā)電的效益。大壩為混凝土重力壩，壩高為116 m。建設(shè)這座大壩的工作始于63 a以前。最初的建設(shè)計(jì)劃在1952年已經(jīng)宣布，從那之后，這座大壩就成為日本大型大壩爭議中的一個(gè)典型代表。所以，最近的破土動(dòng)工儀式是一個(gè)重大的里程碑事件，多家媒體均派代表出席，他們做出的報(bào)道在日本各地廣泛播放。

八場大壩的主要特征和參數(shù)為：

壩址日本群馬縣長野原鎮(zhèn)

河流東川(利根川支流)

建設(shè)單位國土交通省

壩型混凝土重力壩

壩高116 m

壩長290.8 m

大壩體積905×103m3

匯水面積707.9 km2

水庫面積304 hm2

總庫容107×106m3

有效庫容90×106m3

功能具有防洪、環(huán)境用水、城市供水(22.2 cm3/s)、水力發(fā)電(11.7 MW , 41 000MWh/a)效益

21947年的臺(tái)風(fēng)對(duì)大壩建設(shè)計(jì)劃的影響

1947年9月，日本東部，包括東京在內(nèi)，受到臺(tái)風(fēng)“凱瑟琳”的襲擊(1947年的第9次臺(tái)風(fēng))。這對(duì)日本是一個(gè)嚴(yán)重的打擊，因?yàn)槿毡具€沒有從1945年第二次世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)敗中恢復(fù)過來。特別是在八斗島，利根川河的上游河段，平均降水量達(dá)到308.6 mm，發(fā)生了很多泥石流和洪水等自然災(zāi)害。9月16日午夜，利根川上游的一座堤壩被破壞，因決堤傾泄而下的河水引發(fā)了持續(xù)3 d的洪水。9月19日，洪水到達(dá)東京，并且淹沒了東京的中心地區(qū)。臺(tái)風(fēng)造成1 077人死亡，另有1 547人受傷，835人失蹤；同時(shí)臺(tái)風(fēng)也嚴(yán)重?fù)p壞了土地和財(cái)產(chǎn)，此次洪水共淹沒了303 160座房屋、沖走或徹底破壞的房屋達(dá)23 736座，并造成超過了7 645座房屋被損壞。

吸取了日本臺(tái)風(fēng)“凱瑟琳”災(zāi)害的教訓(xùn)，日本政府策劃修建一座全面的防洪工程，以保護(hù)大城市免受洪水災(zāi)害的影響。因?yàn)樵诶òl(fā)生的事故，政府在1949年制訂了“利根川河治理規(guī)劃”，規(guī)劃在利根川河及其支流上修建8座大壩。1952年，建設(shè)部(MOC)宣布將八場大壩建在吾妻河——利根川河的一條支流上。

3八場大壩建設(shè)計(jì)劃的變化

在最初的計(jì)劃中，八場大壩高為115 m，庫容為73.1×106m3。但是因?yàn)橛懈叨人嵝缘暮铀畯钠渲Я靼咨澈雍吐又辛鞒?，這就決定了大壩不能建在吾妻河上，所以該計(jì)劃被擱置。曾經(jīng)研究了一個(gè)在支流上建壩的替代方案，但沒有找到一個(gè)比較合適的壩址。

1964年，群馬縣建了一個(gè)用石灰石中和酸性河水的工廠，并且修建了品木大壩用來儲(chǔ)存所中和的沉淀物。這是一座混凝土重力壩，高為34.5 m，由國土交通省管理。從此，酸性河水被成功地中和。最終，使在吾妻河建設(shè)八場大壩的計(jì)劃得以恢復(fù)。

然而，該項(xiàng)目將淹沒340戶居民的土地，以及影響到日本著名的川原湯(河床)溫泉，它也會(huì)淹沒大部分吾妻峽風(fēng)景區(qū)，該風(fēng)景區(qū)屬于天然的奇觀。因此而導(dǎo)致當(dāng)?shù)鼐用竦膹?qiáng)烈反對(duì)，使項(xiàng)目受阻很多年。當(dāng)時(shí)，在日本大壩工程界出現(xiàn)了一個(gè)新詞，即東部的八場大壩，西部的大瀧壩。以此來象征所有停滯不前的大壩項(xiàng)目。大瀧壩(混凝土重力結(jié)構(gòu)，壩高為100 m)的建設(shè)計(jì)劃在1962年即已宣布，51 a以后，也就是2013年終于建成。

當(dāng)?shù)卣庾R(shí)到：要振興地方經(jīng)濟(jì)，就必須推進(jìn)八場大壩工程的建設(shè)。1973年，從川原湯溫泉度假區(qū)周邊開始，群馬縣提出所謂的“日常生活恢復(fù)”項(xiàng)目；同年，政府出臺(tái)“對(duì)庫區(qū)發(fā)展特別措施法案”，以為這些措施提供金融支持。建設(shè)部(MOC)，也就是后來的國土交通省宣布，將壩址從1965年最初計(jì)劃的位置向上游移動(dòng)600 m，以保護(hù)吾妻峽的風(fēng)景區(qū)。此外，決定將溫泉度假區(qū)和村莊搬遷到附近已經(jīng)預(yù)備好的高地上。

最終，在2005年，完成了關(guān)于收購?fù)恋貎r(jià)格的談判，并且收購的土地在逐步增加。其間，建設(shè)部在1994年開始著手與大壩建設(shè)項(xiàng)目相關(guān)的工作，包括一條國道、一條地方公路、一條鐵路的遷建工作等。

4關(guān)于八場大壩的爭議和反對(duì)運(yùn)動(dòng)

針對(duì)八場大壩工程，出現(xiàn)了許多的爭議并引發(fā)了一次反對(duì)抗議活動(dòng)。焦點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面。

4.1反對(duì)搬遷和劃分區(qū)域

按照八場大壩的建設(shè)計(jì)劃，有470戶居民需要搬遷，其中就包括川原湯河床溫泉度假村。結(jié)果，一場轟轟烈烈的反對(duì)運(yùn)動(dòng)在因工程建設(shè)而產(chǎn)生的移民地區(qū)上演了。多虧日本國政府和群馬縣提出了“日常生活恢復(fù)”項(xiàng)目，才使這些居民接受了大壩的建設(shè)計(jì)劃方案，同時(shí)政府及工程建設(shè)方也表示將努力振興大壩周圍地區(qū)的經(jīng)濟(jì)。

4.2反對(duì)吾妻峽風(fēng)景區(qū)被淹

壩址及其下游的峽谷被稱為吾妻峽，它是一個(gè)美麗的自然風(fēng)景區(qū)。那里的春天有鮮嫩的綠葉，秋天有絢爛的紅葉，還有巖石墻、清澈的潺潺流水。居民們反對(duì)因工程所需而將其淹沒。無奈之下，建設(shè)部宣布，將1965年選定的壩址向上游方向推移600 m，以保護(hù)吾妻峽的自然風(fēng)景區(qū)。然而，反對(duì)派仍然反對(duì)實(shí)施該計(jì)劃。

4.3反對(duì)防洪規(guī)劃

對(duì)于八場大壩調(diào)控洪水的作用，居民們一直持有爭議。大壩建設(shè)的反對(duì)者們提出了以下論點(diǎn)。

(1) 作為利根川治理計(jì)劃的啟動(dòng)項(xiàng)目——修建八場大壩，被認(rèn)為是過于雄心勃勃。

(2) 有人斷言，洪水分析方法是不正確的。他們提出的建議是：防洪規(guī)劃應(yīng)以滯洪區(qū)為基礎(chǔ)，再配合堤防建設(shè)、河道拓寬、河床挖深，而不是直接建一座大壩。

(3) 他們聲稱，水田和森林的滯洪作用比大壩更有效。

4.4反對(duì)用水計(jì)劃

八場大壩建成以后將以22.2 m3/s的流量給市政供水。但反對(duì)者基于以下原因提出了異議。

(1) 在未來，隨著人口的減少，將使對(duì)水的需求量減少。

(2) 他們聲稱，目前的用水需求已經(jīng)是過量的，而且認(rèn)為，避免浪費(fèi)可以減少用水的需求。

(3) 節(jié)約用水可以解決水資源短缺的問題。

4.5反對(duì)公共支出

目前的八場大壩工程總造價(jià)為4 600億日元。這是日本有史以來建設(shè)大壩的最大開支。反對(duì)派認(rèn)為，在目前的情況下，日本政府正試圖通過籌集大規(guī)模的資金來平衡其財(cái)政狀況，發(fā)行了政府債券，不應(yīng)當(dāng)再承擔(dān)如此龐大的政府支出。

4.6指控政府和私營部門之間的勾結(jié)

許多國土交通省的前雇員，目前就業(yè)于一些建筑公司和參與大壩建設(shè)的公共企業(yè)。大壩反對(duì)運(yùn)動(dòng)的成員聲稱，國土交通省支持建設(shè)大壩，是為了確保其職員退休后可以另有去處。

4.7八場大壩面臨的相關(guān)司法問題

在2004年11月，位于利根川下游河段的一些居民在東京的地方法院提起了民事訴訟，千葉縣、埼玉縣、群馬縣、茨城縣和栃木縣的居民認(rèn)為，納稅人的錢不應(yīng)該花在八場大壩的建設(shè)方面。但在2009年5月，東京地方法院通過了一項(xiàng)判決，判決書承認(rèn)了大壩將會(huì)發(fā)揮的防洪效益和供水效益，以此表明當(dāng)?shù)鼐用駭≡V。其他地方法院也都做出了類似的判決。

52009年和2011年的波折

2009年8月， 眾議院舉行了一次代表選舉大會(huì)，民主黨在會(huì)上做出了公開承諾：……將中止川道川大壩和八場大壩的建設(shè)工作,并將對(duì)由政府提出的、目前不合適建設(shè)的一些大型公共工程進(jìn)行全面復(fù)查。新一屆的政府成立后，取代了自由民主黨的執(zhí)政地位。新任命的國土交通省部長宣布，在9月16日暫停八場大壩的建設(shè)工作(該項(xiàng)目已經(jīng)花費(fèi)掉了3 210億日元)。部長隨后發(fā)出指令，將對(duì)所有還沒有開始大壩主體施工項(xiàng)目的建設(shè)必要性進(jìn)行重新評(píng)估和核查。

為應(yīng)對(duì)政府這種執(zhí)政方向性的突然變化，東京和其他5個(gè)下游州的州長組成了一個(gè)八場大壩聯(lián)盟，反對(duì)暫停該項(xiàng)目的建設(shè)。多年以來，為使該項(xiàng)目能夠順利實(shí)施而努力的當(dāng)?shù)鼐用褚卜e極反對(duì)。

根據(jù)部長的指示，國土交通省成立了一個(gè)委員會(huì)來對(duì)八場大壩建設(shè)的必要性展開論證。委員會(huì)的論證研究結(jié)論為：八場大壩的建設(shè)有利于防洪和供水規(guī)劃。隨即，在2011年11月的一份報(bào)告中公布了這一論證結(jié)論。2011年12月22日，新上任的國土交通省部長對(duì)工程區(qū)進(jìn)行了視察調(diào)研，并宣布：重啟八場大壩建設(shè)項(xiàng)目。

6項(xiàng)目繼續(xù)實(shí)施

2012年12月，自由民主黨在眾議院代表選舉中獲勝，重新組建了管理機(jī)構(gòu)。新的管理機(jī)構(gòu)延續(xù)了民主黨在2011年關(guān)于八場大壩的政策，決定繼續(xù)推進(jìn)該項(xiàng)目。至此，在新的管理體系下，該項(xiàng)目得以繼續(xù)實(shí)施。其建設(shè)進(jìn)度見表1。

該項(xiàng)目的大部分前期準(zhǔn)備工作，比如土地采購、房屋拆遷、土地搬遷的準(zhǔn)備工作以及鐵路和公路的改建(等)都已經(jīng)完成。因此，大壩主體工程的建設(shè)工作也在有序進(jìn)行。

表1　截至到2014年12月31日大壩建設(shè)進(jìn)度

注:*已簽訂家庭搬遷合同數(shù)，包括尚未搬遷的。

7八場大壩的防洪評(píng)價(jià)

7.1利根川河防洪計(jì)劃的修訂

為應(yīng)對(duì)1947年臺(tái)風(fēng)“凱瑟琳”所造成的重大洪澇災(zāi)害，1949年制定了“利根川治理規(guī)劃”。該規(guī)劃的主要內(nèi)容為一系列大壩的建設(shè)和上游調(diào)節(jié)水庫的建設(shè)；此外還考慮了其他一些措施，包括一些河道拓寬工程和堤防建設(shè)。隨后，又對(duì)利根川河防洪規(guī)劃進(jìn)行了2次修訂。當(dāng)時(shí)，設(shè)在八斗島觀測(cè)點(diǎn)的基本洪峰流量為22 000 m3/s(流域面積為5 110 km2)；治理后，設(shè)計(jì)洪峰流量設(shè)定為16 500 m3/s，上游大壩群攔蓄、消減洪峰流量為5 500 m3/s(見圖1)。利根川上游大壩的防洪能力統(tǒng)計(jì)情況列于表2中。

7.2八場大壩的洪水控制能力

規(guī)劃方案中，八場大壩的設(shè)計(jì)防洪庫容為65×106m3，這將會(huì)使最大洪峰流量從3 900 m3/s消減到1 500 m3/s，水庫攔蓄洪水為2 400 m3/s。據(jù)預(yù)測(cè)，連同上游的其他一些大壩，調(diào)蓄洪水5 500 m3/s的目標(biāo)將會(huì)在八斗島測(cè)量點(diǎn)實(shí)現(xiàn)(見表2)。

該防洪系統(tǒng)位于八斗島測(cè)量點(diǎn)的上游河段，如

表2　利根川上游大壩防洪能力統(tǒng)計(jì)

圖1　八場水庫用水分配示意

注：MLIT為國土交通??；JWA為日本水社。圖1所示，分為3個(gè)區(qū)域，即鴉-神奈盆地、吾妻盆地以及奧利根盆地。八場大壩將是吾妻河流域的第一大壩。表2列出了利根川河流域上游大壩群有關(guān)情況，由表2可以看出，八場大壩的匯流面積和防洪能力在該大壩群中都是最大的。換句話說，八場大壩的防洪作用顯然比其他大壩的作用更重要。顯然，表2所列的大壩群不能滿足調(diào)節(jié)5 500 m3/s的洪水要求，所以將來仍需要設(shè)計(jì)、建造幾座大壩。

7.3八場大壩防洪效果審核

針對(duì)國土交通省部長2009年9月 16日發(fā)布的指令，國土交通省對(duì)八場大壩的防洪效果進(jìn)行了重新審核。這項(xiàng)審核研究是通過與多種類型的防洪設(shè)施相結(jié)合所產(chǎn)生的防洪效果，來確定大壩的最佳方案。共研究了5項(xiàng)方案，在對(duì)其建設(shè)成本、可行性、連續(xù)性、靈活性、對(duì)地方社會(huì)產(chǎn)生的影響以及其對(duì)環(huán)境的影響開展綜合評(píng)估的基礎(chǔ)上，確定了一個(gè)對(duì)八場大壩最有效、確實(shí)可行的建設(shè)方案。

8八場大壩的供水效果評(píng)估

8.1利根川河的供水現(xiàn)狀

因?yàn)槔ê铀鹘?jīng)的關(guān)東地區(qū)為首都東京所在地，自古以來，該地區(qū)的用水需求量就很大，但是過去一直優(yōu)先考慮的是農(nóng)業(yè)用水。為了滿足城市日益增長的用水需求，有必要對(duì)水資源進(jìn)行進(jìn)一步地開發(fā)。1967年建成的八木沢大壩，是一座多功能大壩，其主要功能是對(duì)利根川河上游的水資源進(jìn)行開發(fā)利用，并以此帶動(dòng)了其他許多相關(guān)的水資源項(xiàng)目，涉及湖泊和運(yùn)河的開發(fā)建設(shè)，如表3所示。水的使用中，包括提供120.2 m3/s的城市供水和58.5 m3/s的工業(yè)用水。

表3　利根川河用水情況統(tǒng)計(jì)

8.2利根川和東京市區(qū)水資源短缺問題

東京市區(qū)依賴于利根川河的供水，荒川和多摩河可以滿足一大部分的用水需求，所以利根川水資源的短缺就會(huì)造成城市缺水。表4列出了最近幾年利根川水資源短缺的詳細(xì)情況。一般情況下，每2 a或3 a就會(huì)發(fā)生一次缺水現(xiàn)象，并且在缺水期間，限制水量供應(yīng)的持續(xù)時(shí)間會(huì)超過一個(gè)月，這樣就嚴(yán)重地影響了居民生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，從八場大壩水庫開發(fā)一個(gè)22.2 m3/s的城市供水系統(tǒng)是非常必要的。

事實(shí)上，目前的水資源的開發(fā)狀況還不能完全滿足東京地區(qū)的用水需求。因此，在尚未提供穩(wěn)定供水的地方，提供臨時(shí)的水提取權(quán)是允許的。但是在用水需求量不斷上升的地區(qū)，對(duì)供水需求特別迫切。臨時(shí)取水權(quán)只有在豐水期才允許取水，所以枯水期通常不會(huì)發(fā)放臨時(shí)取水權(quán)許可證。這些臨時(shí)用水權(quán)可以提供高達(dá)33 m3/s的城市供水(占城市供水系統(tǒng)供水量的27%)和2 m3/s的工業(yè)供水(占工業(yè)用水的2%)，所以，八場大壩是完成這項(xiàng)緊急任務(wù)的必要設(shè)施。

對(duì)于從八場大壩蓄水受益的市政供水系統(tǒng)，尤其是10.93 m3/s的水量(49%)已經(jīng)被批準(zhǔn)授予臨時(shí)取水權(quán)，所以迫切需要八場大壩提供水源(見表4)。

表4　利根川河缺水情況統(tǒng)計(jì)

8.3八場大壩水庫供水審核

所有參與八場大壩水資源開發(fā)工作的部門，均表示愿意繼續(xù)推進(jìn)該項(xiàng)目。

從供水的角度開展了研究。研究結(jié)果表明，多種供水綜合利用開發(fā)設(shè)施是最有效的方案。研究了5項(xiàng)建議，但是，作為一個(gè)綜合判斷結(jié)論，比如復(fù)核防洪效益評(píng)估方面的結(jié)果，已經(jīng)表明八場大壩工程是最有效的。

9水電效益及技術(shù)挑戰(zhàn)

在八場大壩，最大裝機(jī)容量為11.7 MW，建成以后，年發(fā)電能力為41 000 MW·h。2011年3月11日，日本東部大地震引發(fā)了福島第一核電站事故，為此，日本政府要求對(duì)所有核電站的安全性進(jìn)行復(fù)核，目前所有的核電廠都在復(fù)核評(píng)估過程中，不能正常運(yùn)行。因此，日本政府正在正努力發(fā)展可再生能源，并致力于建設(shè)新的水力發(fā)電站。

(1) 在大壩的建設(shè)過程中，面臨著以下比較關(guān)鍵的技術(shù)挑戰(zhàn)。

首先針對(duì)八場大壩是否仍需繼續(xù)建設(shè)這一問題，經(jīng)過了多年的爭論。2009年，國土交通省委托審核該項(xiàng)目效益和作用的工作已經(jīng)完成，相關(guān)工作完成的相當(dāng)完善。最終于2014年1月8日，國土交通省宣布對(duì)八場大壩的建設(shè)進(jìn)行招標(biāo)，有3個(gè)合資企業(yè)參與了競標(biāo)。最后，根據(jù)投標(biāo)人提供的技術(shù)方案和投標(biāo)價(jià)格，于8月7日宣布投標(biāo)結(jié)果：由清水建設(shè)公司、鐵建建設(shè)株式會(huì)社和IHI株式會(huì)社(閘門制造商)組成的聯(lián)營體中標(biāo)。在大壩主體施工過程中，將會(huì)面臨許多技術(shù)方面的挑戰(zhàn)。

(2) 混凝土澆筑速度。大壩工程竣工的目標(biāo)日期為2020年3月，水庫第一次蓄水將會(huì)在6~12個(gè)月內(nèi)完成。所以，壩體主要建設(shè)工作必須在2019年秋季完成。八場大壩將采用碾壓混凝土壩(RCD)和最近研發(fā)的巡航碾壓混凝土壩(“Cruising RCD”)施工工藝。這是日本最近開發(fā)的一種新的施工工藝，可以解決傳統(tǒng)的RCD施工工藝存在的問題：利用一個(gè)交替投放裝置，可以投放2種配置好的RCD混凝土，使它們能夠均勻地混合在一起，同時(shí)又能處理好橫向接縫的位置。

這種新方法可以加快RCD混凝土的施工速度，在面板混凝土施工以前即可以完成(不需要對(duì)混凝土結(jié)合面進(jìn)行鑿毛處理)。不采用交替投放裝置的RCD混凝土施工工藝被停止使用。即使這樣可以提高八場大壩的施工速度，但是仍然需要一個(gè)先進(jìn)的施工控制系統(tǒng)。

(3) 冬季施工。為了盡快完成壩體施工，需要在冬季進(jìn)行混凝土澆筑，這也就意味著需要制定一套完善的針對(duì)冬季施工的管理體系。

(4) 合理安排水平走廊和泄洪建筑物的施工。與此同時(shí)，也要重點(diǎn)關(guān)注水平檢測(cè)廊道和溢流設(shè)施部分的施工，防止這些關(guān)鍵部位的施工進(jìn)展滯后從而影響到整體施工進(jìn)度。為此，將一個(gè)閘門制造商列入到了聯(lián)營體。

10結(jié)語

負(fù)責(zé)移民的人員和地方市政當(dāng)局都在努力工作，以盡量避免影響到居民的日常生活，同時(shí)也在盡力減少大壩建設(shè)對(duì)居民生活造成的各種不利影響。國家和地方政府都很支持這項(xiàng)工程，因此，該項(xiàng)工程所涉及到的所有利益相關(guān)者提出的希望和要求都會(huì)得到滿足。況且八場大壩工程的實(shí)施，也將有助于促進(jìn)將來其他有爭議大壩的順利立項(xiàng)和建設(shè)。

八場大壩工程預(yù)計(jì)在2020年竣工投運(yùn)，那時(shí)，夏季奧運(yùn)會(huì)也將會(huì)在東京舉行。期盼著2020年有許多的外國友人來日本參觀八場大壩。

(張延倉白韌編譯)

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：中圖法分類號(hào)：TV642.2A

文章編號(hào)：1006-0081(2015)11-0021-05

收稿日期：2015-08-31