2020年7月3日,三峽大壩全景。
南方水災(zāi),舉國(guó)關(guān)注。
隨著汛期來(lái)臨,長(zhǎng)江上中下游都出現(xiàn)了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。此時(shí)此刻,我國(guó)最大的水利工程——長(zhǎng)江三峽工程,再次成為全社會(huì)的關(guān)注焦點(diǎn)。
三峽大壩到底發(fā)揮了什么作用?只有科學(xué)理性實(shí)事求是的分析和總結(jié),才能解疑釋惑、正本清源,提高我們的科學(xué)認(rèn)知,增強(qiáng)我們應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害的能力。
為了回應(yīng)社會(huì)各界對(duì)三峽工程的高度關(guān)切,《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》于2020年7月7日特別組織了“三峽大家談”圓桌對(duì)話,邀請(qǐng)了中國(guó)工程院院士王浩、中國(guó)三峽集團(tuán)總工程師張曙光、水利部水旱災(zāi)害防御司副司長(zhǎng)王章立、中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)副秘書長(zhǎng)張博庭、國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所研究員王亦楠等專家,就當(dāng)前公眾最關(guān)注的三峽大壩的三個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行座談交流。
王浩
中國(guó)工程院院士、
水文學(xué)及水資源學(xué)家
張曙光
中國(guó)三峽集團(tuán)
總工程師
王章立
水利部水旱災(zāi)害防御司
副司長(zhǎng)
張博庭
中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)
副秘書長(zhǎng)/教授級(jí)高工
王亦楠
國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所 研究員
王亦楠:每年汛期來(lái)臨,關(guān)于三峽大壩的安全性就會(huì)有各種傳言。比如去年6月,一張“谷歌衛(wèi)星拍攝到三峽大壩已經(jīng)變形”的照片在網(wǎng)上瘋傳。盡管衛(wèi)星遙感等專業(yè)領(lǐng)域的專家已經(jīng)出面解答 “大壩變形” 是谷歌衛(wèi)星影像自身的技術(shù)問(wèn)題導(dǎo)致,中國(guó)航天科技集團(tuán)還用“牛刀殺雞”的方式,拿出“高分六號(hào)”衛(wèi)星在三峽大壩上空直接拍攝的完整照片,證明“大壩筆直、安然無(wú)恙”。
但今年,“大壩已經(jīng)變形,一旦潰壩,半個(gè)中國(guó)將生靈涂炭”的輿論又甚囂塵上。甚至網(wǎng)上有人言之鑿鑿地說(shuō)“三峽大壩一直在走動(dòng),因?yàn)榛炷翂螇K是一段段擺在基巖上的,受壓力和溫度影響,必然會(huì)發(fā)生不同的形變和位移”“三峽大壩已經(jīng)出現(xiàn)裂縫”等等,引發(fā)公眾關(guān)注,造成極大恐慌。
那么,三峽大壩的安全性到底如何?能否扛住超大洪水的沖擊?既然國(guó)內(nèi)外均有潰壩的災(zāi)難案例,那么三峽大壩會(huì)不會(huì)潰壩呢?
王浩:三峽壩體本身的安全性沒(méi)有任何問(wèn)題。第一,大壩本身是按照能抵御“萬(wàn)年一遇”的超大洪水而設(shè)計(jì)。有水文證據(jù)可借鑒推演的長(zhǎng)江歷史最大洪水發(fā)生在1870年,洪峰流量高達(dá)10.5萬(wàn)立方米/秒。三峽大壩的安全標(biāo)準(zhǔn)按抵御“萬(wàn)年一遇再加10%”的洪水而設(shè)計(jì),即使在洪峰流量高達(dá)12.43萬(wàn)立方米/秒(這樣大的洪水在三峽地區(qū)歷史記載上從未發(fā)生過(guò))的沖擊下,大壩本身仍能安然無(wú)恙。第二,三峽大壩是混凝土重力壩,是最結(jié)實(shí)的壩型,不僅不怕長(zhǎng)期浸水,其抗壓能力反而會(huì)在100年內(nèi)水越泡越結(jié)實(shí)。實(shí)測(cè)結(jié)果也表明,已經(jīng)蓄水17年的三峽大壩,目前的混凝土抗壓能力已由當(dāng)初設(shè)計(jì)的25兆帕,升至目前的43兆帕,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。混凝土重力壩不怕洪水漫頂,又有23個(gè)泄洪深孔和22個(gè)泄洪表孔,有超強(qiáng)泄洪能力,就更不怕超大洪水的來(lái)襲了。
張曙光:從內(nèi)在因素講,壩體壽命主要取決于混凝土質(zhì)量。三峽大壩從設(shè)計(jì)規(guī)范、原材料把關(guān)到施工管理,都按國(guó)家最高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,且在“混凝土抗凍性標(biāo)號(hào)”等直接決定大壩壽命的很多重要參數(shù)選擇上,嚴(yán)苛程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了三峽大壩的實(shí)際環(huán)境條件。從目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,大壩混凝土至少500年不會(huì)有問(wèn)題。三峽大壩并非傳言說(shuō)的“一段段單獨(dú)擺在基巖上”,壩塊之間、壩體和基巖之間都做了嚴(yán)格的一體化工程處理,足以抵抗水的沖壓而巋然不動(dòng)。
我們說(shuō)“大壩彈性變形都在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)”,卻被網(wǎng)上一些人斷章取義炒作成“官方終于承認(rèn)大壩變形”。其實(shí),“彈性變形”是所有構(gòu)造物受力后都必然會(huì)有的現(xiàn)象,道路橋梁、高樓大廈,包括我們腳下踩的水泥地板都有。彈性變形并不可怕,關(guān)鍵要看是否在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。三峽大壩有一套完備的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),與主體工程同步實(shí)施,共埋設(shè)了1.2萬(wàn)多個(gè)儀器監(jiān)測(cè)點(diǎn),一旦哪里有異常就會(huì)即刻報(bào)警。任何細(xì)小問(wèn)題都不會(huì)錯(cuò)過(guò),怎么可能出現(xiàn)谷歌照片上那么夸張的“變形”。
三峽工程從1994年動(dòng)工開(kāi)始,就始終秉持著“不留工程隱患、確保建設(shè)質(zhì)量經(jīng)得起歷史和實(shí)踐檢驗(yàn)”的原則。除了通常工程項(xiàng)目必有的監(jiān)理體系外,國(guó)務(wù)院又專門成立了三峽工程質(zhì)量檢查專家組,從施工建設(shè)期開(kāi)始一直到現(xiàn)在,每年至少兩次到工地進(jìn)行全面檢查,并直接向國(guó)務(wù)院提交質(zhì)量檢查報(bào)告。正是從技術(shù)到制度方方面面的嚴(yán)苛、完備、高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量監(jiān)管,才有了今天在國(guó)際上備受贊譽(yù)的三峽工程,2013年獲得被譽(yù)為世界水電行業(yè)“諾貝爾獎(jiǎng)”的“FIDIC百年工程項(xiàng)目獎(jiǎng)”。三峽工程還獲得了2019年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。
去年“大壩變形”謠言沸沸揚(yáng)揚(yáng)之際,世界大壩委員會(huì)主席Michael F. Rogers專門就此發(fā)聲:“在我的職業(yè)生涯中,我密切關(guān)注三峽大壩這一標(biāo)志性工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)。我可以確信地說(shuō),三峽大壩是世界上質(zhì)量最高、設(shè)計(jì)和建設(shè)最好的大壩之一。2012年對(duì)三峽工程參觀考察,我親眼看到了工程師為確保大壩安全做出的努力,見(jiàn)證了中國(guó)工程界對(duì)大壩質(zhì)量和安全的高度重視。我相信三峽大壩不會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題,無(wú)端謠言將會(huì)消失?!?/p>
張博庭:混凝土重力壩安全性極高,在全世界已有百年實(shí)踐,還沒(méi)有瞬間土崩瓦解的潰壩先例。有人擔(dān)心三峽大壩能否抵御原子彈的攻擊,這其實(shí)早在1958年就是國(guó)防議題。因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)特殊的國(guó)際環(huán)境下,首先要考慮三峽大壩成為戰(zhàn)爭(zhēng)攻擊目標(biāo)的后果。從1959至1988年的30年里,軍方和工程部門針對(duì)化爆命中和核爆命中、滿庫(kù)時(shí)1000米和400米全線潰壩做了大量模型試驗(yàn),最后確定了“最抗炸、不會(huì)潰壩”的混凝土重力壩型(三角形大斷面,壩有多高壩底就有多寬)。退一萬(wàn)步說(shuō),假如原子彈直接命中大壩,其后果只是把大壩炸出一個(gè)大缺口,相當(dāng)于幾個(gè)關(guān)不上的大閘門而已,不可能發(fā)生整個(gè)水庫(kù)瞬間滔天傾瀉的毀滅性潰壩。
王亦楠:很多人不知道,三峽工程雖然是世界最大的水電站,但它的水庫(kù)面積和蓄水能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是:按面積排名的世界前十大水庫(kù)是三峽水庫(kù)的4~8倍;按庫(kù)容排名的世界前十大水庫(kù)是三峽水庫(kù)的2~5倍。三峽與它們相比,就是洗臉盆和大水缸的差別。如果說(shuō)三峽蓄存的這點(diǎn)水都有“潰壩”風(fēng)險(xiǎn)的話,那比三峽庫(kù)容大得多的26個(gè)水庫(kù)的風(fēng)險(xiǎn)又該是何等之巨呢?這些分布全球各地的大水庫(kù)的運(yùn)行實(shí)踐也證明,大型水庫(kù)和大壩的安全是有保證的。
我國(guó)資深水利水電專家、兩院院士潘家錚曾評(píng)價(jià)說(shuō),三峽工程是“長(zhǎng)江上的鋼鐵長(zhǎng)城,千年萬(wàn)年不會(huì)垮,質(zhì)量非常好”。聽(tīng)了各位專家的全方位介紹,就更能理解潘院士這句話的含義和分量了。
三峽大壩壩體沒(méi)有任何安全問(wèn)題:壩型選擇、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量保證決定了三峽大壩不可能發(fā)生潰壩。三峽工程是“長(zhǎng)江上的鋼鐵長(zhǎng)城”。
王亦楠:今年夏季汛期,長(zhǎng)江上中下游很多地區(qū)都出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。網(wǎng)上有一些自媒體和網(wǎng)友評(píng)論認(rèn)為這與三峽有關(guān)。
三峽水庫(kù)到底是“減緩災(zāi)情”還是“雪上加霜”?比如說(shuō),三峽大壩“氣勢(shì)磅礴”的泄洪,是不是讓中下游地區(qū)的洪災(zāi)更嚴(yán)重?而上游重慶市區(qū)的被淹,是不是因三峽大壩的攔水所致?
另外,網(wǎng)上還熱傳一張圖片,將近10多年來(lái)不同時(shí)期關(guān)于三峽防洪能力報(bào)道的某些“文章標(biāo)題”專門組合在一起,似乎形成了這樣一個(gè)邏輯:三峽工程防洪能力從原來(lái)說(shuō)的“萬(wàn)年一遇”下降到“千年一遇”“百年一遇”,乃至后來(lái)“二十年一遇都成了考驗(yàn)”。
還有種網(wǎng)上輿論認(rèn)為:“氣候變化及天氣預(yù)報(bào)充滿變數(shù),水庫(kù)管理者根本無(wú)法準(zhǔn)確地預(yù)估水庫(kù)中的安全蓄水量,因此許多水庫(kù)在突遭暴雨后為了保自身的安全,總是緊急無(wú)預(yù)警地泄洪,導(dǎo)致水壩下游的民眾加倍遭受暴雨危害”。
那么,三峽的防洪能力是否在“不斷縮水”?水庫(kù)真的如傳言說(shuō)的“幫倒忙、加重洪災(zāi)”嗎?
王章立:“防洪能力縮水”完全是斷章取義產(chǎn)生的誤讀。根據(jù)歷史記錄,我們把長(zhǎng)江洪水的嚴(yán)重程度分三個(gè)等級(jí),即“百年一遇”“千年一遇”“萬(wàn)年一遇”,并針對(duì)三個(gè)等級(jí)制定了三峽調(diào)蓄和下游分洪的應(yīng)對(duì)方案,主要目標(biāo)是確保荊江大堤的安全,同時(shí)兼顧城陵磯附近和武漢的防洪安全。因?yàn)椤叭f(wàn)里長(zhǎng)江,險(xiǎn)在荊江”,歷史上荊江大堤潰口平均10年一次。一旦決堤,對(duì)江漢平原1500萬(wàn)人和2300萬(wàn)畝耕地是滅頂之災(zāi)。1998年百萬(wàn)官兵以血肉之軀在荊江大堤上嚴(yán)防死守的艱難場(chǎng)景,歷歷在目。那次雖然守住了大堤,但仍付出了1500多人死亡和2000多億直接經(jīng)濟(jì)損失的代價(jià)。
三峽工程建成后,荊江兩岸的防洪形勢(shì)有了根本性的變化: 2010、2012、2016年都出現(xiàn)了比1998年更大的洪峰,但正因?yàn)槲覀冇辛思夹g(shù)手段——以三峽為骨干的水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度、攔洪削峰錯(cuò)峰,保證了江漢平原安瀾,大大減輕了中下游地區(qū)防洪壓力。
2020年6月28日,湖北宜昌,雨后的長(zhǎng)江三峽樞紐工程。
水利部每年都會(huì)編制以三峽為核心的長(zhǎng)江流域水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度計(jì)劃,當(dāng)汛期洪水超過(guò)30000立方米/秒時(shí),水庫(kù)調(diào)度均由長(zhǎng)江防總(長(zhǎng)江水利委員會(huì))或國(guó)家防總(水利部)負(fù)責(zé)。目前長(zhǎng)江流域有3萬(wàn)余個(gè)汛情實(shí)時(shí)監(jiān)視站點(diǎn),主要干支流均已覆蓋水文水情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。再加上現(xiàn)在完全能做到3天內(nèi)的較為可靠的天氣預(yù)報(bào),因此能快速準(zhǔn)確地提前掌握上游洪峰流量和時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度。絕不是傳言說(shuō)的“水庫(kù)管理靠拍腦袋、無(wú)安全預(yù)警的泄洪”。
張曙光:三峽水庫(kù)汛期的防洪庫(kù)容有221.5億立方米,主要通過(guò)三種方式發(fā)揮防洪作用:一是攔洪,即攔蓄超過(guò)中下游河道安全泄量的洪水,確保三峽工程以下的長(zhǎng)江河道行洪安全;二是削峰,在下游防汛形勢(shì)緊張時(shí),削減上游來(lái)的大洪峰,減少水庫(kù)出庫(kù)流量,緩解下游的防洪壓力;三是錯(cuò)峰,防止上游洪峰與下游洪峰相遭遇,加重下游的防洪壓力。一旦下游防汛形勢(shì)好轉(zhuǎn),則抓住有利時(shí)機(jī),加大出庫(kù)流量,降低水庫(kù)水位,騰出庫(kù)容應(yīng)對(duì)下一次可能發(fā)生的大洪水。
三峽攔蓄洪水是一個(gè)動(dòng)態(tài)而非靜止的過(guò)程,攔洪、削峰、錯(cuò)峰要平穩(wěn)有序地交替進(jìn)行,而不是始終將洪水牢牢地滯留在三峽水庫(kù)里。因?yàn)槊磕暄雌?,長(zhǎng)江上游都會(huì)來(lái)多次洪峰,所形成的洪水總量超過(guò)三峽的防洪庫(kù)容。為隨時(shí)能迎接新一輪洪水的來(lái)襲,三峽不能一次性蓄水到過(guò)高水位(更不可能一次蓄水到175米),而是把那些超過(guò)水庫(kù)下游安全泄量的洪水?dāng)r下來(lái)。
一些人誤以為三峽大壩“噴薄而出”的泄洪是讓大壩下游地區(qū)的洪災(zāi)“雪上加霜”,其實(shí)正好相反:一是來(lái)勢(shì)兇猛的天然洪峰流量已被三峽大壩攔腰削減了很多;二是三峽何時(shí)泄洪、泄多少量,一定是在保證長(zhǎng)江中下游干流河道有安全余量的前提下進(jìn)行。因?yàn)橛杏昵樗閷?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可以隨時(shí)根據(jù)上下游汛情主要矛盾的變化,調(diào)整水庫(kù)的控泄模式,既保證長(zhǎng)江中下游干流河道的安全,又能及時(shí)騰出庫(kù)容攔截下一輪洪峰對(duì)長(zhǎng)江中下游地區(qū)的沖擊。