三峽工程答疑錄:三峽工程專家稱質(zhì)量沒任何擔(dān)心

2010-08-26 15:37:00    來源:中國青年報(bào)

  近日,舉世矚目的三峽大壩已經(jīng)完成二期工程,成功蓄水。對此,社會(huì)各界人士高度關(guān)注,通過不同渠道表達(dá)了一些擔(dān)憂和質(zhì)疑。

  本報(bào)記者帶著這些問題,走訪了三峽工程權(quán)威專家潘家錚院士。潘家錚先生一貫主張以科學(xué)的態(tài)度面對反對意見和社會(huì)的憂慮,對這些問題做出了認(rèn)真坦率的回答。

  潘家錚院士,浙江紹興人,1927年出生,1950年畢業(yè)于浙江大學(xué)土木系。畢生從事中國的水電建設(shè)和科研工作,設(shè)計(jì)和指導(dǎo)過數(shù)十座大中型水電工程,發(fā)表過學(xué)術(shù)論著近700萬字。他1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士;1994年當(dāng)選為首批中國工程院院士、副院長。

  記者:不管有怎樣的爭論,自從1992年三峽工程經(jīng)過了人大批準(zhǔn)的法律程序后,實(shí)際上已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)?,F(xiàn)在三峽二期工程結(jié)束,水庫海拔135米蓄水,出現(xiàn)了“高峽出平湖”的景觀。但是三峽工程質(zhì)量一直是公眾所關(guān)心的問題,前一段時(shí)間有三峽工程裂縫質(zhì)量事故的報(bào)道。

  您作為三峽工程樞紐工程驗(yàn)收組副組長、樞紐工程驗(yàn)收專家組組長,在今年5月大壩二期工程驗(yàn)收會(huì)上說,“三峽工程真正是中華民族揚(yáng)眉吐氣的工程,是給子孫后代造福的工程,是要載入史冊永放光芒的工程”,同時(shí)您也提出了大壩縱縫和臨時(shí)船閘壩段有“較大水平位移”等問題。根據(jù)您的講話,有報(bào)道對三峽大壩的安全表示了深深的憂慮。能否請您從純技術(shù)的角度解釋一下,您所說的幾個(gè)問題,是什么性質(zhì)的問題,后果是什么?

  潘家錚:三峽二期工程的質(zhì)量是良好的,施工中出現(xiàn)的一些事故或缺陷,都已得到細(xì)致的處理補(bǔ)強(qiáng)。整個(gè)工程能符合設(shè)計(jì)要求,滿足國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),不存在隱患,能安全運(yùn)行,我對工程質(zhì)量沒有任何擔(dān)心或憂慮。

  我在驗(yàn)收會(huì)上的發(fā)言中,對參建各方提出過一些要求和希望,包括要求對某些還沒有從理論上完全解釋清楚的現(xiàn)象作進(jìn)一步研究,并不是認(rèn)為這些現(xiàn)象影響大壩安全,而是希望我國的壩工科技水平能有進(jìn)一步的提高。我主要提出兩個(gè)問題。

  一是“縱縫張開”問題。“縱縫”是壩工中的一個(gè)術(shù)語,指為了適應(yīng)施工,在壩體中人為設(shè)置的接縫。國際上通行的做法,是待壩體混凝土澆筑并在溫度下降到“穩(wěn)定溫度”,縱縫張開后,進(jìn)行接縫灌漿封堵。三峽工程是完全按照這一做法進(jìn)行的,而且控制得很嚴(yán)格,灌漿質(zhì)量優(yōu)良,沒有可以指摘的地方。

  在三峽大壩中,埋設(shè)了很多儀器,通過儀器監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)有些縱縫在灌漿后有張開現(xiàn)象,盡管張開量非常小(1毫米左右),而且是局部現(xiàn)象,經(jīng)初步分析并不影響大壩安全,但我要求有關(guān)單位繼續(xù)進(jìn)行深入研究,進(jìn)一步查明原因和影響?,F(xiàn)已初步認(rèn)定這是由于蓄水前上下游壩面受氣溫變化產(chǎn)生的,并無大的影響。

  三峽工程嚴(yán)格按國際通用做法施工,而縱縫重新張開是一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的問題,說明重力壩的設(shè)計(jì)理念還需發(fā)展。顯然,其他重力壩也存在同樣的問題,只是沒有設(shè)置儀器,未觀測到這現(xiàn)象,或壩高較低,開張度更小而已。三峽工程的建設(shè)將對壩工理論的進(jìn)展做出貢獻(xiàn)。

  有些人把“縱縫”想當(dāng)然地理解為“垂直的裂縫”,而認(rèn)為三峽大壩已發(fā)生了大問題,這是由于不理解壩工專業(yè)而產(chǎn)生的誤解,不必理會(huì)。

  另一個(gè)是臨時(shí)船閘壩段的水平位移問題。二期工程中,船舶要通過臨時(shí)船閘航行,臨時(shí)船閘好像是大壩中留著的一個(gè)缺口,缺口兩邊的壩段已澆到頂,與缺口間有很大的高差,這些壩段的地基又是傾斜的,因此壩段在自重作用下,向缺口方向產(chǎn)生一些側(cè)傾,在壩頂產(chǎn)生較大的水平位移是正常的(所謂壩頂最大水平位移,也不過是1厘米左右,如果壩體高100米,傾斜度只有萬分之一,任何人都看不出來的)。現(xiàn)在,臨時(shí)船閘已完成歷史使命,缺口已經(jīng)回填,改建為沖沙閘,根本不存在安全問題。

  我是在分析“水平變形”的發(fā)展過程中,看到它在去年冬季變形增加了一個(gè)毫米,盡管這已經(jīng)在觀測誤差范圍之內(nèi),我仍然把它提了出來,建議設(shè)計(jì)單位作進(jìn)一步探究,看看這一毫米的變位是否與地基內(nèi)的斷層有關(guān),可以說是一個(gè)科研題目吧(如果最后認(rèn)定這1毫米是觀測誤差,當(dāng)然就不必做什么研究)。我沒有料到這樣一件事也會(huì)被一些人炒作,甚至提高到影響大壩安全的高度。請?jiān)试S我澄清一下,這“水平變位”問題根本與大壩安全無涉。只是作為一個(gè)科學(xué)家、一個(gè)工程師,對不影響安全的問題,也希望能了解其機(jī)理,我所說的和想做的,就是這么一回事。

  記者:10年前您接受我采訪時(shí)有兩個(gè)見解給我留下了深刻的印象,一是三峽工程如果在1958年“大躍進(jìn)”時(shí)上馬,肯定是一場災(zāi)難;二是反對派意見對三峽論證起到了積極促進(jìn)的作用,實(shí)際上您強(qiáng)調(diào)了科學(xué)論證和民主論證的重要性。您作為三峽論證領(lǐng)導(dǎo)小組副組長和技術(shù)總負(fù)責(zé)人,1990年受三峽論證領(lǐng)導(dǎo)小組的委托向國務(wù)院作了“關(guān)于三峽工程論證情況的匯報(bào)”,1992年人大通過的“三峽決議”就是按照論證情況匯報(bào)的結(jié)論通過的。我們知道,七屆人大五次會(huì)議通過的三峽工程初步設(shè)計(jì)總投資是以1990年的物價(jià)為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的,總投資(靜態(tài)投資)是571億人民幣。1993年10月29日,也就是三峽工程人大批準(zhǔn)一年后,三峽建設(shè)委員會(huì)副主任郭樹言在梅地亞賓館召開的新聞發(fā)布會(huì)上說,“按照1993年5月的價(jià)格水平”,三峽樞紐工程、輸變電工程、庫區(qū)移民安置三項(xiàng)費(fèi)用加起來,總投資(靜態(tài)投資)是954億人民幣,靜態(tài)投資一年漲了近一倍。

  我的問題是,1992年4月的人大批準(zhǔn)的總投資怎么會(huì)一年漲了近一倍?今年6月12日您在接受我采訪時(shí)說,不包括輸變電工程,三峽工程的靜態(tài)投資是900億人民幣,加上動(dòng)態(tài)投資,“1800億肯定能打住”,而且在重新論證期間,有金融專家算出三峽工程完工時(shí)的總投資將達(dá)到4000至5000億人民幣,到底是哪筆賬可靠?反對派甚至說“三峽工程是釣魚工程”。怎么回應(yīng)這些議論?

  潘家錚:對于一個(gè)工程的投資數(shù),首先要分清是靜態(tài)投資(不計(jì)物價(jià)變化影響,不計(jì)需支付的利息)還是動(dòng)態(tài)投資,對于靜態(tài)投資,還要看是按什么年份的物價(jià)計(jì)算的,把不同概念、不同基礎(chǔ)的事物混在一起比較,是不科學(xué)的。

  三峽的投資分三峽樞紐、移民、輸變電(由總公司負(fù)責(zé)的是樞紐和移民),我參加討論時(shí),樞紐和移民的靜態(tài)投資按1986年物價(jià)水平是299億元,包括輸變電,是361.1億元,按1990年的物價(jià)是570億元。80年代后期和90年代上半期是物價(jià)最不穩(wěn)定的時(shí)期,所以到1993年三峽工程開工時(shí),按當(dāng)時(shí)的物價(jià)水平,樞紐和移民的靜態(tài)投資為900億元,這完全是受物價(jià)影響,工程量、移民量并沒有變化。從1986年到1993年,價(jià)格上漲3倍是完全可以理解的事。

  900億元投資要在18年中使用,每一年物價(jià)都在變,每一年都得籌集資金和支付利息,因此到竣工時(shí),所花的錢就不是900億,而是另外一個(gè)數(shù)(動(dòng)態(tài)投資)。計(jì)算動(dòng)態(tài)投資必須做些假定,每年物價(jià)漲幅,資金來源、每年利率水平,在開工時(shí)根據(jù)當(dāng)時(shí)情況做出動(dòng)態(tài)投資估算,約需2000億元,工程實(shí)施中,資金就按照“靜態(tài)控制、動(dòng)態(tài)管理”的原則進(jìn)行控制管理。

  現(xiàn)在二期工程結(jié)束,工作量約完成了2/3,總共花去投資(樞紐、移民、利息)約900億元,目前估計(jì),到竣工總的動(dòng)態(tài)投資不會(huì)超過1800億元。這主要得益于國家宏觀調(diào)控得力,經(jīng)濟(jì)形勢有利之故。

  記者:在三峽水庫水面坡度的計(jì)算上,我看到兩種不同的計(jì)算方法和數(shù)據(jù):根據(jù)三峽工程論證移民組報(bào)告以及重慶市移民局給我提供的《三峽初步設(shè)計(jì)階段干流各斷面土地征用線和分期移民遷移線水位表》,當(dāng)三

  峽水庫蓄水在正常蓄水位海拔175米時(shí),大壩上游三峽水庫各地的水位為:

  三斗坪三峽大壩壩址:175米;

  秭歸老縣城:175米;距三峽大壩壩址37.6公里,移民遷移線177米;

  巴東縣城:175米;距三峽大壩壩址72.5公里,移民遷移線177米;

  巫山縣城:175.1米;距三峽大壩壩址124.3公里,移民遷移線177米;

  奉節(jié)縣城:175.1米;距三峽大壩壩址162.2公里,移民遷移線177米;

  云陽老縣城:175.1米;距三峽大壩壩址223.7公里,移民遷移線177米;

  萬州:175.1米;距三峽大壩壩址281.3公里,移民遷移線177米;

  忠縣:175.1米;距三峽大壩壩址370.3公里,移民遷移線177米;

  豐都縣城:175.1米;距三峽大壩壩址429公里,移民遷移線177米;

  涪陵:175.3米;距三峽大壩壩址483公里,移民遷移線177米;

  涪陵李渡鎮(zhèn):175.4米;距三峽大壩壩址493.9公里,移民遷移線177米;

  按照這個(gè)數(shù)據(jù),三峽水庫的蓄水面基本是個(gè)平面,從三斗坪三峽大壩壩址到涪陵李渡鎮(zhèn)的493.9公里的距離內(nèi),只有0.4米的水位差。移民遷移海拔177米調(diào)查線,俗稱“移民紅線”,庫區(qū)淹沒移民數(shù)以此為基準(zhǔn)。移民紅線從距壩址514.4公里的涪陵石沱開始上調(diào)至177.2米,最末端距壩址579.6公里的彈子壩為186米。

  但是,三峽建設(shè)總公司有關(guān)人士向新聞界發(fā)布和重慶市移民局給我提供的二期工程135米蓄水各地的水位分別是:

  三斗坪三峽大壩壩址:135米;

  秭歸老縣城:136.1米,水位上升1.1米;

  巴東縣城:137.7米,水位上升2.7米;

  巫山縣城:143.2米,水位上升8.2米;

  奉節(jié)縣城:146.7米,水位上升11.7米;

  云陽老縣城:148.4米,水位上升13.4米;

  萬州:150.1米,水位上升15.1米;

  忠縣:154.8米,水位上升19.8米;

  豐都縣城:157.8米,水位上升22.8米;

  涪陵:166.1米,水位上升31.1米;

  末端涪陵李渡鎮(zhèn):169.7米,水位上升34.7米。

  按照這個(gè)數(shù)據(jù),三峽水庫水面整體為曲面:蓄水海拔135米時(shí),從三斗坪到涪陵李渡鎮(zhèn)的水位差達(dá)到了34.7米。如果按照這樣的平均水力坡度和水位落差,當(dāng)蓄水達(dá)到正常蓄水位海拔175米時(shí),有人計(jì)算,每100公里水位上升7米,庫尾的水位就要達(dá)到221.2米。177米移民遷移調(diào)查線不是被淹沒了嗎?如果移民紅線被淹沒,原來核定的113萬移民數(shù)以及工廠、城市淹沒,這樣后靠的規(guī)劃會(huì)不會(huì)有問題?三峽海拔175米蓄水,大壩上游水位到底是多少,是怎么算出來的?如果大壩上游水位大幅度抬升,移民紅線是否要做相應(yīng)調(diào)整?

  潘家錚:三峽水庫蓄水到175米時(shí),除175米高程以下為淹沒區(qū)外,庫尾還有一條回水曲線,稍稍高于175米,最后和上游天然水位相接。這條回水曲線根據(jù)不同洪水流量還有些變化,移民是按照某一洪水的回水曲線為準(zhǔn)遷移的,這條回水曲線以及其下的應(yīng)遷移民都經(jīng)過認(rèn)真計(jì)算、復(fù)核確定,至今沒有什么變化。

  現(xiàn)在蓄水僅到135米,離壩近一點(diǎn)的地方,水位上升得多一些,距離愈遠(yuǎn),影響愈小,甚至沒有影響。例如末端涪陵李渡鎮(zhèn)水位169.7米,這是李渡鎮(zhèn)的天然水位,三峽蓄不蓄水都是這個(gè)水位,怎么能稱之為“水位上升34.7米”,仿佛由于三峽大壩蓄水到135米,就使李渡鎮(zhèn)的水位上升了34.7米,這是完全錯(cuò)誤的概念,還按照這樣的“平均水力坡度”和“水位落差”,“有人計(jì)算出蓄水達(dá)到175米時(shí),庫尾水位要達(dá)到221.2米的高程”,這種說法,就不值一駁了,這個(gè)計(jì)算的人一定是不懂水利工程的人。

  真正影響庫尾水位的因素,還是在沖淤平衡后,由于庫尾淤積引起水位上升,這問題在論證時(shí)已反復(fù)研究過了。

  記者:三峽泥沙淤積問題一直是公眾關(guān)注的一個(gè)大問題。由于長江上游環(huán)境破壞嚴(yán)重,雖然1998年大洪水后,上游各省退耕還林有所改善,但是長江即使在枯水季節(jié)也經(jīng)常是“黃河”。您告訴我:“三峽庫容393億立方米,每年進(jìn)入庫區(qū)的泥沙5.3億噸,卵石500萬噸,99%以上是懸移質(zhì)泥沙。三峽是個(gè)河道性水庫,河道很窄,可以‘蓄清排渾’。開始的時(shí)候,肯定泥沙入庫多,出庫少,80至100年后將會(huì)沖淤平衡,有效庫容至少90%。從這個(gè)角度看,三峽水庫是長存的。”

  與此相反的觀點(diǎn)是:一、每年5至6億噸的泥沙,不到100年,將會(huì)淤掉210億的防洪庫容;更有甚者,10年前,我采訪黃萬里先生,他以多年的研究斷言,三峽淤積的危害不是泥沙,而是礫卵石。他說,長江上游影

  響河床演變關(guān)鍵的造床質(zhì)是礫卵石,修壩后,原來年年排出夔門的礫卵石將排不出去,可能10年內(nèi)就堵塞重慶港,并向上游逐年延伸,汛期淹沒江津、合川一帶。黃萬里先生1953年任清華大學(xué)水利系教授,2001年8月以90高齡去世。他在1957年說,對于“造床質(zhì)為泥沙”的黃河萬不可在三門峽筑壩,不到兩年,所有他預(yù)警的災(zāi)難———潼關(guān)淤積、西安水患、移民災(zāi)難等全部兌現(xiàn),而且貽患至今。

  我的問題是:以上兩種觀點(diǎn)涉及到了三峽水庫運(yùn)行后一系列重大問題,而且在社會(huì)上影響很大,從純科學(xué)的角度看,反對派關(guān)于泥沙不到100年會(huì)淤滿三峽水庫的論斷有道理嗎?黃萬里先生的預(yù)警是否杞人憂天?

  潘家錚:長江每年三峽的泥沙,平均為5.3億噸,絕大多數(shù)是懸移質(zhì),推移質(zhì)(礫卵石)僅數(shù)百萬噸,這是經(jīng)過幾十年的實(shí)測資料得到的結(jié)論,由此通過大量的分析、試驗(yàn)、驗(yàn)證,得出“三峽水庫采取蓄清排渾的調(diào)度方式,絕大部分有效庫容可以長期保存”的結(jié)論,這都是建立在科學(xué)基礎(chǔ)上的,是泥沙專家組一致同意的結(jié)論。

  我不知道“三峽淤積的危害不是泥沙而是礫卵石”、“10年就堵塞重慶港”、“汛期淹沒江津、合川一帶”這些結(jié)論有什么觀測資料、計(jì)算或試驗(yàn)成果為依據(jù),在哪一篇負(fù)責(zé)的論文中發(fā)表過?如果有,希望能拿出來共同研討。如果沒有,只是個(gè)別的猜想、顧慮、見解……我們就很難進(jìn)行有意義的對話。

  黃萬里先生早年反對三門峽建壩方案,他的正確意見未得到重視,后來還在政治上受到迫害,值得人們尊敬。但這并不意味著他說的就必然是真理。三門峽和三峽的情況完全不同,而且在三門峽工程以后,時(shí)間已過去近40年,泥沙科學(xué)和工程技術(shù)有了巨大的進(jìn)展。黃先生是位水文專家,并不是河流動(dòng)力學(xué)和泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究方面的專家。在泥沙問題上,我認(rèn)為我們更應(yīng)尊重真正的泥沙科學(xué)的權(quán)威和專家的意見。他們正是在總結(jié)了三門峽的教訓(xùn)后,辛勤工作,不斷開拓創(chuàng)新,使我們的泥沙科學(xué)取得了巨大發(fā)展,處于國際領(lǐng)先位置,而且成功地解決了一系列實(shí)際工程問題,包括三峽工程建設(shè)。對此仍有疑慮的同志最好到有關(guān)部門查閱一下“汗牛充棟”的計(jì)算、試驗(yàn)、研究成果,再提出問題為好。

  記者:三峽建壩第一理由也是第一目標(biāo)是防洪,保證長江中下游地區(qū)遭遇百年一遇洪水時(shí)無虞。關(guān)于三峽防洪的實(shí)際效能至今爭論不休,暫且不去管它。據(jù)悉,清華大學(xué)對三峽工程的防洪庫容做過一個(gè)調(diào)查報(bào)告,其結(jié)論是三峽防洪庫容不到200億立方米,因此有一位著名的水利專家向上級建議,將防洪限制水位由海拔145米降到海拔135米,而且要封鎖防洪庫容計(jì)算錯(cuò)誤的消息。您了解這個(gè)情況嗎?世人皆知,由您擔(dān)任技術(shù)總負(fù)責(zé)人的三峽工程論證和人大通過的三峽初步設(shè)計(jì),防洪庫容都是210億立方米,您今天是否能繼續(xù)確認(rèn)這個(gè)防洪庫容?依據(jù)是什么?

  潘家錚:三峽工程的庫容是根據(jù)實(shí)測地圖計(jì)算而得的。其防洪靜庫容(即假定水面是平的)為221.5億立方米。暫照慣例,調(diào)洪計(jì)算是按靜庫容計(jì)算。這些并無變化。

  實(shí)際上,調(diào)洪時(shí)水面不是平面,在庫尾區(qū)是一條曲線,防洪庫容應(yīng)按曲線計(jì)算(即所謂動(dòng)庫容)。理論上講,應(yīng)按動(dòng)庫容做調(diào)洪計(jì)算,但動(dòng)庫容不容易搞準(zhǔn)。兩者調(diào)洪結(jié)果可能會(huì)有些差別,但至少在水庫運(yùn)用初期的幾十年內(nèi)不會(huì)有大的影響。對于三峽工程,做更精確的計(jì)算是有益的。

  據(jù)我所知,清華大學(xué)有人對防洪調(diào)度方案提出建議,并不是簡單地將防洪限制水位從145米降到135米,而是在某些年份,暫時(shí)性地將防洪限制水位降低10米,然后迅速回升。這種做法很有新意,但牽涉到一系列問題(例如通航),所以只是一個(gè)供研討的方案。

  長江防洪形勢正在發(fā)生巨大變化:三峽水庫將要建成,下游河道將不斷被刷深,洪水位隨之下降,兩岸堤防已得到加高加固,平垸行洪、退田還湖正在進(jìn)行,洞庭湖的淤積趨勢將得到遏制,逐步恢復(fù)青春,特別是金沙江上游的梯級開發(fā)已經(jīng)啟動(dòng),將有更多的巨大水庫出現(xiàn)。對防洪問題,要與時(shí)俱進(jìn),全面考慮,綜合研究,制定出最優(yōu)方案。在這個(gè)過程中,也會(huì)面臨一些新的問題,但形勢肯定愈來愈有利,機(jī)遇永遠(yuǎn)大于挑戰(zhàn),人們不應(yīng)再糾纏于過去的某些爭論,而應(yīng)該放開眼界,認(rèn)清形勢,團(tuán)結(jié)協(xié)作,為完妥地解除長江洪水這個(gè)心腹之患做出自己的貢獻(xiàn)。

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