降低三峡大坝溃坝威胁的对策
瓦屋山民
在讨论三峡大坝的问题时,有人认为三峡大坝将成为中国头顶高悬的达摩克勒斯之剑。在陆台关系紧张时,也的确有那些应该被判处反人类罪的政客要台当局以攻击三峡大坝相威胁。对于这些担心和威胁,可以采用一些工程措施和加强威慑力量予以对付,简述如下。
一、在大坝上游建设闸坝
1、闸坝的组成 闸坝由下部的重力坝和上部的叠梁闸门两部分组成。
重力坝除底部的冲沙孔外,不留其它孔洞,以保证其整体性。坝顶高程按其与三峡大坝的距离计算的水力坡度确定,以充分发挥其挡水作用。
叠梁门底槛为重力坝顶。每层钢板制作的梁门可做成连续的箱形,封闭段与可充水段沿长度方向均匀排列,使充水后的重力略大于其全部没水所受的浮力,以减少启闭时的阻力。可充水段下部设进水孔,上部设通气孔,安装到位后自然进水,拆卸时水随着梁门离开水面而放空,以减少运输时的重力。闸门的过水断面应满足洪水流量顺利通过的要求。
闸门可采用单跨和多跨两种形式。
多跨闸门的梁门外形为长方体,净跨度约50米,高度5~10米,视起重设备的提升能力确定。门墩与重力坝和两端挡土墙紧密结合,门槽形状与梁门配套,下游侧固定以承受主水压,当起重设备的提升高度受限时,上游侧的门槽上部可做成活动的,这时安拆梁门需要潜水作业。闸门的拆装需用专用船舶进行。因为中间的门墩减少过水断面,多跨闸门要选择在河道略宽的位置。
单跨闸门可布置在一个较窄的河道断面上,过水断面呈梯形,梁门形状与其配套设计。门槽一端的长度按承受水压力设计,另一端的长度按各层能够放置梁门而不影响过水断面设计。各层梁门的两端用钢丝绳连接到卷扬机上,其启闭由固定在两端适当位置的卷扬机执行。这种形式的闸门,因为跨度大,梁门的厚度相应增大,重力坝顶的厚度也较大;需要采取有效措施消除多根钢丝绳对航运和其它操作等产生的不利影响。
2、闸门的管理 为了使闸坝在三峡大坝遭受突然袭击而溃坝时及时发挥作用,安装后的梁门上平面高程应在保证通航和输水流量的前提下处于高位运行状态,即需要根据不同时期的要求进行调整。
3、闸坝的附加功能 通过合理调度,可以如黄河调水调沙的运行方式,提高闸门顶部高程以提高水流通过冲沙孔时的流速以冲沙。
4、建设闸坝的不利条件 建设的最大困难是在水深超过100米的条件下进行混凝土浇筑作业,施工难度大,质量保证难。二是制作长梁门,需要保证其上下两个面的平整度以减少接触面的漏水。三是多跨闸门需要配备专用的船舶来管理,增加了运行成本。
二、在三峡水库内建与计划堵水处断面形状配套的舰船作为闸门
三峡水库在位于瞿塘峡、巫峡和西陵峡的部分,都是宽窄相间的。在较窄部分的水库横断面一般都呈上宽下窄的V字形。如果在大坝发生溃坝时,及时堵住狭窄断面的上部,下部因为通流断面小而流量受到限制,其下游的蓄水流完后,就只有有限流量的水流入下游河道。
一种可能的方案是选择一个很窄的断面做闸槽,将其上部两侧做成设计宽度的规则的斜坡,斜坡上预设定位孔。下游侧为闸礅,上游侧为喇叭口形,以便作为闸门的舰船驶入。
作为闸门的舰船的厚度按水力计算确定,长度方向的断面与闸槽设计断面配合,高度以下部孔道满足设计流量,上部不溢流为标准。在舰船与闸槽定位孔对应的位置设置可以伸缩的定位杆,以便舰船就位。舰船的底部和上游侧设多道阀门,以便其就位后迅速充水下沉至与闸槽紧密接触。
平时舰船停靠在闸槽上游河道比较宽阔的码头上,溃坝时通过专门配置的动力系统移动到闸槽位置,就位后打开阀门充水下沉堵水。
与建设闸坝比较,建设舰船闸门也要在水深数十米的条件下进行混凝土浇筑作业,也有施工难度大,质量保证难的问题。高宽比大的舰船不但设计比较复杂,还需要大功率的动力和复杂的控制方式,造价高。舰船只为防备溃坝而做,不能综合利用,还要经常保养。在发生溃坝事故时,就位的技术要求也很高。如
果用退役的舰船来改制,将使这种方案的投入大减而增加其可行性。
三、建设强大的国防,装备精确打击武器以回击敌人的疯狂挑衅
上述两种工程措施是就出现溃坝的一种情况的对策,若敌人用特大型核武器或采取多点攻击以破坏防备设施就不能发挥作用。根本的安全措施是建设强大的国防,装备精确打击武器,在敌人胆敢不顾国际法的约束而攻击三峡大坝时,及时给予其毁灭性的打击。一旦国家有了这种能力,敌人在采取战争手段时就不得不考虑其后果。
在世界的军事大国中,美国有坝高221.4米、总库容348.5亿立方米的胡佛大坝,坝高216米、总库容300亿立方米的格伦峡水坝,俄罗斯也有几个大库容的高坝水库。他们与其他国家也有利益冲突,因为都有强大的攻击能力,就没有政客敢于明目张胆地提出要攻击其大坝以达到其政治目的。伊拉克的前总统萨达姆因为对9.11事件做了幸灾乐祸的表示,就被布什政府借口其拥有大型杀伤性武器而发动伊拉克战争,把萨达姆置于死地。