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王维洛:拆除三峡大坝只是时间早晚和主动被动的问题
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(博讯北京时间2016年11月17日 首发 - 支持此文作者/记者)
从澧水大桥、丰满大坝看三峡混凝土坝的千年万年不垮论

    
    作者:王维洛 博士
    
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    三峡工程上马是在镇压六四之后的非常时期做出的一个错误的决策。在决策之前,三峡工程的许多基本技术问题还没有得到回答,包括三峡大坝的使用寿命。1996年混凝土专家刘崇熙博士指出外国混凝土坝的耐久寿命多在100年,中国混凝土坝的平均耐久寿命只有50年。李鹏则认为三峡大坝的使用寿命在千年以上,并以他工作过六年的丰满大坝为实例驳斥刘崇熙的论点,钱正英、张光斗和潘家铮等为李鹏站台。之后潘家铮又说三峡大坝千年万年不会垮。2012年中国最早建造的丰满混凝土大坝被拆除重建,实践证明丰满大坝的使用寿命只有70年。有人以为拆除三峡大坝这个提法太过激,其实拆除三峡大坝是百年内的必然,只是时间早晚和主动被动的问题。
    
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一、从湖南澧水大桥桥墩墩基外围混凝土脱落、钢筋外露想到丰满大坝

    
    自2016年10月16日以来几张关于湖南张家界市慈利县2010年修的澧水大桥桥墩墩基外围混凝土脱落、钢筋外露的图片在网上流传得很疯。湘资沅澧为湖南的四大河流,流入洞庭湖然后入长江,是长江重要的支流。澧水因上游“绿水六十里,水成靛澧色”而得名。笔者在澧水边生活过几个月,至今还是十分怀念那里的山水和朋友们。慈利县澧水大桥建在水库区中,平时大桥桥墩墩很少露出水面。这次因水电站检修,水库开闸泄水,原澧水河床、现在的水库库底才暴露出来。从照片上可以清晰地看到澧水上游河床即现在水库库底的沉积物是黄万里先生所说的砾石,而不是细腻的泥沙。出露的大桥桥墩外围的混凝土脱落严重、钢筋外露。10月18日慈利县政府称目前大桥安全性能没有问题,大桥依然可以使用。澧水大桥总造价为8729万元,2010年9月25日竣工通车,才刚刚使用了六年。由于砾石的冲击力大于细腻泥沙,位于水中的墩墩基外围混凝土受到冲击而容易产生裂隙,河水进入裂隙,造成混凝土松散,再在温度变化、热胀冷缩和砾石的冲击下,混凝土脱落,钢筋外露,之后钢筋生锈,失去承载能力······澧水大桥桥墩墩基外围混凝土脱落、钢筋外露的直接结果是将大大缩短大桥的正常使用寿命。
    
    图一、二、三:2016年10月15日,湖南省张家界市慈利县,澧水大桥桥墩桩基“伤痕累累”如遭“虫蛀”。 澎湃新闻,东方IC 图
    王维洛:拆除三峡大坝只是时间早晚和主动被动的问题


    王维洛:拆除三峡大坝只是时间早晚和主动被动的问题


    王维洛:拆除三峡大坝只是时间早晚和主动被动的问题


    笔者想让读者再看看另外两张照片,一张是丰满大坝溢流坝面被破坏情况的照片,照片中混凝土受损的情况和桥墩墩基外围混凝土脱落的情况相似,另一张是丰满大坝溢流坝面修复施工的照片。然后来谈谈混凝土和混凝土大坝的使用寿命,谈谈拆除三峡大坝只是时间早晚和主动被动的问题。
    
    图四:丰满大坝溢流坝面破坏情况,水利百科全书图集
    王维洛:拆除三峡大坝只是时间早晚和主动被动的问题


    
    图五:对丰满大坝溢流坝面的维修,水利百科全书图集
    王维洛:拆除三峡大坝只是时间早晚和主动被动的问题


    

三、丰满大坝成为三峡大坝耐久寿命只有50年是错误的铁证

    
    为什么先谈谈丰满大坝的寿命呢?在三峡工程论证中并没有专门论证三峡大坝的寿命问题。三峡工程上马是在镇压六四之后的非常时期做出的一个错误的决策。在决策之前,三峡工程的许多基本技术问题还没有得到回答,其中一个问题就是三峡大坝的使用寿命问题。在经济论证中三峡工程的使用寿命为50年,请加拿大做的三峡工程可行性论证中倒是指明了使用寿命为40年。而1958年毛泽东在听取林一山汇报时表示说:三峡工程寿命只有二百年,太可惜了。当时三峡工程的寿命是从水库的使用寿命来考虑的,而不是从大坝的寿命考虑的。但是三峡工程的寿命必须大大超过二百年,就成了不成文的内在要求。
    
    三峡工程“功在当代,利在千秋”,这是中国政治家和媒体经常宣传的,照此推理,三峡大坝的寿命至少在一千年以上。1996年混凝土专家刘崇熙博士对此提出异议。刘崇熙对比了中国和外国混凝土建筑物和混凝土大坝的寿命。日本的混凝土大坝的寿命为100年,,占总数的百分之八十。美国的混凝土大坝的平均寿命为50年。美国从二十世纪九十年代开始拆除一些大坝,今后还要继续拆坝。威斯康星大学的一个报告表明,维修年老大坝的费用远远超过拆除大坝所需要的开支。欧洲到英国的英吉利海峡隧道的寿命为120年。美国胡佛大坝是世界上最长寿的大坝(笔者注:胡佛大坝的寿命为200年)。中国混凝土大坝的平均寿命为50年。二十世纪五、六十年代建成的大坝,都患有不同程度的疾病,不少已经严重变形,有溃坝的隐患。刘崇熙对三峡大坝寿500年甚至更长提出质疑。
    
    李鹏则以丰满大坝的使用年限已经超过50年加以驳斥。
    
    根据李鹏的三峡日记,1996年12月1日:“江泽民同志给我转来一份材料。长办高级工程师刘崇熙认为三峡大坝耐久寿命只有50年,民盟钱伟长将此件呈送江泽民同志,钱伟长建议全国水利工程学会召开紧急会议,加以讨论,并对现有大中型坝体进行普查和处理。江泽民同志要求我对这件事认真加以处理。
    
    我认为混凝土强度和建筑物耐久寿命是不同的,作者自称这是两种思维。一种是传统模式,一种是自由主义模式,前者耐久寿命为50年,后者可设计为500年.我分别给邹家华、郭树言打电话,请三峡办研究并准备答复材料。”
    
    1996年12月5日国务院三峡建设委员会副主任、办公室主任郭树言向李鹏呈交了关于三峡大坝耐久寿命问题的报告:“对此,我们与混凝土耐久性方面的专家进行了研究。大家认为,混凝土建筑的耐久寿命有特定涵义,系指建筑物在满足建筑设计指标情况下正常运行而不必大修的年限。这类似于汽车发动机或飞机发动机第一次大修以前的使用年限一样,并不意味着到了这个年限发动机就要报废,而是须进行大修后继续使用。如我国丰满大坝已运行了50多年,中间经过大修补强,现仍在正常使用中;三门峡大坝已经运行近40年,亦在正常使用中,而且混凝土强度还在继续增长;四川都江堰水利枢纽工程经历代的修缮已运行两千年以上。”“由此分析,提出大坝耐久寿命50年、100年的说法是不确切的。”
    
    李鹏在1996年12月30日的日记中再提丰满大坝的使用寿命,来证实刘崇熙博士提出大坝耐久寿命50年、100年的说法是错误的:“最近有人提出三峡大坝只有50年寿命的说法。其实,三峡大坝常年温度都在零度以上,不会产生冻融的影响(笔者:三峡大坝坝址处冬季温度有时在零度以下,会受冻融的影响)。我在丰满水电站工作过6年,那里每年冬季气温都在零下20摄氏度,虽然每年发生冻融,但经过维修,大坝仍可安全运行。对于大坝寿命之说,我心里是有数的。我已经委托钱正英到政协向关心大坝寿命的同志,实事求是地加以说明。”李鹏以他在丰满大坝工作6年的经验,认定大坝耐久寿命50年、100年的说法是错误的,对三峡大坝的寿命李鹏自以为心里有数。
    
    1997年1月1日在全国政协的元旦茶话会上,钱正英向李鹏汇报了关于大坝寿命的调查情况,1月10日钱正英以书面形式向李鹏报告:“我在元旦后即1月8日与潘家铮同志共同署名,向您呈送了关于三峡大坝混凝土耐久寿命问题的报告。又写信将此报告给钱伟长同志阅,他答复同意。我随即以电话向您报告。”
    
    钱正英和潘家铮站出来批驳刘崇熙的观点,但他们并没有将共同署名的关于三峡大坝混凝土耐久寿命问题的报告公开发表,就象钱正英没有公开发表她在中共中央政治局常务委员会上所作的用三峡水库取代洞庭湖功能的报告一样,他们的“科学报告”只是供领导阅读。
    
    李鹏在三峡工程日记中将钱正英和潘家铮报告的要点加以归纳:“他们已经邀请11位国内知名的水利和水泥科学专家开过会,取得共识:一致认为三峡大坝混凝土的设计经过长时期深入地研究和试验,不存在重大失误。有人认为三峡大坝的“耐久寿命”只有50年,是没有根据的。强调必须采用华新水泥,即可保证大坝混凝土的“耐久寿命”,是不合适的。人类发明水泥的历史至今还不到200年。水利和电力两部已经对管理的大坝进行了鉴定,大部分大坝质量优良和正常,有少数“病坝”也在处理之中。报告特别介绍了丰满大坝是敌伪时期修建的,质量十分低劣,但是经过多次系统维修加固后,仍可安全运行。”
    
    在1996年和1997年仍竖立在那里的丰满大坝,成为三峡大坝耐久寿命只有50年是错误的铁证。
    
    2010年12月17日潘家铮在北京召开的《三峡阶段性评估报告•综合卷》首发式上说,三峡工程是“长江上的钢铁长城,千年万年不会垮,质量上非常好”。那么三峡大坝的寿命必然是千年万年的。刘崇熙关于三峡大坝耐久寿命只有50年的观点则是大错特错了。
    
四、一位网友的回答

    
    对于潘家铮的三峡工程是长江上的钢铁长城,千年万年不会垮的论述一位网友从《现有材料技术下的建筑物寿命》的专业角度加以分析:
    
    “三峡的设计寿命我不知道是多久,以人类目前的材料技术学,混凝土的寿命通常只是100年左右,中国还只是近年才掌握这100年的技术。日本在这方面的研究比较领先,但根据报道,目前也不过只能做出达到500年寿命的混凝土。记住,500年寿命的混凝土,是在实验室的理想状态下获得的。工程上的实际应用,会受到诸多条件的限制。在配合比完全科学的情况下,有自然温度,施工技术等等方面的限制,所以这个报道出来好几年了,据我所知日本好象在实际工程上也没有应用。
    
    混凝土主要是水泥经过水参与硬化反应形成的人工材料,水硬化过程,会产生无数孔隙。自然界的腐蚀介质会通过这些孔隙,逐渐使混凝土分解破坏。人类目前掌握的矿物添加技术,还无法完全封闭这种水硬化形成的孔隙,从而切断这个腐蚀通道。但如果完全封闭了这些孔隙,又影响混凝土自身需要通过这些孔隙进行气体交换的特性。所以如何保证恰到好处的密闭度,让混凝土既有良好的气体交换性,又具有持久的耐腐蚀性能,这是非常不容易解决的问题。
    
    钢铁材料作为混凝土构筑物的筋骨框架,其寿命直接取决于混凝土的密实性。混凝土中水泥的水化产物——氢氧化钙是一种高碱性物质,钢筋与氢氧化钙接触后,会在表面形成氧化亚铁面膜,起到很好的保护层作用。氧化亚铁面膜在碱性环境中是很稳定的。但在建筑物形成的那一时间起,外部的酸性气体就会通过混凝土的孔隙,与氢氧化钙发生化学反应,使之变成碳酸钙。这时候,因失去碱性环境的保护,氧化亚铁面膜就被破坏,钢筋产生了锈蚀现象,从而寿终正寝。作为大坝的这两种主体材料,只有100年的寿命,潘院士何来三峡大坝是钢铁长城可以万年不垮的豪语?”
    
    http://www.tianya.cn/publicforum/content/free/1/2062885.shtml
    
五、丰满大坝使用寿命只有70年

    
    中国有句话叫做实践是检验真理的标准。
    
    位于吉林省的丰满大坝,和三峡大坝一样是混凝土重力坝。丰满大坝工程是于1937年4月开工,这是中国最早建造的大坝,由日本人设计和负责建造,1942年11月水库开始蓄水,1943年3月25日第一台发电机组开始发电。
    
    1996年和1997年李鹏以1943年开始发电的丰满大坝仍在安全运行之中,驳斥刘崇熙提出大坝耐久寿命50年或100年的说法。从1998年起,丰满大坝又进行一次大维修。2006年3月丰满大坝被鉴定为正常坝,一年之后,2007年丰满大坝却被鉴定为病坝,其中溢流坝段的渗漏和冻胀开裂问题严重。如何解决丰满大坝的安全问题,意见分歧:一种意见认为,继续维修,延长使用年限,不能拆除重建;一种意见认为,继续维修费用太高,不如拆除易地重建。2012年,国家发展改革委员会批准丰满大坝重建工程。按照重建方案,老的丰满大坝将被废弃,将老坝部分拆除形成一个豁口,在老坝下游120米处重建一座丰满新坝。
    
    图六:丰满大坝拆除重建示意图,图片来源财新网
    王维洛:拆除三峡大坝只是时间早晚和主动被动的问题


    从1943年丰满大坝第一台发电机组开始发电到2012年国家发改委批准丰满大坝重建,丰满大坝的全部使用寿命没有超过70年,这和刘崇熙认为中国的混凝土坝耐久寿命50年,外国100年是相符合的。丰满大坝重建的事实,证实了李鹏所说的三峡工程“利在千秋”和潘家铮的三峡工程“千年万年不会垮”都是错误的。
    
    郭树言把耐久寿命解释为建筑物在满足建筑设计指标情况下正常运行而不必大修的年限。
    
    那么再回过头来看一下丰满大坝进行第一次大修又在什么时候。丰满大坝的第一次进行大修是在1948年在苏联专家指导下进行的,增加浇筑了57360立方米的混凝土(大坝总混凝土量194万立方米),大坝外形和原日本人建造的发生了很大变化,并在坝基和坝体内进行钻孔灌浆,共72685米,补修大坝坝面27426平方米。工程至1959年才全部完成。按照郭树言的解释,丰满大坝的耐久寿命只有五年(1943年至1948年第一次大修时)。
    

六、拆除三峡大坝只是时间早晚和主动被动的问题

    
    1996年和1997年李鹏以已经使用了50年丰满大坝仍在运行为由,驳斥了刘崇熙提出的三峡混凝土坝的使用寿命在50年到100年之间,认为三峡大坝的使用寿命在千年以上,潘家铮更是认为三峡工程是长江上的钢铁长城,千年万年不会垮。
    
    但是丰满大坝被拆除了,使用寿命只有70年。丰满大坝如此,三峡大坝岂能千年万年不会垮?所以拆除三峡大坝只是时间早晚和主动被动的问题。
    
    从生态环境上来说,越早拆除三峡大坝就越主动,修复生态环境和减小生态环境的负面影响的工作完成越快。
    
    从社会影响上来说,越早拆除三峡大坝就越主动,被迫背井离乡的人可以回到故乡。
    
    就是从经济上来说,拆除三峡大坝的经济效益比不拆要好。三峡大坝的经济效益比较单一,就是平均每年发电近1000亿千瓦时,电力的销售额为250亿元人民币,运行费用为百分之六十,每年净收入为100亿元人民币。三峡工程的所有发动机和所有电量以及卖电的收入都是长江电力股份有限公司的,和作为三峡工程的投资人——中国老百姓没有任何关系。中国老百姓现在每年为后三峡工程(为三峡工程擦屁股的工程)的投资为130亿元人民币。从国民经济整体来看,三峡工程至今仍然是个赔钱的工程,而不是一个有经济效益的工程。2015年中国发电量为5.618万亿千瓦时,三峡工程发电量仅占百分之一点八。目前大西南地区的多余的、闲置的水力发电能力超过三峡工程的发电能力。中国并不依靠三峡工程来“照亮半个中国”。
    
    拆除三峡大坝的最大经济收益就在于重新获得的土地600平方公里,即90万亩土地或者6亿平方米的土地。按照土地的最低价钱每平方米5000元人民币计算,重新获得土地的价钱就是3万亿元人民币,是三峡工程投资的十余倍。
    
    丰满大坝被拆除了,三峡大坝也难逃被拆除的命运。早拆,主动地去拆,比拖到不得不拆要好。
    
    来源:博闻社
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