[資訊] 三峽大壩存在的嚴重安全技術問題

作者: laptic (無明)   2019-09-14 09:43:51
三峽大壩存在的嚴重安全技術問題和產生問題的根本原因
https://reurl.cc/K6jnpp
發表時間:12/09/2019 - 15:31
更改時間:12/09/2019 - 16:55
今年七月網絡谷歌圖片引發三峽大壩是否存在移位議題的討論,中國官方出面澄清似乎越
描越黑,引發輿論諸多質疑。旅居德國的水電專家王維洛對此議題做出了深入的研究,以
下是王維洛先生為法廣撰寫文章:
https://i.imgur.com/hWAo18d.png
一、摘要
三峽大壩從左至的布置為:三峽船閘,垂直升船機,左岸非溢流壩段和電源電站、左岸電
站,泄洪壩段,右岸非溢流壩段和右岸電站,右岸地下電站,一共由113個獨立的壩塊組
成,壩塊與壩塊間進行接縫處理。每一個壩塊可能有彈性變形,但是三峽大壩不存在彈性
變形,因為大壩不是一個整體結構,壩塊與壩塊之間是靠接縫連接的,壩塊高低又大不相
同,大壩變形不可能是連續的。
根據已經掌握的資料,三峽大壩存在的嚴重安全技術問題主要在以下幾個部位(自左到右
):
・三峽船閘;
・三峽升船機;
・三峽大壩左廠房1號到5號壩塊;
・三峽大壩泄洪壩段。
三峽大壩存在的嚴重安全風險的根本原因在於
・過高估計三峽大壩地基的所謂的“天賜”條件;
・大量使用炸藥破壞了壩基和山體的穩定,僅開挖三峽船閘河道所使用的炸藥量2.2多達
 2.2萬噸;
・鋼筋使用量過低,降低了鋼筋混凝土的強度;
・為創造世界紀錄,追趕速度,忽略混凝土澆築過程中的溫度處理;
・為了節省建造成本而降低混凝土的質量;
・大壩壩塊高低之間相差很大,而大壩的穩定只是從最高的、壩基最寬的壩塊出發,忽略
 了最低的、壩基最窄壩塊的穩定;
・三峽工程的早期投資被挪用投入股票市場;
・三峽大壩工程層層轉包,最終由非專業的農民工完成;
・負責三峽大壩工程質量檢查的院士們的失職,說假話;
・負責三峽大壩工程建造公司領導層的腐敗。
二、道歉與致謝
筆者首先必須向讀者道歉,雖然一直以來筆者對三峽工程持批判態度,對三峽工程質量也
持懷疑與批判的態度,但是總以為,林一山利用建設葛洲壩大壩工程的機會,在宜昌聚集
了二十萬中國水電專業建設隊伍,準備建設三峽大壩。以這支專業建設隊伍,三峽大壩質
量就是差,也不會太差。中國人的人定勝天的思維多麼根深蒂固,也不至於會到喪失理智
的地步,會用2.2萬噸的炸藥(投在廣島的原子彈的爆炸威力相當於1.5萬噸炸藥)去炸開
三峽船閘通道。看來筆者真是錯了,三峽大壩存在的嚴重安全技術問題,其嚴重程度遠遠
超出筆者原來的估計。
筆者在這裡對本次三峽大壩安全問題討論的所有參與者表示感謝,是你們的參與,使得這
個關係到中華民族子孫後代命運的問題,能夠在我們這一代人的手中更加清晰一些。筆者
特別要感謝那些參與三峽大壩建設的工程師與管理者,用親身經歷指出三峽大壩的質量問
題,指出三峽大壩工程層層轉包的問題;筆者特別要感謝指出三峽工程領導層挪用建設三
峽大壩資金用於投資股票市場的朋友;特別是要感謝原川大水利系的朋友,他們指出在三
峽大壩工作的校友對拆壩與不拆壩問題的迷茫;特別要感謝原華東水利學院或者原河海大
學的朋友,他們指出教授們、老師們發自內心的對三峽工程的反對。筆者特別要感謝馬可
安先生對三峽大壩安全問題的獨到的分析;筆者要特別感謝最早揭露三峽大壩存在兩千多
條裂縫的記者、現在閑賦在家的年輕力壯的趙世龍先生,祝他有朝一日能夠在神州大地上
重操舊業,自由發聲。
三、三峽大壩由113個獨立的壩塊組成,壩塊與壩塊間進行接縫處理
根據《百度百科》,三峽大壩為混凝土重力壩,壩頂高程海拔185m,最大壩高壩181m,軸
線全長2309.47米。
從長江左岸至右岸三峽樞紐建築物的布置是:三峽船閘,垂直升船機,左岸非溢流壩段和
電源電站、左岸電站,泄洪壩段,右岸非溢流壩段和右岸電站,右岸地下電站。
三峽大壩為混凝土重力壩,最大壩高181米(壩頂高程185米,壩基高程4米);壩軸線全
長2309.47米。大壩由非溢流壩段、廠房壩段和泄洪壩段組成,非溢流壩段用來擋水,廠
房壩段用來發電,泄洪壩段用來泄洪。
三峽大壩的功能壩段從左到右布置如下:
・通航建築物壩段、左岸廠房壩段、泄洪壩段、右岸廠房壩段
 (後再增加右岸地下電站)
・通航建築物壩段包含船閘與左岸1至18號非溢流壩塊(含升船機和臨時船閘);
・左岸廠房壩段包含左岸1至14號廠房壩塊及對應電站廠房
 (共14個壩塊,對應14台發電機組);
・泄洪壩段由23塊泄洪壩塊組成;
  在左岸廠房壩段與泄洪壩段之間是左導牆壩塊及左導牆;
  右岸廠房壩段包含右岸15至26號共12個壩塊,對應12台發電機組與右岸非溢流壩段
  1至7號壩塊。泄洪壩段與右岸廠房壩段之間是右縱壩段。
三峽大壩由113個獨立的壩塊組成,壩塊臨水面的寬度並不是一致的,比如泄洪壩段的23
塊壩塊的寬度為21米,廠房壩段的寬度為25米。壩塊與壩塊間進行接縫處理。每個壩塊單
獨受力,利用重力保持穩定。
正因為三峽大壩由113個獨立的壩塊組成,壩塊與壩塊間進行接縫處理。所以,每一個壩
塊可能有彈性變形,比如受溫度影響、水壓力影響的變形;但是三峽大壩不存在彈性變形
,因為大壩不是一個整體結構,壩塊與壩塊之間是靠接縫連接的,壩塊高低又大不相同,
大壩變形不是連續的。
https://i.imgur.com/fG3IK4Q.jpg
圖2:三峽大壩壩塊之間接縫示意圖 圖片來源:水電站大壩之重力壩,北極星水力發電網
中國長江三峽集團有限公司微信公眾號“三峽小微”說(三峽大壩)壩體變形處於彈性狀
態。而中國工程院院士陳厚群將其修改為“它基本上是處在彈性範圍以內”。
“三峽小微”的“壩體變形處於彈性狀態”,與陳厚群的“它基本上是處在彈性範圍以內
”,意思是不同的。希望讀者自己體會一下。
早在2003年5月21日,陳厚群的前任潘家錚在國務院三峽樞紐工程驗收組會議上指出三峽
大壩中的若幹個壩塊水平位移問題,潘家錚所提及的幾個壩塊是指左非8和臨船3。如果
是因為氣溫變化和蓄水高度變化所造成的“彈性”形變,為什麼只有這幾個壩塊發生了水
平位移?
四、不同的三峽大壩剖面圖後面隱藏的問題
在解釋三峽大壩可以抵抗核武器攻擊時,三峽大壩主上派給老百姓看這麼一張的三峽大壩
剖面圖:
https://i.imgur.com/0WJFTAi.jpg
圖3:三峽大壩的剖面 圖片來源:三峽大壩能抗住多大的打擊和潰壩後帶來的傷害?蛋蛋
贊.新聞,2018年11月3日)
文章寫道:“重力壩這三個字就意味着很多人對於三峽大壩的印象是錯的。很多人覺得,
水壩就是一堵牆,上面下面一樣厚。但是實際上,重力壩是一座山,下面厚、上面稍細,
而三峽大壩是一座大山,根據數據:長江三峽壩體高185米(筆者註:最大壩高為181米)
,壩頂部寬15.18米,壩底寬130米(一說120米),正常蓄水水位高175米,長度達2335米
。即便是最薄的地方,也有15米厚,所以根本就不是那麼容易壞掉的。”
為了說明三峽大壩不怕炸,說三峽大壩不是一堵牆,而是一座大山,下面厚、上面稍細。
但是對比美國胡佛大壩,大壩最大壩高為221.4米,壩頂部寬13.6米,壩底最大寬度202米
,顯然胡佛大壩這座山要比三峽大壩穩定許多。
在解釋三峽大壩的彈性變形時,三峽大壩主上派給老百姓看另外一張的三峽大壩剖面圖:
https://i.imgur.com/UGq5ZoG.png
圖4:三峽大壩的剖面 圖片來源:長江水利:【長江微科普】大壩變形監測知識知多少
這張圖裡的三峽大壩不象一座山,而更象一堵牆,牆頂變形最大、腰部次之、底部最小.
。而說三峽大壩象一堵牆,正是《三峽大壩能抗住多大的打擊和潰壩後帶來的傷害?》一
文認為是錯誤的。
一會兒說三峽大壩不是一堵牆,是一座大山;一會兒又說三峽大壩象一堵牆。在前一張圖
中,三峽大壩是基岩上澆築的,三峽大壩與基岩的接觸面是一個平面。正如科學普及出版
社2012年10月1日出版的《三峽百問》一書第23問中所指出;“混凝土重力壩是依靠自身重
量及其與地面的摩擦力抵抗水庫上游水的壓力荷載,以維持自身穩定的大壩。經過計算,
三峽大壩正常蓄水175米時,整個大壩將承受約2000萬噸的水壓力。”而在後一張圖中,
三峽大壩就長出了兩條短腿,三峽大壩與基岩的接觸面也增加了齒槽,變成高低不平,似
乎混凝土重力壩不能夠依靠自身重量及其與地面的摩擦力來抵抗水庫上游水的壓力荷載,
而要依靠增加的打入基岩的兩根基樁和齒槽來保持大壩的穩定,阻止大壩壩址的位移。
這種只從一個方面入手,給出最滿意的答覆,而完全忽略其他方面的要求,這種做法在三
峽工程論證中多次使用。比如,防洪組說,大壩下游的長江中下游的堤防防洪能力低,只
能防十年一遇的洪水,所以要建三峽大壩提高長江中下游堤防的防洪能力;泥沙組說,大
壩下游的長江中下游的堤防防洪能力大,所以三峽水庫可以採取排渾蓄清的運行方式(即
利用洪水把泥沙衝下去)。問題是,若把防洪組與泥沙組的說法做個交換,結論完全相反
。防洪組說,大壩下游的長江中下游的堤防防洪能力大,沒有建設三峽工程的必要;泥沙
組說,大壩下游的長江中下游的堤防防洪能力低,不可能實行排渾蓄清的運行方式,泥沙
淤積問題無法解決。事實上,大壩下游的長江中下游的堤防防洪能力是一個客觀事實,不
可能因為泥沙組的需要而大又因為防洪組的需要而小。
同理,將上面兩張三峽大壩剖面圖做個交換,結論也完全相反。三峽大壩剖面不可能同時
是一座大山又是一堵牆,或者一會兒是一座大山,一會兒又是一堵牆。
五、為什麼不談壩基滲漏?
中國長江三峽集團有限公司微信公眾號“三峽小微”在公布三峽大壩變形的數據,遺落了
壩基滲漏。
長江水利的《大壩變形監測知識知多少》一文在解釋“什麼是大壩變形”時對大壩變形做
如下定義:“大壩好比是長在地上的一棵樹,在風吹作用下,樹稍會向順風向一側傾斜。
大壩在水、溫度等荷載作用下產生的微小傾斜就是大壩變形。” “像樹傾斜一般,大壩
變形主要特點是:壩頂變形最大、腰部次之、底部最小。庫水位上升、溫度降低產生向下
游的位移,庫水位降低、溫度升高產生向上游的位移。”
《大壩變形監測知識知多少》一文也沒有公布三峽大壩壩基滲漏的數據。
為什麼不公布三峽大壩壩基滲漏的數據?這是因為三峽大壩採用的實體重力壩存在一個不
可克服的缺點,這種壩型的一個主要特點是建築材料用量大,工程量大,而且壩中部許多
材料僅起填充、加重作用,對壩體強度貢獻很小。壩體與壩基接觸面積大,壩底的揚壓力
也大,不利於壩體的穩定。壩底的揚壓力(Uplift Pressure)是上游蓄水滲透到壩體與
壩基之間的縫隙產生的壓力,其向上的作用力會抵消部分壩體重量,影響壩體穩定。特別
是在發生地震時,壩基滲漏量增加,壩底的揚壓力增大,對三峽大壩穩定十分不利。
可見三峽大壩壩基滲漏對於壩底揚壓力的產生和增大起決定性作用,直接影響三峽大壩的
穩定,所以不願意公布壩基滲漏的數據。
下面是筆者掌握的三峽大壩壩基滲漏的部分數據:
二期大壩和電站廠房
滲流檢測
蓄水135米高程後,基礎最大滲流量為1219.19L/min(含1號、2號排水洞滲流量)。2008
年9月20日,172.8米蓄水前為379.231L/min,172.8米蓄水後,2008年11月9日,大壩基礎
滲流量為426.15L/min,蓄水前後滲流量增量為82.92 L/min。2008年12月30日,滲流量為
393.01L/min。
右岸三期大壩
172.8米蓄水前滲流量為379.231L/min,172.8米蓄水後,2008年11月9日,大壩基礎滲流
量為426.15L/min,蓄水前後滲流量增量為82.92 L/min(筆者註:這些數據與二期大壩和
電站廠房的滲流量一模一樣,應該有錯)。2008年12月30日,右岸大壩滲流量為
441.92L/min(包含排水洞滲流量131.67L/min和右廠房滲流量55.97L/min)。
以上資料來自《中國三峽建設年鑒2009年》。
2008年12月30日, 三峽大壩二期大壩和電站廠房與右岸三期大壩的總滲流量為
834.93L/min。
三峽集團與陳厚群院士必須公布三峽大壩基礎滲流量與設計允許範圍。
六、三峽大壩存在的嚴重安全技術問題
根據現有資料分析,三峽大壩存在的主要安全技術問題主要在以下幾個部位(自左到右)

・三峽船閘;
・三峽升船機;
・三峽大壩左廠房1號到5號壩塊;
・三峽大壩泄洪壩段。
6.1三峽船閘
在黃金河道長江上建造最大壩高181米的三峽大壩,極大地限制了長江航道潛力的發揮。
為了保證三峽大壩工程不中斷長江航運,三峽大壩工程建有兩線五級三峽船閘和升船機。
三峽船閘是是世界上最大的兩線五級船閘,也是三峽工程創造的另外一個世界紀錄。三峽
工程於1994年12月14日正式開工,而三峽工程雙線五級船閘於1994年1月已經破土動工。
三峽工程船閘由中國武警水電部隊承建。為了建造船閘,必須連續開鑿十八座山頭,打通
一條通航的河道出來,必須在花崗岩山體內開鑿300米寬、175米深、長6442米的河道。開
挖過程中使用了2.2萬噸炸藥(天津大爆炸相當於使用了21噸炸藥;投在廣島的原子彈的
爆炸威力相當於1.5萬噸炸藥)!
張永興、哈秋舲在《三峽工程永久船閘高邊坡岩體力學特徵研究》一文中指出:“1)三
峽工程永久船閘高邊坡是從自然岩體中經深切而形成的長、陡、高邊坡。由於當地地質自
然條件十分複雜,地應力水平高(達10MPa),故開挖後初始應力釋放範圍很大,形成的
二次應力場由新的岩石邊坡來承擔,這是一個平面受力條件,與岩石圈的受力條件相比,
結構條件要差許多,岩體的變形量值也相對較高。2)在大面積開挖條件下形成的陡高邊
坡,由於沒有側限條件,岩石的穩定及變形問題十分突出。在該邊坡下,常有大型船隊通
過及人工工程活動,因此不允許有任何大的定位塊體和小的隨機塊體的失穩發生。根據船
閘金屬結構專家組提出的要求,閘門安裝後的閘室岩體的時效形變應不超過5mm,對岩體
的變形要求很高。”三峽船閘高邊坡變形的風險在於對通過船閘的大型船舶安全的威脅,
專家對高邊坡變形的要求是不能超過5mm。張永興、哈秋舲在文章結束時再次指出:“邊
坡岩體質量是隨着邊坡開挖不斷劣化,其顯現即為邊坡周邊產生拉裂縫、周邊位移不斷加
大、岩體失穩等形式,其實質為岩體質量指標的不斷減小、岩體變形模量的降低、岩體強
度的喪失等。”他們還提到利用炸藥來形成船閘的高邊坡,也增加了高邊坡的不穩定。
2010年12月,船閘南北高邊坡最大累計位移分別為71.57毫米和53.90毫米。當年
陸佑楣曾經說過:“(三峽船閘)最終監測到的岩體變形的最大隻有25毫米,那是在原來
預計的範圍之內,所以下面的船閘閘室結構都是安全的。” 張永興、哈秋舲在文章中提
到,專家對高邊坡變形的要求是不能超過5mm。三峽船閘高邊坡變形的風險在於對通過船
閘的大型船舶安全以及船舶上的生命安全構成巨大威脅。如今船閘南北高邊坡最大累計位
移分別達到71.57毫米和53.90毫米,是否還在原來預計的範圍之內?
175米蓄水後船閘南北線滲水量最大值曾分別為每分鐘3288.76升和每分鐘2905.24升!船
閘南北線滲水量一共為每分鐘6194升!每天的滲水量約為892萬升!這否還在原來預計的
範圍之內?
三峽集團於2012年和2013年分別對南北線船閘進行大修。經過大修後南北線滲流量為每分
鐘756.72升和每分鐘692.13升。以上資料來自《中國三峽建設年鑒》。雖然三峽船閘的滲
水問題經過大修得到緩解,但是三峽船閘高邊坡位移與滲水問題無法得到根本解決。
美國斯克拉

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