終極豆腐渣?三峽大壩致命安全危機全揭秘(組圖)

2020-06-20 12:15 作者: 王維洛

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三峽大壩是終極豆腐渣,命在頃刻?(圖片來源:STR/AFP/GettyImages)

【看中國2020年6月20日訊】(編者註:2019年,三峽大壩嚴重扭曲變形引發廣泛關注。而今年六月以來,南方多地出現大暴雨,再次引起外界擔憂。)近日推特上熱傳一條消息,疑是擁有國家一級註冊結構工程師、中國建築科學研究院博士生導師、建研科技股份有限公司總工程師等多個頭銜的黃小坤,在微信朋友圈發文示警:「宜昌以下跑,最後說一次」。

 

 

(圖片來源:網路)

特大洪災蓄勢待發 三峽大壩危如累卵

現將旅居德國的水利專家王維洛於2019年所寫萬字長文《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》,在此刊出。

一、摘要

三峽大壩從左至的佈置為: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就多達2.2萬噸;
  • 鋼筋使用量過低,降低了鋼筋混凝土的強度;
  • 為創造世界記錄,追趕速度,忽略混凝土澆筑過程中的溫度處理;
  • 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(編註:其實是中共的洗腦灌輸所致)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181m,軸線全長2309.47米。

從長江左岸至右岸三峽樞紐建築物的佈置是: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佈置如下:

  • 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臺發電機組);
  • 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臺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。


三峽大壩壩塊之間接縫示意圖(圖片來源:網路 下同)

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干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,三峽大壩的「主上」派給老百姓看這麼一張的三峽大壩剖面圖:

三峽大壩的剖面網路圖片

文章寫道:「重力壩這三個字就意味著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:


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像一座山,而更像一堵牆,牆頂變形最大、腰部次之、底部最小。而說三峽大壩像一堵牆,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像一堵牆。在前一張圖中,三峽大壩是基岩上澆筑的,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《中國三峽建設年鑑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記錄。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:「邊坡岩體質量是隨著邊坡開挖不斷劣化,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只有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《中國三峽建設年鑑》。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--露爾絲工程諮詢事務所主任列昂那德.斯克拉(Leonard Sklar)與艾米.露爾絲(Amy Luers)在1997年10月考察了長江三峽大壩工程現場後撰寫的考察報告中早就指出船閘石壁不穩固的問題:「目前,值得注意的首要問題是開鑿船閘航道處兩側石壁的穩固性。三峽工程部門根據岩心取樣的分析結果,顯然高估了構成壁牆的閃石、斜長石花崗岩地層的受力性能。由於挖掘過程會造成突然的不均勻的岩體負載變動,使壁牆的岩體變形,目前垂直高度達170米的壁牆已經出現了淺表破損。三峽工程部門為此請來一個挪威的地質工程專家組,該專家組建議採取補救措施,現在開鑿船閘的工程已不得不暫時停了下來。由於以下幾個原因,要解決這個問題可能有困難。首先,在岩體上開鑿船閘後,與岩壁平衡性相關的新的岩體應力重組需要很多年、甚至幾十年時間。如果按照目前的設計建成船閘,在此岩體應力重組期間,如果壁牆只出現不太經常的破損,那麼船閘本身可能還是基本穩固的,但是船閘石壁的破損早晚會造成通航船隻的損傷,也破壞船閘石壁本身的穩固性。其次,目前船閘的選址是在與大壩平行的山脊上、位於兩側最高點之間的鞍部,這樣就很難使陡坡變成緩坡,從而加大了船閘分級時的坡度。第三,由於石床的穩固性比預期的差,這意味著花崗岩石床的裂損密度將比預計的要高得多,因此大大增加了大壩底部和周邊滲水的可能性,這會造成大壩的底基不穩,而更大的潛在危險則是由此而引起的上游西陵峽石壁的大規模滑坡。」(《長江三峽大壩工程現場考察報告》刊登在《當代中國研究》1998年第二期)

三峽船閘是三峽大壩存在的最嚴重和最迫切解決的安全技術問題。

6.2 三峽升船機

三峽升船機是三峽大壩中最薄弱的部位,三峽水庫221.5億立方米的庫水與下游只由幾道鋼樑隔開。

張志勇與段國學在《建築物存在的主要安全技術問題》一文中指出:「升船機左側人工開挖邊坡高140米,機室段直立坡高34米至51米。施工期和運行期邊坡存在穩定問題。

升船機上閘首為三維受力結構。基礎開挖變形複雜,基座坐落在高程95米的平臺及高程48米至95米的開挖斜坡上。施工期下游側和右側形成陡坡臨空面。其中下游側坡高47米。上述不利條件加上基礎受F23、F215、f548、f603等斷層切割,以及存在緩傾角裂隙,使得升船機上閘首的穩定性令人關注。

升船機塔柱最大建築高度149米,為鋼筋混凝土高聳薄壁結構。由於塔柱高,運行要求嚴,荷載又呈空間力系作用於其上,故對其變形、強度、剛度及動力特性監測至關重要。」

根據筆者掌握的數據:

2010年12月,升船機北坡向閘室中心線最大位移56.77mm,沖砂閘南坡向閘室中心線最大位移36.23mm。

以上資料是來自《中國三峽建設年鑑2011年》。

2012年12月,升船機北坡向閘室中心線最大位移48.24mm,沖砂閘南坡向閘室中心線最大位移36.75mm。

以上資料是來自《中國三峽建設年鑑2013年》。

升船機閘室的位移可以直接一座100多米的建築物比較,比如深圳的某座高149米公寓樓,最大位移達到56.77mm,住戶應該會擔心這座公寓樓是否會倒塌。

升船機的位移,將直接影響升船機爬桿齒輪的安全運行,輕則升船機不能正常運行,重則升船機失穩、船毀人亡,三峽水庫幾百億的庫水將從升船機在大壩中開完的深槽奪路而出,一瀉千里。

6.3 三峽大壩左廠房1號到5號壩塊

工程院士們告訴大家,三峽大壩是混凝土重力壩,高181米,壩頂部寬15.18米,壩底寬130米,像一座山,很穩定的。確實,壩底寬度越大,大壩就越穩定(如本文圖3所示)。但是工程院士們告訴大家的這只是三峽大壩中最高壩塊的高度和最大的壩底寬度,沒有告訴大家三峽大壩中最低壩塊的高度,以及最小的壩底寬度。三峽大壩左廠房1號到5號壩塊的高度不是181米,而只有95米。大家都學過幾何,1號到5號壩塊的形狀是個什麼樣子,也就不難想像了,它的重量多大,能否保持大壩穩定,大家也不難估算。起碼,三峽大壩左廠房1號到5號壩塊不可能像一座山,也不可能穩定。原三峽集團總經理曹廣晶告訴大家三峽大壩是混凝土重力壩,像一座山,不怕核武器打擊,三峽大壩剖面如圖3。但是三峽大壩左岸1至5號機組壩塊剖面圖5與圖3不一樣,恐怕連普通的常規武器的攻擊都承受不了。
三峽工程左岸1至5號機組壩段地基深層抗滑穩定問題(圖片來源:薛果夫、滿作武、陳又華)

張志勇、段國學在《建築物存在的主要安全技術問題》重點指出左廠房1號到5號壩塊壩基深層抗滑穩定問題:「左廠房1號到5號壩塊壩高近170米,壩後緊接深挖達70米,坡度約54度的施工開挖邊坡。壩基緩傾角裂隙相對發育,存在走向10度至30度、傾角20度至30度緩傾角裂隙和少量傾向下游的中傾角裂隙。這些因素構成了該部位深層滑動的邊界條件。」

根據薛果夫、滿作武、陳又華的文章,三峽工程左岸1至5號機組廠房壩段為壩後式廠房佈置方案,大壩建基面高程為90米,廠房機窩基礎需下挖至高程22.2m,從而使壩基下游形成坡度為54°,坡高67.8m的臨空面。由於1至5號機組壩段基岩中存在傾向下游的長大緩傾角結構面(筆者註:指斷層),這就構成了受此類緩傾角結構面控制、向下游機窩臨空面滑出的大壩深層抗滑穩定問題。由於這一問題關係到三峽大壩安危,且解決的難度極大,所以長期以來作為三峽工程關鍵技術問題之一,成為國內外大壩專家、工程地質與岩石力學專家關注的焦點。

薛果夫等繼續指出,影響大壩深層抗滑穩定的決定條件是緩傾角結構面的存在,而且1至5號機組壩段整體位於緩傾角結構面相對發育區。

在圖5三峽工程左岸1至5號機組壩塊的剖面中可以看到三條在1至5號機組壩段基岩中存在傾向下游的長大緩傾角結構面(斷層),影響到三峽大壩的安危。


不太高大、雄偉的三峽工程左岸1至5號機組壩塊(圖片來源:三峽工程設計論文集)

6.4 三峽大壩泄洪壩段

三峽大壩泄洪壩段位於長江河床中部,全長483米,由23個壩塊構成,每個壩塊長21米,最大壩高181米,壩身受到上、中、下3層大孔口削弱,壩體變形和應力比較複雜。整個壩段佈置有22個長6米、寬8.5米的導流底孔(進口底高程56m)和23個寬7米、高9米的泄洪深孔(進口底高程90m)以及22個淨寬8米的表孔(堰頂高程158m)。由於水頭高,泄洪量大,存在一系列水力學問題。就是從大壩安全來說,每個21米長的泄洪壩塊有3個開口面積為51至63平方米的泄水大洞,宛如到處是空洞的乳酪一樣。

根據周志芳和籐建任的《三峽大壩壩基滲控分析》一文,泄洪壩段位移長江原枯水河床和右岸漫灘(包括史經灘、中堡島)兩部位。開挖後地形形態與設計輪廓基本一致,僅局部壩段(筆者註:這裡的壩段應該是壩塊)因設計優化或缺陷處理而略有差異。總體趨勢是,各壩段建基面底板高程自中堡島向主河床逐漸降低。泄1#至泄4#壩段位於大江河床深槽區,建基面高程由上塊4至10米,以1:6坡比向下游抬升,至下塊的高程為15至21米;泄5#至泄8#壩段由高程21米逐步抬升至31米;泄9#至泄17#壩段位由高程21米逐步抬升至35米;泄18#至泄23#壩段位由高程38米逐步抬升至50米。

可見,三峽大壩滿足壩高181米的壩塊只有泄洪壩段的一號壩塊即泄1#。而原三峽集團總經理曹廣晶就是以這各壩塊的高度和壩基寬度來代表整個三峽大壩。三峽大壩泄洪壩段的泄4#壩塊只有壩高175米,後續壩塊壩高逐步減小,到泄23#的壩高只有135米。

周志芳和籐建任指出三峽大壩泄洪壩段基岩中存在67條斷層和長度大於5米的裂隙5827條。「三峽大壩泄洪壩段建基岩體主要為前震旦系閃雲斜長花崗岩,其中侵入有花崗岩脈、偉晶岩脈,還有少量的閃長岩包裹體。區內共發現斷層67條,按走向分為以下4組:(1)NNE組:走向為5°至30°,傾向NE為主,傾角為55°至75°,多斜穿泄洪壩段,共見25條,佔總數的37.3%。(2)NE至NEE組:走向為54°至85°,傾向NW為主,傾角為65°至85°,共見12條,佔總數的17.9%。(3)NWW組:走向為270°至295°,傾向NE為主,傾角為55°至83°,共見12條,佔總數的17.9%。(4)NNW組:走向為NW330°至353°,傾向SW為主,傾角為58°至80°,共見11條,佔總數的16.4%。區內斷層長度小於30米共見18條,30米至50米共見23條,50米至100米共見15條,100米至200米共見8條,大於200米共見3條。泄洪壩段實測裂隙(長度大於5米)為5827條,其中陡傾角裂隙為3773條,佔總數的64.8%;中傾角裂隙為1386條,佔總數的23.8%;緩傾角裂隙為1386條,佔總數的11.4%。」

在三峽工程論證期間,據說進行了地面核查,淺層物探,沒有發現斷層,只提基岩為前震旦紀閃雲斜長花崗岩,於是就有了三峽大壩是天賜良址的說法。但是在全國人大批准三峽工程之後,才說震旦紀閃雲斜長花崗岩中有其他岩脈的侵入,斷層、裂隙一條條浮現出來。

當年記者趙世龍揭發三峽大壩出現的兩千多條裂縫,主要也是出現在泄洪壩段。

7、三峽大壩存在的嚴重安全風險的根本原因

  • 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條件;
  • 大量使用炸藥破壞了壩基和山體的穩定;
  • 為了節省建造成本而降低混凝土的質量;
  • 鋼筋使用量過低,降低了鋼筋混凝土的強度;
  • 為創造世界記錄,追趕速度,忽略混凝土澆筑過程中的溫度處理;
  • 大壩壩塊高低之間相差很大,而大壩的穩定只是是從最高的、壩基最寬的壩塊出發,而忽略了最低的、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。

鄒愛國與張宿堂在《三峽不是夢》一書中,用了一個章節來介紹三峽大壩壩址是上帝賜給的好壩址。「三斗坪位於一個古老的結晶岩地塊上,它是中國大陸較穩定的楊子准臺地的基底的裸露部分。壩址處河谷開闊,河床覆蓋層很薄,基岩為花崗岩,岩性均一,岩體完整,力學強度高,岩體透水性微弱,斷裂規模小,多為陡傾角且膠結良好,壩體上下游10公里範圍內無大的斷裂及不良的物理現象,壩址工程地質條件優越,適宜修建混凝土高壩,是一個難得的好壩址。」「一些外國學者考察了三峽壩址後,發出這樣的讚嘆:‘一個絕好的壩址!’‘上帝賜給中國人一個難得的壩址!’‘太好了,這壩址到哪兒去找!’」

但是喻學文在《三峽工程壩基岩體滲透性》一文中指出:三峽大壩基礎岩石透水性具不均一性和方向性,不同風化帶、不同地貌單元岩體滲透性不同。喻學文特別指出,左岸廠壩14號壩塊、泄洪壩段8至10號壩塊存在穿過壩基上下游的較嚴重的滲透帶,對壩基岩體抗滑穩定帶來不利影響。

馬可安在《三峽大壩已嚴重變形危如累卵》一文中經過計算,指出三峽大壩混凝土中鋼筋用量過少的問題:「根據百度百科,大壩擋水前沿2345米長。三峽工程主體建築物土石方挖填量約1.34億立方米,混凝土澆筑量2794萬立方米,鋼筋制安46.30萬噸,金結制安25.65萬噸,是世界上工程量最大的水利工程。這些數字看起來大得驚人,可是,對於三峽大壩的巨大體量,就遠遠顯得不足了。特別是鋼筋制安僅46.30萬噸,平均到總共2800萬立方米的混凝土用量,每立方米混凝土僅用了16.5公斤鋼筋。相當於每立方米插入80雙普通吃飯用不鏽鋼筷子的鋼筋用量。那根本比豆腐渣工程還豆腐渣工程嘛。」

三峽大壩每立方米混凝土僅用了16.5公斤鋼筋!

2008年5月12日中國四川汶川大地震,造成數萬居民死亡,大量建築物倒塌是造成人員死亡的主要原因,日本地震學者認為,建築的混凝土質量差、鋼筋數量過少,導致建築物倒塌。關於汶川大地震中的豆腐渣工程的危害,中國人應該還沒有忘記。

(文章僅代表作者個人立場和觀點)



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