文/羊城晚報全媒體記者 李鋼 實習生 熊杰
在近期的洪澇災害中，一度流傳著三峽大壩不起作用的傳言，是真是假？這一次，驛站君請來了中國科學院青促會會員、中國科學院自然科學史研究所副研究員張志會，專門來講一下，三峽大壩的奧秘所在。
「已變形且存在潰壩風險」？三峽大壩真沒有那麼「嬌氣」
「三峽大壩是否已經變形」、「三峽大壩很脆弱」……近期兇猛的洪水使這些謠言「捲土重來」。張志會強調，這些謠言都是無稽之談。
「網上流傳的『三峽大壩變形』的照片是谷歌拍攝的，事實上是谷歌衛星圖的影像生成方面存在問題，三峽大壩其實沒有變形。」谷歌衛星圖片並不是直接拍攝的。谷歌將拍攝到的多張圖片，結合地理坐標等信息，經過一系列算法處理，拼接修正生成圖片。由於國外公司不能精確掌握中國的重要地理坐標數據，因此顯示某些場景出現偏差。
她說，在自重作用、水推力和溫度荷載等作用下，三峽大壩發生沉降和水平位移是正常現象，但這種程度的沉降和位移並不會造成嚴重變形，更不會引發潰壩。
通常情況下引發潰壩的原因主要有以下幾種：大壩年久失修、極端天氣來臨、山體局部滑坡。
國務院三峽工程質量檢查專家組定期對三峽工程建設質量進行了現場檢查。大壩每年都進行年檢。 為實時、精準掌握三峽大壩運行狀況，三峽大壩建成了世界水利建設史上數量最多、種類最全的安全監測系統。截至2020年6月底，三峽大壩共安裝埋設1.2萬餘支儀器，這些「火眼金睛」日夜不息地監測著大壩變形、滲流滲壓、應力應變、強震、水力學及動力學專項監測等情況，監測數據會及時回傳到監測中心。所以，三峽大壩不會存在年久失修的問題。
三峽大壩地處湖北宜昌，較有可能受到極端降水的影響，但是由於三峽大壩本身較為堅固，且長江中下遊地區強降雨時間不會持續整年，所以極端天氣導致三峽大壩潰壩的可能性較低。
「三峽大壩周圍都有邊坡加固，所以山體滑坡風險較小。」張志會說。所謂的「邊坡加固」，就是採用某種特殊的技術來降低邊坡滑體的整體滑動力，使邊坡變得相對穩定。
三峽大壩用了最堅固的一種壩型？
張志會說，千年以降，人們在面對洪水問題上，一直在堵和疏之間權衡使用。作為人類抗洪智慧的結晶，三峽大壩又有著怎麼樣的奧妙之處？
三峽大壩是混凝土重力壩，是一種安全性極高的壩型。所謂混凝土重力壩，是用混凝土澆築，主要依靠壩體自身重量來抵抗上遊來水壓力及其他外荷載，並保持大壩建築的穩定性的一種大壩。
重力壩主要依靠壩體產生的抗滑力來維持穩定，同時依靠壩體自重產生的壓應力來抵消由於水壓力所引起的拉應力，以滿足強度要求。重力壩沿壩軸線分成若干壩段，各段獨立工作，結構作用明確。
三峽大壩的混凝土是經過科學的配比後產生的一種創新型混凝土，由中國水科院與長江科學院兩家進行平行試驗，三峽總公司試驗中心進行校核試驗，歷時近3年完成。通過配合比優化使混凝土密實性高、抗拉強度與極限拉伸較高、抗滲與抗凍等耐久性好、抗裂性好。為了保證混凝土泡在水裡沒有問題，有專門的院士對混凝土的材料做過乾濕循環研究。
從工程本身來講，三峽大壩可防「千年一遇洪水」，當峰值為98800立方米/秒的洪水來臨時，大壩仍然可以正常運行。這表明了三峽抵禦極端嚴重的洪水侵襲的能力。不過為了保障大壩的工作狀態正常，還是要在規定時間內使庫區水位回到安全水位。
三峽大壩在本次汛情中起到的作用很小？
有社交媒體批評三峽大壩自6月下旬以來多次洩洪，也就是老百姓說的「開閘放水」。為何三峽大壩不能一次性攔住洪水？
張志會說，我國老百姓對三峽工程在解決長江洪水問題上有著很高的期望，畢竟1992年全國人大決策三峽工程上馬時，防洪就是三峽大壩的首要功能。 三峽水庫對防洪可以起很大的作用,但總歸能力有限,不能解決所有問題。
再大的水庫，庫容量也是有限的。長江的年徑流量接近一萬億立方米，其中百分之七八十的水量集中在雨季。而我們三峽水庫的總庫容只有392億，可調度的防洪庫容僅有221億。在以往降水量較小的年份，三峽大壩可以一次性將水都攔住。但是在雨量豐沛的汛期，如果一味無條件地按照「蓄洪補枯」讓大壩攔水，那麼不僅221億的防洪庫容很快就會填滿，大壩將對今後的洪水失去防洪作用。
今年汛情嚴重，洪峰接連不斷。按照防洪要求，進入汛期後三峽水庫的水位不得超過145米高程的「汛限水位」。在汛期到來之前或者汛期中，一旦三峽水庫不能在規定時間內通過水輪機發電把水位降低到汛限水位時，通俗來講，三峽水庫就要在洪水不是很大的情況下，以下遊的安全洩量下洩，讓水位下降到145米左右，而不是傳言中的「敞洩」。通過防洪調度，不僅保障了三峽水庫的防洪功能，還可有效緩解洪峰對大壩的威脅。
張志會介紹道：「三峽大壩防洪是一個系統工程，洪水不只來自大壩上遊，來自壩體下遊和支流的洪水也影響著大壩下遊地區的安全，因此長江防洪作為一個系統工程，需要由三峽大壩、荊江大堤和蓄滯洪區共同發揮作用。」 近期的強降雨導致我國長江中下遊地區洪水形勢嚴峻。實際上，長江上遊也在同一時間經歷了強降雨。三峽工程通過攔截上遊洪水和實施梯級水庫聯合調度，幫助推遲和錯開了洪峰到達下遊的時間，緩解了中下遊的防洪壓力。
中國人築壩，比大禹治水要早得多
歷史上，中國人治水，不得不提到大禹。史書上記載的大禹，為了治水，連家都不回，而他開創的「堵不如疏」的治水理念也為後世稱道。
但是，大禹之所以採取了「疏」的對策，恰恰是因為他的父親鯀，曾用堵的方式而治水失敗。
「堵」，就是到處修築堤壩。
中國自古以來洪澇災害頻發。
張志會告訴驛站君，最初，各部落為求得生存，往往逐水草而居。由於古代社會生產力水平極其低下，人們只能被動地逃避洪水侵襲。傳說中共工「壅防百川，墮高堙庫」和「鯀作城」堪稱我國古代最早關於先民被動應付洪水，以「壅」、「障」為法的治水實踐。
「目前已知的中國最早的水壩位於浙江杭州，距今已有4700年至5000年的歷史了，比大禹治水還早了一千年。」張志會介紹道。
中國最早的水壩與良渚文明有關，良渚文化是中國浙江錢塘江流域一支重要的古文明，因發現於浙江餘杭良渚鎮而得名。
該水壩與良渚古城內重要建築的建設時間是一致的，也就是說在當初工程規劃的時候，二者就是統一建設的。
「良渚古城所在的天目山是整個浙江省的暴雨中心，地勢低洼很容易形成山洪，危險係數很高，所以需要修建水壩來抵禦洪水。」張志會進一步解釋了水壩與良渚古城的關係。
良渚古城三面環山，水網密布。出於對水資源的管理，先民們在良渚古城修築了包括谷口高壩、平原低壩、塘山長堤共11條水壩，整個水利系統在良渚古城北部和西北部形成面積約13平方公裡的儲水面，良渚人築壩時，通常在壩體內填築淤泥和草裹淤泥，壩體外用黃色粘土作為壩殼。
這一結構類似於現代的粘土心壩牆，心牆起防滲作用，而壩殼則起到保護和支持壩體穩定的作用，它們控制和影響的流域面積超過100平方公裡，不僅把中國水壩的歷史往前推進1000多年，也改寫了世界水利史。
存在天然形成的水壩？
「人類築壩其實受到了天然壩的啟發。」張志會說。自然界的河流中，有時會見到由石塊和泥土堆積而成的欄壩，這其實就是天然壩。 相當一部分天然壩與堰塞湖相伴相生。火山活動產生的熔巖流、地震災害引發的山崩滑坡體、冰磧物等堵塞了河谷、河床，河谷中的流水逐漸聚集並往四周漫溢，當儲水到一定程度就形成了堰塞湖。九寨溝就是地震形成的堰塞湖。
與堰塞湖一同形成的天然壩存在不穩定性，其堵塞物會受衝刷、侵蝕、溶解、崩塌等等。一旦堵塞物被破壞，湖水便漫溢而出，傾瀉而下，處置不當會形成潰壩，引發重大災害。
在2008年汶川大地震的時候，就形成了眾多堰塞湖。地震形成的唐家山堰塞湖,蓄水量最高時達到2.5億方。2016年，恩施市龍鳳鎮三河村白廟橋附近突發堰塞湖潰壩事故，導致當地部分人員及車輛被困。 今年汛情來勢兇猛，多地形成了堰塞湖。湖北恩施因清江上遊屯堡鄉馬者村沙子壩滑坡，清江上遊形成堰塞湖。甘肅文縣暴發泥石流，衝入白水江形成堰塞湖。因堰塞湖往往突發，每次發生後政府都會緊急撤離群眾，全力搶險救災。當年由於唐家山地勢險峻，國家還採用空降方式輸送部隊和大型設備，成功處理了堰塞湖險情。
來源：金羊網