週日. 1 月 16th, 2022

為何「長江三峽大壩」 一定會潰壩呢?

▼2020-07-16長江三峽大壩的鳥瞰圖(可以看到中間壩體已經向下游偏斜不少,足以印證重德之所言)。

【李重德/專欄報導2020/7/16】 40年前我就預感「長江三峽大壩」一定會潰壩,重德在大學時所學習的專業學科是「水利工程」,1980年在校期間正是中共在爭議「長江三峽大壩」是否該興建的時候,當時 重德 直覺認為長江像一條活龍,如果在三峽築壩,而造成長江之水不能滔滔江水向東流,則猶如把一條活龍攔腰以繩索來勒緊,這條活龍縱然一時不死,他日也要肚脹而爆,因此重德當時即有若中共建「長江三峽大壩」,不出三十年即會潰壩的預感。

三峽大壩位於三峽西陵峽內的宜昌市夷陵區三斗坪,並和其下游不遠的葛洲壩水電站形成梯級調度電站。它是世界上規模最大的水電站,共安裝32台70萬瓩(700MW)水輪發電機組,總裝機容量2,250萬千瓦,年發電量約1,000億千瓦·時。

三峽大壩為混凝土重力壩,它壩長2335公尺,底部寬115公尺,頂部寬40公尺,壩頂高程為海拔185公尺,最大澆築壩高181公尺,正常蓄水位海拔175公尺。大壩下游的水位約海拔66公尺,壩下通航最低水位海拔62公尺,通航船閘上下游設計最大落差113公尺。溢洪量是116,000立方公尺每秒。

三峽大壩工程總容量是393億立方公尺,集水面積是1,000,000平方公里,表面積是1,084平方公里,正常蓄水位是175公尺,防汛限制水位是145公尺,枯水期最低消落水位是155公尺。

2006年9月20日,三峽大壩開始156公尺水位蓄水。2009年8月29日,中共國務院長江三峽三期工程驗收委員會樞紐工程驗收組同意正常蓄水(175公尺水位)驗收通過。此為長江三峽三期樞紐工程最後一次驗收。

      大家不知的「三峽大壩」潰壩原因之一:水庫淤積

重德由於在大學時就對水壩工程學有過深入研究,因此對於可能造成「三峽大壩」潰壩原因,發現坊間所談論的都不是真正的重點,因此特別就所知悉的幾個被大家忽視的可能原因,補充說明如下:

第一個原因,就是「水庫淤積」,水庫淤積有一部份是來自水庫淹沒區內的地質軟化,造成其上面的「滑坡」,過去長江水位是幾公尺深而已,目前變成最高有110公尺的水深,庫區的高水壓嚴重浸軟了庫區的山坡腳,造成了上游單單三峽庫區重慶境內有超過一萬處隱患點。

而且在三峽大壩未建造之時,長江的水流是既大又快的,因此若庫區集水區有任何山坡崩坍時,這一些崩坍的砂石會被長江的水流帶走,最後沉積在平緩的出海口或是湖口。但是,如今三峽大壩造成回水區水流減緩,嚴重到只有1.2公分/秒,幾乎不再流動,因此自然這一些崩坍的砂石都會淤積在庫區,而墊高水庫的河床。

依照 重德 從各種資料彙整之後的測算,三峽大壩在壩體位置的淤積深度最少有40公尺深,而越往上游則淤積較少,但是整個庫床仍然是一條有坡度的沉泥床底,而沉泥與原來的長江河床中間將因為有腐爛的植物作為潤滑層,將使得這個厚達數十公尺,長達上百公里的庫底沉泥,成為一個極易因地震而往壩體滑動的重力火車。這就造成了猶如冰川一樣的往下壓迫大壩壩體的靜推力與爆發力,這是目前所有專家學者所疏忽的一項最重要的可能造成「三峽大壩」潰壩原因。

      大家不知的「三峽大壩」 潰壩原因之二:誘發地震

三峽大壩的主要建築物都是按照防7級地震震度來設計的。因此在理論上而言,三峽大壩壩體是可以單獨承受7級地震的衝擊,但是這一個設計是假設三峽大壩的庫區所裝的都是水,而不是泥沙。

但是,據重德的測算,事實上三峽大壩目前的總容量只剩下原設計容量的一半,換句話說有一半的容量已經變成為沉泥。水的密度是1,而沉泥的密度是2.4,因此,如今的三峽大壩恐怕承受6級地震都有危險。

更危險的是,三峽大壩還會誘發大地震。根據統計資料,大於100億立方公尺的大型水庫,誘發地震概率則大於十分之一。水庫誘發的地震一般發生在近壩區,它和普通地震的最大區別是:震源更淺、破壞性更大。

由水庫所誘發的地震,其原因很複雜,其中的一個原因是水的能量傳遞有如電磁波一樣,但是到了近壩區時,由於壩體不能傳遞水波能到下游,因此這些水波能被集中表現出來,而產生地震。

這個道理就如同海嘯一樣,2004年12月26日「南亞大海嘯」是源於震央位於在印尼蘇門答臘島亞齊省西岸為160公里的30公里的深海地底地震,震波在海水中快速地傳遞,但是在大海上被未發生大海嘯,而是到了近岸淺海處才會「後浪疊前浪」的創造出51公尺高的大海嘯。 

     大家不知的「三峽大壩」 潰壩原因之三:改變氣候

目前造成整個長江流域都發生澇情的主因,就是長江的上下游區域都連續的發生強降雨的情況。但是這個長江上下游區域都強降雨的情況不是偶然,而是必然,因為禍首就是三峽大壩。

為何說禍首就是三峽大壩呢?首先,重德 請大家關注三峽大壩的水庫集水面積是1,000,000平方公里,水庫表面積是1,084平方公里,這說明了甚麼?

這說明了有1,084平方公里的水蒸氣發射區,也有1,000,000平方公里的降雨接收區,這形成了一個區域性的改變氣候環境條件,促成了加速集中降雨的現象。

過去吾人計算任何液體的蒸發擴散速度都是根據『麥克斯韋速率分佈公式』,大多無誤,但是唯獨對於水的蒸發擴散是不適用的。

1859年,J.C.麥克斯韋首先獲得氣體分子速度的分佈規律,爾後,又為L.玻耳茲曼由碰撞理論嚴格匯出。因此,它也以詹姆斯.麥克斯韋和路德維希.玻爾茲曼命名。處於平衡狀態下的理想氣體分子以不同的速度運動,由於碰撞,每個分子的速度都不斷地改變,使分子具有各種速度。1920年O.斯特恩最先用原子束(分子束)實驗直接驗證了麥克斯韋速率分佈律的正確性。

但是為何『麥克斯韋速率分佈公式』唯獨對於水的蒸發擴散是不適用的呢?目前,科學家尚未有定論,但是,重德 探討其原因,認為主因有三,第一個原因就是水蒸氣分子的碰撞是「非彈性碰撞」,第二個原因就是「水蒸氣的量子熱波長與粒子之間的距離相比並不夠小」,第三個原因就是在「地球的大氣層中水蒸氣的含量已經達到飽和」的緣故。其中,重德 認為第三個原因更是關鍵因素。

因此,依據這一個理論足以說明,一旦庫區的水表面積變成原來長江的十多倍之後,其水蒸氣的蒸發量將使得原來已經達到水蒸氣飽和的集水區大氣又凝結成雨水降下,然而後續又因為庫區無窮大的水表面又蒸發出大量的水蒸氣來補充,又使得雨水下個不停,如此惡性循環下去,直到這些蒸發的水蒸氣迅速被氣流帶到集水區之外,或被乾燥空氣半途中和掉。

      大家不知的「三峽大壩」 潰壩原因之四:緩流逆襲

2010年10月26日,三峽大壩蓄水至175公尺時,測得重慶寸灘港的水位為175.91米,相差不足1公尺。中共便以此來駁斥有「水庫水力坡度」的說法。

    但是,重德 認為中共的說法是經不起時間的考驗的,因為十年之間,流進庫區的水帶來了大量的沉泥,有的長江各支流就在流進庫區不遠處就沉積下來了,造成了「類拴暗攤」,而且因為整個庫區水域不能快速的流動,因此全面性地墊高了長江的河床,而且讓長江的河床都變是軟泥河床,尤其是近壩區更是極細滑的軟泥。

因此,一旦庫區的集水區有強降雨時,長江的各支流在排水入長江時,就會發生支流河水要進入庫區時受到「類拴暗攤」的阻礙,而導致了猶如長江河水逆襲的結果,造成支流排洪上的障礙,而且庫區河床上的沉泥將被捲起,甚至夾帶石頭而衝擊河堤,造成河堤潰堤。

         「截江成湖」讓中國 「要死不活」

重德認為在三峽大壩三峽處築壩,姑且不論地理地質條件與設計施工品質如何,單論把原來快速流動的活水變成如同湖泊一樣的死水的這一個生態浩劫來看,這就是一種「殺生」的做法。

若是,從玄學來說,則更是如同用一條「捆龍繩」來捆住長江這一條巨龍,是一種只謀短視的經濟小利,而不謀長治久安的生存大利的粗暴行為,將注定會受到天譴與責罰的。

但是,重德是一個經濟人,更是一個科技人,因此就決定只用科技的理論來寫這一篇文章,說明為何「長江三峽大壩」一定會潰壩的原因。重德 期待經過這一次的澇情的警示,能讓中共痛下決心,儘快拆除三峽大壩,來讓長江下游的數億民眾不會遭受滅頂之災,則亡羊補牢,猶未晚矣!

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