在不同的知識層次上看三峽大壩的潰壩風險 特有理 2020-6-29
如今，個體的知識水平越來越成為影響他人命運的關鍵。面對一個對億萬人生死攸關的問題，不同的知識水平會得出完全不同的結論。在一元化的社會結構中，頂層人物的知識水平決定了群體的命運，這是一個很好理解的邏輯關係。而當社會進入到多元化的環境，個體的知識水平表面上似乎不那麼重要了。可其實深入分析進去，當知識水平的低下成為一種普遍的現象，多元化社會的發展就會明顯表現出“短板效應”。也就是群體的平均知識水平會決定社會的走向。因為傻逼提出的理念和方案會獲得大多數人的認同和支持。特別是當信息傳播泛濫化，信息格式世俗化之後，當大多數人信了謬誤，真理就會變成沒娘的孩子。 關於三峽大壩，我不知道有多少人會認同那個壩不會崩潰？其實現在很多人連信息的解讀都無法做到準確。比如本人之前關於大壩變形的分析，帶有政治傾向的人就馬上將變形的分析引申到潰壩的結論。其實本人那篇文章根本沒涉及潰壩的議題。因為潰壩的分析比單單一個形變問題複雜得多；形變只是可能導致潰壩的因素之一。但是，有人以極為低端的知識結構來論證大壩不會崩潰，這就是比否認大壩變形更惡劣的行為了。 大壩做為一個複雜的水利工程，是一個涉及多知識層次、多科技體系的大型動態系統。僅就大壩的安全性而言，至少涉及了地質學、建築學、材料學、流體力學、動態系統學等高層次的科學理論和知識。絕不是靠幾點靜態的物理力學知識就可以予以正確分析判斷的。本人在此從地質學、建築學、材料學、動態系統學四個方面來做出問題的提示，來展示大壩安全問題的複雜性。明確地說，本文將討論三峽大壩崩潰的可能性問題。 1| 在地質學角度，大壩與河床的銜接之間受到了高壓流體的影響。這是大壩與普通陸地建築最關鍵的區別。因此，所謂的“大壩地基”就是反科學的一派胡言。如果大壩下面的河床是土質或碎石成份，再做地基或打樁都是徒勞的。因為巨大的水壓可以將基礎以下或之間的土質逐漸沖走。看看大峽谷就知道水流的力量了。因此，三峽大壩所選的地質是岩石分布，大壩的壩塊是靠重力坐落到河底的岩層上。這就是專業中所說的重力壩。那麼，所謂地基打樁保穩固的說法就是在信口開河。 2| 在建築學角度，大壩最突出的設計就是拼接式結構。也就是壩體並非做成一個整體，而是由許多壩塊單元銜接而成。這除了從材料力學的方面考慮，更主要的是降低剪切力對壩體的損壞。這些剪切力來自於地震，以及壩體下面地質結構的差異。可以說，塊狀結構本身就是考慮到壩體形變的。合理的形變反而是設計的效果體現，這是剪切力被形變釋放的結果。但是過度的形變說明壩體下面的地質結構一致性很差，各種物理作用力的結果使得壩塊之間的受力很不均勻，這才會造成大壩整體的明顯變形。而這種導致大壩變形的不均勻作用力，是大壩存在的隱患風險之一。對於潰壩的風險而言，局部地質狀況的惡化將是一個主要因素。因為巨大的水壓無法穿透壩體的時候，它對壩塊下面的地質結構就會產生巨大的壓力。最危險的就是壩塊與壩基之間的流體穿透。當壩塊下面的地質產生斷裂，水滴石穿的結果將導致壩體下面出現蜂窩化，最終無法承受壩塊的重量而使壩塊徹底塌陷或翻滾。有常識的人都知道，瀑布的邊緣是會因水流的長期沖刷不斷退縮的。而且，在瀑布的下面，水流會將堅硬的岩石上衝出一個深深的窩穴。當有人接近這個區域時，強大的壓力就會將人壓到窩穴底部而無法脫身。水流強勁的，幾個人都無法把下面的人拉出來。這就是普通水流的力量，更何況百米高的水壓對地質的影響？ 3| 在材料力學角度，除了幾種簡單的物理力量，影響材料壽命的因素更包括了材料的疲勞期限，以及動態環境壓力所導致的材料強度降解和微結構解體。對於大壩而言，就是長期的高壓流體對壩體的侵蝕和滲透，很有可能導致材料在微觀層次的結合力崩解。當液體在大壩內靠高壓滲透時，除了降低材料分子之間的結合力，還會隨着溫度變化產生收縮或膨脹力，使建材微觀結構產生崩裂。而當圍觀的崩壞向宏觀演變，大壩就會從內部解構並最終導致外部可見的裂痕。現實中，三峽大壩已經被發現有外部的破裂。這就是內部產生材料崩裂的徵兆。俗話說：千里之堤潰於蟻穴，壩體內部的碎裂在高壓流體的長期作用下，將會把局部裂縫推進至整個壩塊，從而極大地降低了大壩的抗壓能力。這也是為什麼在汛期三峽大壩已經不敢多蓄水的一個原因。然而悲慘的是，這種內部的損壞在目前科技水平下，是無法全面地檢測出來的。所有的徵兆，只能從外部的變化來推論。比如內部隧道的漏水、壩體外部的破裂。不幸的是，這些現象都已經在三峽大壩出現了！這不是靠所謂的用料應該好、政府不會不重視、施工不會不認真來口頭上保險的。 4| 從動態系統角度，大壩受力的數學模型建立就不是積分形式的疊加概念；而是微分形式的衝擊概念。打個比方：幾節電池的直流電壓也就十幾伏，這對人體沒有直接的傷害。可當把這個直流能量轉換成交流的高壓狀態，這點電池的能量就可以把一個人擊癱甚至心臟停跳。對於大壩，同樣要應用動態系統分析才能符合真實的自然作用狀況。如果把水庫的靜態勢能看作是直流電壓，那麼在激盪型的外力作用下，水的壓力就會被調製在更大的能量之上。這種更大的能量可能是動態的洪水或地震，還有可能是瞬時的大風。當巨大的庫容水能量進入到激盪狀態，其作用力就是一個跳變狀態。前不久廣泛流傳的廣州虎門大橋波浪式抖動的視頻，表現的就是當空氣激盪時產生的作用力是如何巨大。一個高強度的鋼結構大橋居然會像面片一樣波動起伏。 一個動態系統的作用力，其微分態的作用力往往是積分態的千萬倍。就像十幾伏的直流電可以變成幾千甚至上萬伏的交流電一樣。如果你曾留意的話，當電爐關掉電源的時候，原本燒開的水就會突然更加沸騰起來。這就是電能的微分效應在電熱圈上的作用結果，而那個時候，電源是已經切斷了的。考慮到大壩在動態模式下，水的瞬時作用力就有可能高出靜態的許多倍；而當大壩的結構再有瑕疵，水的激波效應就會徹底破壞壩塊的材料結構，或大壩下面的地質結構。一旦某一個壩塊出現損壞，整體上就會形成潰壩的局面。不是說三峽大壩肯定馬上就垮；而是從多種跡象來分析，三峽水庫潰壩的風險在明顯提高，已經到了岌岌可危的地步。因此，正常的蓄水防洪功能已經徹底廢掉，隨之而來的是對上下游的進一步環境破壞和不斷的水害。整個工程從水利的初衷，變成了水害的禍根。 所以，對大壩的分析如果沒有到達動態系統的層次，可以肯定地說，那種分析必定是一種無知的荒唐。自己家裡弄得房倒屋塌那是個人的事，在一個涉及億萬人性命的大話題上，僅以中學水平的知識來做分析，下結論，這種態度就實在讓人難以容忍。而在如今的現實中，個體知識水平的低下，往往可以通過信息網絡引起廣大低素質群體的認知共鳴。而低素質群體的人數優勢，就形成了人類社會發展的短板效應。這無疑是智力不平衡對社會發展所帶來的威脅。 而且這種威脅正隨着智力和知識水平差異的不斷擴大，而變得越來越嚴重。
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