瓦依昂大壩的歷史

1、瓦依昂大壩的歷史花森 1251032建設背景n1943年，意大利剛剛結(jié)束墨索里尼的獨裁統(tǒng)治，從第二次世界大戰(zhàn)的硝煙中擺脫出來。經(jīng)過戰(zhàn)火洗禮，這個國家早已滿目瘡痍，缺少從汽車到面包的幾乎一切產(chǎn)品。n為了獲得重建所必需的電力供應，也為了滿足電力集團對利潤的渴望。n在SADE（亞德里亞電力協(xié)會）的游說下，就在這一年，國會中35位部長中的13位被召集起來舉行會議，決定在意大利東北部阿爾卑斯山區(qū)修建一座當時世界上最高的大壩瓦依昂大壩（Vajont Dam）。盡管根據(jù)法律規(guī)定，要表決是否興建瓦依昂大壩這樣的議題，必須有超過半數(shù)的部長到會，因此表決結(jié)果事實上是非法和無效的，但1948年，意大利共和國的第一任

2、總統(tǒng)路易吉埃納烏迪還是簽署批準了這一議案。建造過程n1956年，大壩正式開始施工。瓦依昂大壩的獨到之處在于采用了雙曲拱結(jié)構(gòu)。雙曲拱是意大利人異乎尋常的靈感與想象力在服裝設計領域之外的卓越體現(xiàn)，這種壩體在水平和垂直兩個方向都呈弧形，前衛(wèi)大膽的設計使載荷施加在壩拱上，減輕了梁的載荷，不但受力條件更好，可以承載更強的負荷，而且壩身可以造得很薄，節(jié)省了工期和用料。n為了改善壩體應力狀況，沿壩體周邊還設置了一道像鉸一樣的縫，將壩體與其下的墊座分開，壩體從上到下也設置了4條水平縫，從而大大加強了拱的作用。建造過程n為保證澆筑質(zhì)量，所有這些縫都在冬季進行灌漿。地基也作了全面處理，進行了灌漿作業(yè)。n考慮到兩岸

3、巖體內(nèi)裂隙發(fā)育，還采用了預應力錨索進行加固，左岸用125根，右岸用25根，每根長55米。n大壩設計師、著名建筑學家塞門薩（Semenza）宣稱，瓦依昂大壩可以承受超過設計值11倍的負荷而安然無恙。建設中的瓦伊昂大壩方案更迭n50年代末是一個躁動的時期，大躍進的情況正在很多國家發(fā)生。那時候正值世界核電開發(fā)的黃金時代，核電具有更高、更穩(wěn)定的發(fā)電量，這無疑是比水電更大的誘惑。1957年4月，瓦依昂大壩開工不到一年，羅馬的政客們便放了一個大衛(wèi)星：大壩改成為核電站配套服務的抽水蓄能電站，高度從初始的230 米增加到264. 6米，這樣就使水位上升到722.5米高程，不但在雙曲拱壩中首屈一指，而且成為世界

4、第二高的大壩；庫容也增加到初始設計的三倍，達1.65億立方米。出現(xiàn)質(zhì)疑n方案更新，然而瓦依昂山谷的地質(zhì)構(gòu)造卻不是那么令人鼓舞：數(shù)千萬年前這里是一片海洋，形成了石灰?guī)r和粘土相互層疊的結(jié)構(gòu)，石灰?guī)r層間的粘土層在受水浸潤時極易形成泥漿，使巖層間的摩擦力降低，存在導致滑坡的隱患。n施工剛開始，工程人員就發(fā)現(xiàn)左壩肩岸坡很不穩(wěn)定，根據(jù)瓦依昂河谷地質(zhì)結(jié)構(gòu)，有學者提出有產(chǎn)生深部滑坡的可能性。n但設計師認為深部滑坡不可能發(fā)生，因為：1、鉆孔未查到深部有明顯的軟弱面；2、非對稱向斜起到天然阻止斜坡移動的作用；3、地震勘探顯示河谷兩岸巖石很堅硬，彈性模量很高。n施工照常進行，直到大壩建成，仍未對岸坡的穩(wěn)定性及發(fā)展趨

5、勢作出明確判斷。不過設計師還是按常規(guī)考慮了水庫可能發(fā)生的各種災害，如大壩壩體破壞、滑坡等問題，并在大壩下游及與居民點相近的地點設置了一系列諸如防洪墻、泄洪道之類防洪減災設施。上帝的警告n1959年秋天，瓦依昂大壩竣工，1960年2月水庫開始試驗性蓄水。原本相對穩(wěn)定的巖層在巨大的水壓下開始滲水，水和巖層深處的粘土發(fā)生作用，坡體開始變得不穩(wěn)定。同年10月，當水位到達635米時，左岸地面出現(xiàn)一道長達18002000 m的裂縫，隨后發(fā)生了局部崩塌，塌方體積達70萬立方米，壩前出現(xiàn)高達10米的涌浪。一個月以后水位上升到652米，崩塌滑坡再次發(fā)生，岸坡位移速度達到每天3.5厘米，恐懼萬分的水電站工人連夜撤

6、離至少這回沒人敢于無視問題了，蓄水隨后停止，水位被降至600米以下，位移隨即減少至0.3厘米/天左右。設計部門認為，水位上升引起孔隙水壓力上升是造成滑坡發(fā)生的關(guān)鍵因素，并認定降低水位上升速度可以阻止滑坡發(fā)展。在接下來的2年時間里，這一措施受到了一定成效，但隨著蓄水和排水試驗的反復進行，岸坡位移也隨之時大時小，始終無法徹底消除，庫區(qū)地震也十分頻繁。蓄水試驗時的兩處滑坡。然而電力公司并不服n1962年底，國家電力公司（ENEL）從SADE手中買下了瓦依昂水庫，為盡早通過驗收，從1963年初開始，蓄水試驗的步子再一次加快。到4月份，庫區(qū)水位突破700米，達到702米；7月中旬，水位進一步增至710米

7、，某些控制觀察點錄得每天超過0.5厘米的移動量；到8月份增加到每天0.8厘米。到了9月初，水位提高至715米時，位移速度已增至每天3.5厘米。nENEL企圖降低位移速度，開始緩慢降低水位至705米，但從9月28開始瓦依昂地區(qū)普降大雨，進一步惡化了岸坡結(jié)構(gòu)，所以位移不但沒有降低，反而繼續(xù)增加，至每天超過20厘米的驚人水平。瓦依昂山谷中發(fā)出奇怪的聲音，水庫里的水也變得渾濁，山腳下的公路在兩年的時間里移動了半米多。當?shù)卣l(fā)出警告，惶恐不安的村民開始陸續(xù)逃離家園，然而這一切已經(jīng)太晚太晚。悲劇發(fā)生n1963年10月9號22點39分。連日大雨今天剛剛停息，這是一個雨后晴朗的夜晚，瓦依昂山谷仿佛睡著了一般

8、，夜幕下的一切都顯得那么靜謐安寧。就在這一刻，瓦依昂水庫南坡一塊南北寬超過500米、東西長約2 000米、平均厚度約250米的巨大山體忽然發(fā)生滑坡，超過2.7億立方米的土石以100公里的時速呼嘯著涌入水庫，隨即又沖上對面山坡，達到數(shù)百米的高度，整個時間不超過45秒?；聲r發(fā)出的巨大轟鳴聲幾十公里以外都能聽見悲劇發(fā)生n此時水庫中僅有5000萬立方米蓄水，不到設計庫容的1/3。所有的水在一瞬間沸騰起來，橫向滑落的滑坡體在水庫的東、西兩個方向上產(chǎn)生了兩個高達250米的涌浪：東面的涌浪沿山谷沖向水庫上游，將上游10 公里以內(nèi)的沿岸村莊、橋梁悉數(shù)摧毀；西面的涌浪高于大壩150米，翻過大壩沖向水庫下游，由

9、于壩下游河道太狹窄，越壩洪水難以迅速衰減，致使涌浪前峰到達下游峽谷出口時仍然高達70米。先前設置的防洪設施在巨大的洪水面前形同虛設，洪水涌人皮亞韋河，徹底沖毀了下游沿岸的1個市鎮(zhèn)和5個村莊。從滑坡開始到災難發(fā)生，整個過程不超過7分鐘，共有1900余人在這場災難中喪命，700余人受傷。巨大的空氣沖擊波使電站地下廠房內(nèi)的行車鋼梁發(fā)生扭曲剪斷，將廊道內(nèi)的鋼門推出12米，正在廠房內(nèi)值班和住宿的60名技術(shù)人員除1人幸存外，其余全部死亡；正在壩頂監(jiān)視安全的設計者、工程師和工人們無一幸免。唯一在洪水中幸免于難的是瓦依昂大壩本身災后思考n從技術(shù)角度說，瓦依昂大壩的設計是成功的，建筑質(zhì)量是過硬的，經(jīng)受住了8倍于設計值的沖擊而安然無恙；然而我們不能只從技術(shù)角度孤立地研究壩體結(jié)構(gòu)本身，還要著重研究水利設施對人類生產(chǎn)生活的影響，看水利設施能否與人和自然和諧相處。瓦依昂水壩從建成到毀滅，沒有發(fā)出一度電，卻造成了上下游慘重的人員傷亡和財產(chǎn)損失；在滑坡發(fā)生后很長一個時期內(nèi)，瓦依昂山谷失去了昔日的秀美，到處是裸露的巖石土丘。直到今天，山谷中仍然到處可見大片裸露的山體，生