三峽大壩告急!中國氣象台示警最強暴雨將至 橫掃長江流域10省市
中國長江流域連日來暴雨成災,重慶市綦江創下1940年來最大洪水,還有中國水利專家指出,「三峽大壩」出現潰堤的危機,若真的潰堤,不僅長江中下游居民「全部完蛋」,洪水還可能一路沖到上海,屆時將造成巨大影響。中國氣象台也發出警報,22日起至25日,長江中下游遭遇今年入汛以来最強降雨,暴雨將橫掃10省市區,致災風險大幅提高。
根據中國《央視》報導,受到降雨和上游來水影響,重慶綦河22日已超過保證水位1米,濱江路一樓商舖全被淹,報導指出「此次紅色預警是重慶市水文監測總站1940年建站以來的首次紅色預警」。而中國中央氣象台22日持續發布暴雨黃色預警,預計22日至25日,貴州、重慶至長江中下游一帶降雨持續,暴雨範圍擴大,貴州、湖南、湖北、江西、安徽、廣西等地,將出現入汛以來最強降雨,發生災害的機率極高,官方不排除再度發出洪水警報。
另外,中國國務院水利部也發布「長江面臨汛期警戒期」,並表示今年洪水超標可能帶來極大衝擊。水利部警告:「今年以來的降水量高出同期6%,還出現19次強降水過程,有148條河流發生超過警戒線水位以上的洪水!」,體醒中國民眾做好防災準備。
中國已經全面進入汛期,多達24省遭到洪水侵襲,質疑長江三峽大壩潰堤的聲浪又起。就有中國水利專家警告,若三峽大壩一旦潰堤,洪水將從大壩以下一路衝到上海,長江中下游到出海口將「全都完蛋」。中國官媒《北京青年報》21日報導,三峽大壩入庫流量20日增加至每秒2萬6500立方公尺,相比19日,每秒增加了6000立方公尺,目前庫區水位也接近147公尺,超出防洪限制水位近2公尺。當局對此表示,要高度重視水庫失事在內的風險。
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三峽大壩安全?台灣水庫呢?
陳振川/台灣大學土木系特聘教授(台北市)
三峽大壩最近傳出壩體變形。新華社
中國大陸三峽大壩壩體變形扭曲問題,引發潰堤疑慮。以三峽大壩之重要性,在壩體必定設置監測系統,因此大壩安全現況可利用長期監測資料及壩體結構安全檢測,對外說明解惑。
確實,以圖片中顯見之變形,勢必造成剛性大壩壩體混凝土產生相當大應變,乃至開裂滲水,進而擴大導致潰堤,這個逐次崩潰的模式,也常會短期間崩破,因此大壩主管機關勢難掩蓋事實。但大陸官方闢謡指出,大壩處於「彈性狀態」,各項指標均在設計允許範圍。
所謂彈性狀態之説法,是有爭議的。三峽大壩和台灣翡翠拱壩、德基拱壩均是由黏彈性的混凝土建造,依混凝土受到長期水壓作用下,除彈性變形外,也會產生不可恢復的潛變變形,會隨著時間增加不會停止,變形量可為彈性變形二至五倍,因此要掌握大壩結構安全也要掌握隨時間增加之變形量。所以,三峽大壩自也應掌握混凝土潛變引起的長期變形,納入解析説明。
翡翠水庫在興建時就已經先構建相當完整的監測系統,並由台北市翡管局長期維護管理,而大壩也依法令規定進行體檢。依據本人於民國八十一與一○六年對翡翠水庫大壩壩體長期變位分析研究,排除地震短期及基礎滑移之另外考量,大壩安全應該可長期持續觀測的變形就是由大氣溫度、水位及混凝土潛變所疊加而成的壩體變位。
依據翡管局監測資料及本人進行結構三維歷時分析,顯示大壩變位現況是安全無虞。在大壩中線之拱頂一七二點五公尺高處,在過去卅多年均在朝上游三公分及下游五公分間來回移動,受每年乾旱雨季蓄水及四季溫度影響而來回八公分,其中含有約二公分是受長期水壓而持續增加而往下游移動之混凝土潛變變形。釐清這些變形關係就可了解大壩內部受力的狀況,確保結構混凝土在平時均應是承受拱壓力而不會開裂。
遺憾的是,除了近期更新一些監測設備,對於安全監測卻廿年沒有進步。以現在的技術,已可達到廿四小時預測分析比較及預警之做法(而非仍採傳統數值每天取様比較方式)。若是善用這卅年來蒐集之珍貴天候、水文、水位及變形資料,經由機械學習及AI發展應用,必然可建立一套領先世界的智慧安全管理系統。使大壩萬一有特殊狀況時能於第一時間判定情況,通報市長、相關機關,及早啓動緊急應變計畫來確保大壩及下游民衆之及早撤離應變,這是翡翠水庫管理局應該做到的。
同時,也建議主管機關應該將相關資訊整理公開於網站,就不會發生像三峽大壩安全問題的爭議、信任及人民恐慌問題。
此外,台灣大壩設計規範並未界定使用年限,混凝土結構依工程界慣例認定就是五十年。翡翠水庫再過十八年就五十年,德基水庫再過五年就已經五十年,怎麼決定是否能夠繼續使用呢?況且,建造水庫要十餘年時間,好的壩址難求,民眾只要喝水卻反對蓋水庫,如何能夠延長這些年壽已高的水庫是政府應該面對的挑戰,也就是要盡量延長使用壽命。
此時,這些大壩有系統的長期監測分析資料,就是用來做關鍵性決策的依據。在氣候變遷時代,建議水利署要對尚未安裝監測系統之大壩進行改善,一方面做為安全監測,一方面做為預測未來及延長使用年限之依據。此次三峽大壩安全問題,我們應該藉以反省及學習。
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