三峽大壩“P歪了”,彈性形變很正常
- 來源:互聯(lián)網(wǎng)
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- 2019-07-12
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三峽大壩彈性形變處于毫米級(jí)別,是正常的物理現(xiàn)象,肉眼、地圖均不可見,大家盡可放心。
這幾天三峽大壩突然具備了“熱搜體質(zhì)”,屢屢占據(jù)熱點(diǎn)新聞C位。
先是從一張“變形圖片”引發(fā)了“潰堤在即”的謠言;隨即從三峽集團(tuán)到媒體再到專家紛紛出來辟謠,表示是谷歌衛(wèi)星圖算法有偏差;后又有日本網(wǎng)友通過數(shù)學(xué)模型來解釋變形一說不是危言聳聽,進(jìn)而又有專家“二次辟謠”:三峽大壩處于彈性形變狀態(tài),這是正常的,完全可以保證壩體安全。
輿論場(chǎng)上你來我往,吸引了不少網(wǎng)友的關(guān)注。但客觀來說,這一話題專業(yè)門檻較高,很多人雖然知道了結(jié)論,放下了擔(dān)心,可依舊是云里霧里。
地圖變形是“P歪了”
起初熱傳的“大壩變形圖”來自于谷歌地圖(Google earth),其分析地面大型建筑會(huì)變形,因而,用谷歌地圖分析三峽大壩,原本就是選錯(cuò)了“工具”。
谷歌地圖的影像精度可以達(dá)到0.5m,可分辨地上的人影。而該影像疊合了高程,即全球地表DEM數(shù)字高程模型,使地圖能呈現(xiàn)出立體感。谷歌將地球表面劃分成約30m×30m的網(wǎng)格,每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)只有一個(gè)高程,即大約900平方米內(nèi)只有一個(gè)高程數(shù)據(jù),且此數(shù)據(jù)是推算的,并非實(shí)測(cè),有一定的誤差。
因此,谷歌地圖所看到的圖像其實(shí)是衛(wèi)星照片和推測(cè)的高程數(shù)據(jù)共同組成的“半實(shí)景半模擬”圖像,并不精確。
另外,地圖公司出于商業(yè)利益的考慮會(huì)人為將圖加一些偏移,使圖形變形且只能民用。這就會(huì)使得一些圖像“歪上加歪”。
以忠縣長(zhǎng)江大橋?yàn)槔摌蛴?001年通車,在谷歌地圖的大橋俯視圖中,能看出其兩個(gè)橋墩之間變形嚴(yán)重。這種斜拉橋,兩個(gè)橋墩是支點(diǎn),橋體肯定是直線,怎么會(huì)出現(xiàn)扭曲?這在現(xiàn)實(shí)中是不可能的。可以看出,谷歌地圖在此處增加隨機(jī)偏移。
用最通俗的話說,本來照片就不夠準(zhǔn)確,又額外加了一道“P圖”的程序,使照片變得更加扭曲。因而,用粗糙的地圖來證明“大壩在向下游走”甚至?xí)䴘⒌蹋@然是站不住腳的。
“彈性形變”肉眼難見
而比起看起來就不正常的“扭曲圖片”,公眾更關(guān)注的問題無疑是——三峽是否的確存在變形或位移,能確保安全嗎?
其實(shí),任何大型建筑在建成后,在一定溫度、壓力條件下都會(huì)有所變形,外力撤消后,物體能恢復(fù)原狀,這就是“彈性形變”。
這是很常見的,如鐵軌和地板磚在溫度變化時(shí)會(huì)膨脹和收縮,高樓在大風(fēng)或地震時(shí)出現(xiàn)搖擺,如芝加哥西爾斯大廈(高443米)在大風(fēng)情況下可偏離中心1.8米,美國紐約世貿(mào)中心可偏離0.3米。這不是質(zhì)量問題,而是正常現(xiàn)象。
對(duì)于三峽大壩而言,溫度變化和水位變化都可能導(dǎo)致一定程度的形變,但這是物理性質(zhì)中不可改變的一部分,也并不妨礙工程安全。學(xué)者李鎮(zhèn)惠曾針對(duì)三峽大壩做過分析,溫度變化能產(chǎn)生壩體±11.6mm的形變,水位分量為11.4-24.6mm,在枯水季則有所回彈,這是正常的彈性形變。
另外,三峽大壩并非是我們想象的如一個(gè)擋板,承受著側(cè)面的水壓。而是一個(gè)巨大的坡面體壓在基巖上,水壓一部分是向下的,所以,即便是“變形”也不會(huì)是變得歪歪扭扭,而是向下沉降。但隨著時(shí)間變化,沉降幅度將越來越小。
如果壩體一部分基巖松軟,另一部分堅(jiān)硬,則會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致壩體變形。但三峽大壩全壩是在前震旦紀(jì)斜長(zhǎng)花崗巖上建起來的,地基不存在較大的不均勻沉降。學(xué)者王騰曾采用高精度SAR影像分析,認(rèn)為三峽大壩2003-2008年運(yùn)行期間的沉降幅度小于10mm,且已基本穩(wěn)定,遠(yuǎn)不到高層建筑的沉降量小于200mm的國家規(guī)范。
其他水壩有類似的沉降量,運(yùn)行很多年,也很安全。如葛洲壩沉陷量約為20.83mm;貴州省光照水電站壩體比三峽大壩還高,其水平位移10mm,沉陷量3mm,被授予國際RCC里程碑獎(jiǎng)。
總之,彈性形變不可怕,三峽工程沒問題。對(duì)于大壩安全,每年都有大量的專家、科研機(jī)構(gòu)、工作人員在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析。但所謂“謠言張張嘴,辟謠跑斷腿”,今后三峽方面不妨多做一些科普推廣,以更多的信息共享來增進(jìn)公眾的信任感。
□毛小平(中國地質(zhì)大學(xué)能源學(xué)院副教授)
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