三峡大坝被炸的后果严重吗?

王维洛

【题记】最近中共大陆盛传“假如原子弹直接命中大坝,其后果只是把大坝炸出一个大缺口”。这个说法震惊海内外。

三峡工程反对派和主上派在关于三峡大坝人防安全上是有共识的:第一,三峡人防问题,事关重大,全国人民十分关注;第二,三峡大坝必然成为战争中敌方首选的攻击目标;第三,当三峡大坝受到攻击后,大部溃坝或者全线溃坝并无本质区别。双方不同的观点在于:第一,现代战争是突然袭击还是有征候可察,三峡水库是否有足够时间放水,甚至放空;第二,常规武器是否能够摧毁三峡大坝;第三,三峡大坝溃坝后是难以承受的灾难性后果还只是局部地区性后果。对于原子弹直接命中大坝的试验后果,三峡工程可行性论证报告指出:

若是核弹在近大坝处爆炸,大坝沿坝基全断面瞬时溃倒,溃口宽分别为200、400、1000米;

若是核弹在大坝一定距离外爆炸,由于冲击波使大坝沿坝体薄弱部位溃决,即沿电站进水口高程110米坝体折断,溃口宽分别为400、1000米。

最为严重的情况是瞬时全溃到大坝基础。

无论是溃口宽200米、还是400米,甚至1000米,都不是一个大缺口,也不相当于几个关不上的大闸门。《中国经济周刊》刊登如此信口开河的说法,而且不查找这个说法的出处,证实消息来源的可靠,是十分不负责任的。

三峡工程可行性论证报告认定三峡大坝是安全的,不是因为原子弹只能把大坝炸出一个大缺口,而且认为现代战争有预兆,三峡工程可以提前放水,甚至把水库放空。这个结论在邹家华副总理向全国人大代表作的三峡工程议案说明中再次得以陈述。

最近在网路上流传的三峡大坝溃坝后淹没状况的视频,其出发点就是三峡大坝至坝基的瞬时全溃,三个边界条件是:非汛期,三峡水库水位海拔175米和下游河道流量10000立方米每秒,这正好是三峡工程可行性论证报告中以为的“最为严重情况”。无论这个视频来自官方还是半官方,其基本数据应该来自三峡工程可行性论证报告和先前进行的几次溃坝模型试验。可惜这个视频出现在三峡工程决策的28年后,中国人只能扼腕痛惜。


一、假如原子弹直接命中大坝,其后果只是把大坝炸出一个大缺口

2020年7月20日新浪网刊登了一篇题为《有了三峡大坝,为何洪灾还是这么多?》的文章,作者为王亦楠,并注明本文综编自微信公众号“中国经济周刊”,原文首发于2020年7月15日-17日,不代表瞭望智库观点。文章包括了《中国经济周刊》“三峡大家谈”圆桌对话的三问。

https://news.sina.com.cn/c/2020-07-20/doc-iivhuipn4027662.shtml

其中最为吸引眼球的是“假如原子弹直接命中大坝,其后果只是把大坝炸出一个大缺口”,原文如下:

“对于有人担心三峡大坝能否抵御原子弹的攻击,张博庭副秘书长说,这其实早在1958年就是国防议题。因为在当时特殊的国际环境下,首先要考虑三峡大坝成为战争攻击目标的后果。从19591988年的30年里,军方和工程部门针对化爆命中和核爆命中、满库时1000米和400米全线溃坝做了大量模型试验,最后确定了最抗炸、不会溃坝的混凝土重力坝型(三角形大断面,坝有多高坝底就有多宽)。退一万步说,假如原子弹直接命中大坝,其后果只是把大坝炸出一个大缺口,相当于几个关不上的大闸门而已,不可能发生整个水库瞬间滔天倾泻的毁灭性溃坝。”

“假如原子弹直接命中大坝,其后果只是把大坝炸出一个大缺口”这个结论有何依据?文章并没有说明。据笔者所掌握的资料,这个结论并非来自三峡工程可行性论证,也不是来自国务院副总理邹家华于1992年3月21日在第七届全国人民代表大会第五次会议上做的《关于提请审议兴建长江三峡工程议案的说明》。

图为该期《中国经济周刊》封面(作者提供)

二、三峡工程可行性论证中关于三峡工程人防安全的研究

1986年中共中央和国务院发布15号文件,展开三峡工程可行性论证,邀请412名专家参与,分十四个专业组,分别是综合规划与水位组、防洪组、航运组、电力系统组、枢纽建筑物组、投资估算组、移民组、生态与环境组、泥沙组、水文组、地质地震组、机电设备组、施工组和综合经济评价组(见图1)。

图1:三峡工程可行性论证框架图,来源:杨溢:论证始末,水利电力出版社(笔者注:杨溢为三峡工程可行性论证领导小组办公室副主任)

在三峡工程可行性论证中并没有一个专业组来论证三峡工程人防安全这个重要课题的。在枢纽建筑物组中有一位名叫殷之书的专家。殷之书江苏苏州人,1920年7月出生,毕业于西南联大土木工程系,毕业后留清华大学任教。1952年调任刚成立的哈尔滨军事工程学院任工程兵工程系副主任,1955年6月加入中国共产党,1956年5月入伍,授中校军衔。1964年被评为教授,升任工程兵工程学院训练部部长,晋升上校军衔,后任工程兵国防工程设计所所长。1986年4月离职休养。殷之书曾参加张爱萍将军领导的三峡工程军事安全的研究。最终张爱萍将军得到的研究结论是:在目前的条件下,无法保证三峡工程的安全。这也是毛泽东在1969年以“头顶一盆水睡不着觉”为由拒绝建设三峡工程的理由。张爱萍将军至死坚持研究的结论。后来邓小平曾批评张爱萍“胆子太小”。

离职休养的殷之书教授闲赋在家,2个月后中共开展三峡工程可行性论证中,经长江流域办公室总工程师洪庆余的推荐,殷之书参与三峡工程可行性论证枢纽建筑物组的工作。殷之书并非代表军方参与三峡工程可行性论证,张爱萍将军的意见依然代表军方关于三峡工程军事安全的意见。

1988年底、1989年初三峡工程可行性论证结束,14个专业组的负责人作汇报,主要就回答一个问题:你们研究的课题是否构成阻碍三峡工程上马的决定性要素?

由李浩钧与袁玖代表枢纽建筑物组作汇报,题目为《三峡工程的枢纽建筑物问题》,包括下面四方面的内容:

——三峡各种开发方案的枢纽布置;

——通航建筑物;

——枢纽布置方案;

——人防问题。

关于人防问题的论证如下:

三峡人防问题,全国人民都十分关注,中央和原水利电力部一直十分重视,早在1958年周恩来总理就亲自过问,并指示成立人防领导小组,由军委总参主持研究,长办、科研院所、高等院校等有关单位三十多年来一直未间断此项工作,做了在战争中各种可能破坏形式的模拟试验和分析研究工作,取得了大量宝贵资料,为三峡人防问题的分析提供了依据。论证工作开展后,枢纽专题论证组内,有五位来自军队、科研单位并长期从事人防问题研究的专家参加论证工作,成立了人防小组,并就三峡人防问题进行了多次专题研究,看法较为一致,主要是:

(一)三峡人防问题,关系重大

其实质是对未来战争的风险分析和研究其对策问题,对于未来战争的看法随着国内、国际形势的不断变化而发展,当前国际形势处于相对稳定时期,全世界和平力量进一步发展,争取比较长的和平期是可能的,以后战争何时发生,要看国际形势的发展和争取和平力量的努力。但是,战争的危险依然存在。由于三峡工程规模宏大,建成后对国民经济发展有重大作用,必然会成为敌人战略袭击的重要目标之一,必须考虑其防空问题。目前世界各国研究人防问题的着眼点,都是针对核袭击,三峡工程亦无例外。一般认为,大战的爆发,从世界局势紧张到发生战争是有一段过程的,无论在政治上、军事上、外交上均有很多征候和信息,尤其是发动核战争,为了防止遭到核报复,在国内必然要做大量的准备工作,如疏散城市人口,加强备战等等。这些准备工作,以目前的侦察手段很难不为对方所发觉,也不可能在几天之内完成,因此,今后的战争是有征兆可察的。三峡人防问题的研究,主要是根据目前战争的特征,以及三峡工程本身的特点,着重研究核袭击时的最不利破坏情况,及其造成的影响和采取的必要防御措施。

(二)从人防角度看三峡工程特点

从人防角度看,三峡工程具有以下四个特点。

(1)三峡水库属季调节水库,一年之内水库水位变化大,蓄水量相差悬殊。在正常蓄水位175米时,总库容393亿立方米;汛期限制水位145米时库容为172亿立方米。这个库容与我国已建的新安江、龙羊峡等水库库容大体相当(见表8)。根据三峡水库运行调度方案,水库水位多数时间低于正常蓄水位,汛期6至9月份按汛期限制水位运行。

(2)三峡枢纽泄放能力大,下游允许的安全泄放能力亦较大,在正常运行情况下,防洪限制水位145米时,下泄能力为60000立方米每秒以上,在非汛期上游来水量为10000立方米每秒时,水库从正常蓄水位降低到安全水位145米,可在7天之内完成,较国内其他水库均短(见表8)。必要时还可以在几天之内将库水再下降至135米,甚至更低。完全满足战时预警放水的时限要求。因此在高水位、大库容时受到破坏的机遇较小,库水降低后,目标的战略打击价值也相对降低。

表8:国内几座大型水库泄放至安全水位的时间表

工程名称

新安江

新丰江

丰满

密云

水丰

东江

龙羊峡

总库容(亿立方米)

216

138

108

43.8

146

81.2

247

最大坝高(米)

105

105

91.5

66.4

106

157

175

泄放时间(天)

较长

大于15

34

20

45

28

大于1个月

 

(3)三峡水库为典型的峡谷型水库,自奉节至南津关210公里河段,河谷宽窄相间,特别是下游莲沱至南津关长20公里的狭谷段,两岸陡立,河谷宽仅200至300米,由于上游狭谷作用,在溃坝时上游来水量受约束,限制了补给水量,下游狭谷延缓了下泄时间,限制了下泄流量的峰值。

(4)三峡大坝为混凝土重力坝,坝体厚实,试验分析证明,有较强的抗御常规武器的能力,在遇受常规武器袭击时,只局部受损,不致形成大坝全溃,对下游无大影响,只是在被核武器直接或间接命中时,才会发生局部或者较大范围坝段倾覆或破坏。

(三)三峡工程的最不利溃坝形式及其影响

根据长期研究证明,大坝受破坏的形式与核武器当量的大小、命中情况(直接或间接)坝体结构及水库水位高低有关。为了研究三峡大坝受袭溃坝的影响,近几年长办曾在陆水水库现场进行了三峡工程溃坝水工模型试验。这个模型的范围上至奉节、下至沙市以下6公里,模拟长度366公里,采用过正态的和变态模型,其中变态模型的垂直比例尺为1/125,水平比例尺为1/500,模型长730米,模型面积14万平方米,是一个相当大的河工模型,在这个模型上做了多种情况的溃坝试验,溃坝库水位为135米、145米、150米、160米、170米、175米和180米等,溃坝试验考虑了三种条件组合:

(1)模拟核弹在近坝爆炸,假设大坝沿坝基全断面瞬时溃倒,溃口宽分别为200、400、1000米。

(2)模拟核弹在一定距离外爆炸,由于冲击波使大坝沿坝体薄弱部位溃决,即沿电站进水口高程110米坝体折断,溃口宽分别为400、1000米。

(3)溃坝时的入库以及下游基流,考虑两种情况:汛期相当于10年一遇洪水,洪峰60000立方米每秒;非汛期基流为10000立方米每秒。

通过溃坝模型试验,得出一些规律性认识,如:以瞬时全溃到坝基的情况最为严重,但溃坝宽度400米和1000米,在库水位相同时南津关的最大流量基本相同,其原因如前(本节(二)(3))所述。故当溃坝宽度大于400米时,宽度已不是主要因素了。

根据溃坝模型试验,实际可能的最不利情况是:在非汛期水库水位175米,且下游河道基流10000立方米每秒时;以及汛期水库水位为145米,下游河道基流60000立方米每秒时,在此情况下溃坝,下游荆江大堤沙市最高溃坝洪水均低于目前坝顶高程47米(当然,其流速将大于常规泄洪流速,在日常岁修、维护时,要有计划地加强顶冲堤段及防止坝基冲涮的防护措施)。坝址至沙市间因溃坝洪水直接冲击损失严重,但沙市和武汉地区不致造成严重灾害。

综上所述,三峡人防问题关系重大,实质上属战争风险分析与对策研究的问题,应谨慎对待。基于现代战争有征候可察,预警放水是可能的。在三峡工程设计中,宜考虑在平战结合、经济合理的前提下,采取一些有利提高大坝抗爆能力(如尽量保留坝上游的横向围堰)。平时结合岁修加强下游堤防,逐步建立和完善预警、避洪、通讯指挥系统,及预先规划在溃坝时的分洪措施安排;战时降低水库运行水位等等,以减轻受袭击带来的严重损失。从最不利的溃坝情况分析,坝址至沙市以上损失是十分严重的,但仍属于局部地区性灾害。因此,人防问题不致成为三峡工程可否上马的决定性因素。

以上是李浩钧与袁玖《三峡工程的枢纽建筑物问题》中关于人防问题的全部内容。报告明确指出,无论核弹在近坝处爆炸,还是核弹在一定距离外爆炸,大坝都将发生400、1000米的溃口,坝址至沙市以上损失十分严重。

三、杨溢《三峡工程论证情况综述》中关于三峡大坝人防安全的内容

前面已经提到,杨溢为三峡工程可行性论证领导小组办公室副主任。在各专业组负责作汇报同时,杨溢代表领导小组作《三峡工程论证情况综述》报告,其中也有关于战时安全问题的内容:

过去曾做过大量试验研究。这次论证中,枢纽建筑物专家组又邀请国家人防委员会、总参工程兵部、国防科技大学等单位的专家多次讨论,一致认为,基于现代战争有征候可察,三峡工程设有低高程、大泄量的泄水底孔,战时可迅速降低水位运行,再加上水库为狭长的河道型,下游有40公里峡谷河道限制,据试验,万一大坝遭受核武器袭击,坝址到下游沙市地区损失严重,但仍属于局部地区性的灾害。因此,人防问题不致成为三峡工程决策的决定性因素。

杨溢在报告的最后部分提到:关于大坝战时安全问题,有的同志认为现代战争可能是突然袭击,在工程决策时应该慎重考虑。

从杨溢报告最后部分提到的内容来看,问题的关键是现代战争是突然袭击,还是有征候可察,有足够的时间把三峡水库的水位降下去,甚至放空。

四、潘家铮关于三峡工程人防问题的结论

1990年7月6日三峡工程论证领导小组副组长、技术总负责人潘家铮在国务院召开的三峡工程论证汇报上代表三峡工程论证领导小组作《关于三峡工程论证情况的汇报》,其中有一段是关于战时大坝安全问题的:

另外,我想汇报一些有些同志担心的战时大坝安全问题。这个问题许多大型水库都有,它和技术问题有关,但又主要不是技术问题。六十年代,在一次研究大型水库人防问题时,周总理提出水库人防应主要靠放空水库的对策。现在看来,这仍然是最切实有效的办法。三峡工程的人防,过去水电部门有关单位曾配合总参工程兵部、国防工委做过长期大量工程防护试验研究和溃坝模型试验,这次论证中,又邀请总参工程兵部顾问殷之书教授等总参工程兵部和国家人防委员会的四位人防专家和水电科学研究院长期从事抗震和人防研究的专家,组成三峡人防小组,并重新做了很多溃坝模型试验。大家一致认为,三峡大坝设有大流量的泄水底孔,战时可以迅速降低水位;水库是个长五、六百公里的狭长河道型水库,不是人们想象的“一盆水”;下游有长达40公里的狭谷,其中有20公里宽仅200至300米,可以约束洪水;峡谷下游的河道,泄洪能力很大;这些都是有利条件。万一遭受核武器袭击溃决,沙市以上地区损失严重,但荆江大堤可保安全,对荆北、洞庭湖和武汉地区无大影响,仍属于局部地区性灾害,因此,战时安全问题不致成为三峡工程决策的决定因素。有的同志怀疑,溃坝的瞬间最大流量比1870年洪峰流量大得多,怎么会只造成局部灾害?应该说明,溃坝洪峰流量虽然很大,但历时极短,总水量很小,经过河谷约束和被淹地区的调蓄,流量可大大削减。

潘家铮在汇报中也承认,若三峡大坝遭受核武器袭击将发生溃决,沙市以上地区损失严重,但是这个损失严重,比枢纽建筑物专业组的损失十分严重,已经做了人为的修正。

潘家铮在这里还玩了另一个小花招,潘家铮说:“这次论证中,又邀请总参工程兵部顾问殷之书教授等总参工程兵部和国家人防委员会的四位人防专家和水电科学研究院长期从事抗震和人防研究的专家,组成三峡人防小组,并重新做了很多溃坝模型试验。”

其实此次三峡工程论证枢纽建筑物专业组中殷之书等几位专家还是采用过去溃坝模型试验的结果,只是根据“现代战争不是突然袭击,有征候可察”,进行几次讨论,计算一下需要多长时间可以把水位水位降到145米甚至更低。

五、人大代表投票前,邹家华做三峡工程议案的说明

1992年4月3日参加第七届全国人民代表大会第五次会议的全体人大代表将对国务院提出的兴建长江三峡工程议案进行投票表决。在中华人民共和国历史上一共只有两次由全国人大代表对重大基本建设项目进行表决的,一次是黄河三门峡水库大坝工程,对长江三峡工程的投票表决,则是另外一次。

其实全国人大代表对于长江三峡工程缺乏基本了解,除少数人大代表到三峡地区视察、了解过情况外,主要的信息都是来自在投票前的十几天国务院副总理邹家华在全体大会上做的《关于提请审议兴建长江三峡工程议案的说明》。此外每位人大代表收到一个题为《国务院关于提请审议兴建长江三峡工程议案说明的附件》书面文件。所以邹家华的这个报告内容对人大代表的投票起很大的作用。

邹家华的《关于提请审议兴建长江三峡工程议案的说明》中关于“人防安全”的内容如下:

战时三峡工程大坝的安全问题,从五十年代起就进行了大量试验研究。减轻遭核袭击溃坝产生的洪灾损失,最有效的措施之一是在出现战争征兆时,降低水位运行,或放空水库。三峡工程设置有低高程、大流量的泄水建筑物,必要时可在一个星期或10天之内,将水库水位降低至145米或130米。此时水库库容仅103亿立方米至170亿立方米,万一溃坝,影响大为减轻。三峡水库下游有20公里长的峡谷河段,对溃坝洪水起约束、缓冲和消减作用,有利于减轻洪灾损失。在大坝遭突然袭击严重破坏的情况下,据溃坝模型试验,溃坝洪灾对坝下游局部地区造成的损失是严重的,但由于狭长峡谷所产生的缓冲作用,可以减轻危害,不致造成荆江两岸发生毁灭性灾害。

人防问题虽然做了很多工作,但仍需继续深入研究,采取工程防护和积极防御等综合对策措施,最大限度地减轻三峡工程可能因遭战争破坏而产生的损失。

邹家华也承认,大坝在遭突然袭击下会受严重破坏,减轻遭核袭击溃坝产生的洪灾损失,最有效的措施之一是在出现战争征兆时,降低水位运行,或放空水库。

六、国务院关于提请审议兴建长江三峡工程议案说明的附件

当时每位人大代表收到一个题为《国务院关于提请审议兴建长江三峡工程议案说明的附件》书面文件,内容比邹家华的口头报告多一些。关于人防问题的具体内容如下:

三峡工程的人防问题,从五十年代起,水电部门就配合工程兵、国防科研部门进行了大量试验研究工作。长期研究的结论表明,减轻溃坝洪水造成损失的最有效措施是在战时降低水库水位。三峡工程设有低高程大流量的泄水建筑物。水位从175米降到145米(库容170亿立方米),最长只需7天,比国内其他大型水库快得多,必要时还可降到130米(库容103亿立方米),现代发生大规模战争是有征候可察的,及时预警,降低水位,可以最大限度地减少损失。三峡工程不仅泄放条件好,而且下游允许的安全泄量较大。三峡水库下游有20公里长、宽约二三百米的峡谷约束水流,可以进一步限制和迅速衰减溃坝流量。根据上述条件,对多种情况进行模型试验,即使水库大坝遭受突然袭击破坏,从最不利的溃坝情况分析,也只是坝址至沙市以上地区局部灾害严重,不至于给荆江两岸地区造成大的灾害。

在国务院关于提请审议兴建长江三峡工程议案说明的附件中,也没有“假如原子弹直接命中大坝,其后果只是把大坝炸出一个大缺口”的内容。

七、结束语

三峡大坝的人防问题,几十年来全国人民都十分关注,因为这直接关系到千万人民的生命安全。最近在网路上流传的三峡大坝溃坝后淹没状况的视频,其出发点就是三峡大坝至坝基的瞬时全溃,三个边界条件是:非汛期,三峡水库水位海拔175米和下游河道流量10000立方米每秒,这正好是三峡工程可行性论证报告中以为的最为严重情况。这个视频也展示了,沙市以上地区、特别是宜昌市(当年的宜昌市和宜昌地区)损失最为严重,而对沙市以下地区,如岳阳、武汉等地的灾害损失则描写不多。这与论证报告也相符合。其实这一点也可以从陆水水库的溃坝水工模型试验的限制中可以看出,模型只包括了奉节(半个三峡水库)到沙市这一地区。

三峡工程反对派和主上派在关于三峡大坝人防安全上是有共识的:

第一,三峡人防问题,事关重大,全国人民十分关注;

第二,三峡大坝必然成为战争中敌方首选的攻击目标;

第三,当三峡大坝受到攻击后,大部溃坝或者全线溃坝并无本质区别。

双方不同的观点在于:

第一,现代战争是突然袭击还是有征候可察,三峡水库是否有足够时间放水,甚至放空;

第二,常规武器是否能够摧毁三峡大坝;

第三,三峡大坝溃坝后是难以承受的灾难性后果还只是局部地区性后果。

在三峡工程军事安全问题上,三峡工程主上派有殷之书教授,而三峡工程反对派有原中国人民解放军总后勤部副部长、全国政协常委胥光义将军。胥光义也和殷之书一样,参加了张爱萍将军领导的关于三峡工程军事安全的研究。胥光义和许多政协委员都认为,现代战争是突然袭击,这也是张爱萍将军毕生所坚持的。胥光义和一些政协委员上书党中央,建议缓上三峡工程。另外,军事评论家杨浪先生和全国政协副主席钱伟长先生对三峡大坝的人防安全问题都有精辟的论述,他们不但认为现代战争是突然袭击,而且认为现代常规武器足以摧毁三峡大坝。三峡大坝溃坝后,长江中下游地区将是一片泽国,范围超出沙市、超出武汉。有兴趣的读者可以把两位先生的文章找来读读。

最后还是回到“假如原子弹直接命中大坝,其后果只是把大坝炸出一个大缺口”这个说法上来。如果仔细阅读一下《中国经济周刊》这篇文章的相关章节,就可以发现这个说法是前后矛盾的。既然军方和工程部门针对化爆命中和核爆命中、满库时1000米和400米全线溃坝做了大量模型试验,那么原子弹直接命中大坝的后果就是1000米和400米全线溃坝中的一个,而绝不可能只把大坝炸出一个大缺口,因为这个炸出一个大缺口的结果在大量模型试验中还没有被一次提及过。

此外中共官方媒体一直宣称,在建设三峡大坝的同时,在中共中央和中央军委统一指挥下,中国人民解放军第二炮兵、空军航空兵、空军地面防空部队及陆军防空部队为大坝构筑起了两层严密的防御网。第一张“天网”是反弹道导弹防御系统,并引进俄国的武器。第二张“天网”则是大气层内的立体拦截体系,担负该层防御任务的主要力量是各型地对空导弹、单兵对空导弹、各型高射炮和高射机枪以及解放军各型作战飞机。如果原子弹只能把大坝炸出一个大缺口,为什么中共中央和中央军委要花费这么多人力物力建设两道天网?

《人民日报》旗下的《中国经济周刊》刊登如此信口开河的说法,而且不查找这个说法的出处,证实消息来源的可靠,是十分不负责任的。

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