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水利建设中的哲学思考

收录时间:2006-10-27 21:16 来源:建筑中文网  作者:碧森尤信  阅读:0次 评论:0我要评论

内容提示:水利建设是国民经济基础设施建设的一个重要方面,水利工程师要掌握许多现代科学技术知识,还需要从更高层次上进行全面综合的思考。本文作者从50多年水利水电建设生涯中的经验出发,对水利建设中的若干方面从哲学的高。

延伸阅读:哲学思考 水利建设

    摘要:水利建设是国民经济基础设施建设的一个重要方面,水利工程师要掌握许多现代科学技术知识,还需要从更高层次上进行全面综合的思考。本文作者从50多年水利水电建设生涯中的经验出发,对水利建设中的若干方面从哲学的高。(参考《建筑中文网

    关键词:水利建设 哲学思考

    第一个问题叫照镜子的哲学

    也就是《红楼梦》里说的,镜子要正反两面都照的意思。拿水利来说,人类治水已有长远的历史。尤其是中国,水旱灾害特别严重和频繁,从有记载的大禹治水起,中华民族的文明发展史几乎就是一部治水史。这里既有成功的经验,也有失败的教训。

    在初期,人们对于浩淼洪水或长年久旱几乎束手无策,只能逃避。避之不及,就成为浮尸饿殍。其后,随着科技和生产力的发展、经验的积累,人们开始要制服水:开渠、打井、修堤、筑坝,工程规模和作用不断扩大,到上世纪达到高潮。在这场较量中,人类似乎取得了重大胜利。就以我国来说,50年来在防洪、灌溉、供水、发电等各方面都取得了惊人成绩,但也出现了一系列失误,一定具体说,50年中我们修了26万km的江湖大堤,保证了黄河、长江安澜;建了8.5万座水库,打了数百万眼机井,全国供水量从1949年的1000亿m3增加到现在的5600亿m3/年,保证了工农业发展;灌溉面积发展到5374万hm2,以有限的耕地养活了12亿多人口,GDP产值超万亿美元;开发了八千几百万千瓦的水电,正在进行宏伟的西电东送工程;现在建设中的三峡水利工程是世界上最大的水利枢纽,今年将开始发挥效益;更多的工程包括著名的“南水北调”正在开工或筹备、规划之中;水坝的高度已达300m量级,似乎已经做到“人定胜天”的程度了。但是,在胜利的影子下,清醒的人们看到一些引人深思的问题。

    建了大库、修了长堤,洪水得到控制,但是堤防愈来愈长,河床不断淤积,过流能力不断缩减,出现小洪水高水位的局面。1998年黄河在花园口的洪水流量仅7600m3/s,水位比1958年的22300m3/s还高0.91m.长江也是一样,一逢汛期,险情迭出,动辄要几万甚至几十万人上堤抢险,这样的“水涨堤高”有一个尽头吗。

    供水量成倍递增,经济大发展,但付出的代价是:水资源过度开发,低效利用、浪费严重,河道断流干涸、地下水位大幅度下降。我国要赶上发达国家水平,GDP还得增加10倍以上,又从哪里去取得所需的水呢。

    河道的梯级开发和渠化,带来了巨大效益,但对某些河道,天然洪水消失了,鱼类回游通道截断了,一些物种灭绝了,有些水库淤积了。

    最严重的还是水环境的被污染。有人形容为“有水皆污,无河不干”。说我们的开发是“吃祖宗饭,断子孙粮”。现在世界上有一些组织和人士反对建一切水坝和水利工程。我们坚决反对不顾国情、因噎废食的偏激言论和做法,但认真总结经验教训,改进工作,避免失误是完全必要的。

    我想正确的态度就是要记住老子的一句话:“福兮祸所伏”。世界上的事物总有两面性。大自然经过千百万年的演变,维持着相对平衡的形态。修建水利工程,特别是大型工程必然会打破平衡,引起一系列扰动,经若干年后再达到新的平衡。在扰动过程中,总是有得有失,天下没有尽善尽美的好事。问题是要科学、公正地评判是非得失,而且必须在长期和全局的立场上予以衡量。对“失”还要进行最大可能的消除或补偿。这就是水利工程师的责任。

    必须反对本位主义和短期观点。现在要建工程都得先做“可行性研究”,但一般对工程效益总是反复论述,对副作用总是避重就轻。这是难免的,官员们要体现政绩;业务部门要发展自身;设计公司、施工商要揽活吃饭。要他们完全放弃地方、本位、近期观点也是过苛。只有上帝才考虑全面。这个上帝就是国家、政府和超脱的科学团体。

    下面这些问题要特别重视:

    修建防洪水库控制洪水时,下游不能无限制地侵占行洪空间。要认识到人不能消除洪水,必须学会与洪水共处,将必要的行洪空间留给洪水。

    在解决工业、农业、城市生活需水时,不能“以需定供”敞开供应,不应低价、无偿供水。利用地下水必须保持长周期内抽取和回蓄的平衡,这是个大原则。在缺水地区,要维持一定的短缺压力,就是要实行高价供水,不要去“为民造福”。否则,大供水就意味着大浪费、大破坏、大污染。今天一些地区水资源被严重破坏,浪费水的社会习气得不到扭转,水利工程师在无意中也起了作用。

    不要认为通过工程把天然河道的径流调节到均匀下放,吃光喝干,就是最优方案。要认真研究一切副作用,必要时要泄放人工洪水,冲刷河床,形成瀑布急滩,要保证有一定水量返回大海。

    建水利工程要和生态、环境、通航、旅游、文物等各部门协调,特别要重视污染问题。凡是水的污染未被处理、水的浪费未能解决的地方,原则上不应该再上开发性工程。

    在干旱的内陆地区,不能任意蓄水、垦荒、栽树,搞人工绿洲。对大西北,只能适应自然条件,因势利导,保护改善环境,不要设想把它改造为千里塞外江南。“天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊”同样是必须保留的风光。

    让我们记住“福兮祸所伏”这句至理名言,当然也应记住“祸兮福所倚”这句话。只要把过去的失误查清,从思想上、行动上、政策上有所改进,水利工程就能真正做到兴利除害,趋利避害,为民造福,在新世纪中还将以更大的规模开展,并取得新的成就。

    第二个题目是坐飞机的哲学

    如果有两架飞机,一架机龄很短,一架已超期服役,不久前还出过事故,您选坐哪一架呢,相信人们都容易作出选择。即使那架旧飞机的老板请了专家诊评,认为该机尚符合飞行条件,恐怕也不能改变您的决定,因为,坐旧飞机的风险性肯定较大。当然,如果任务紧急,又无其它手段,也只能乘坐旧飞机了。

    水利工程中也存在“风险论”或“确定论”的认识问题。

    很多年轻的工程师们总把工作看作是个“确定性”的问题。他们掌握现代化科技知识和手段,能进行复杂的分析计算试验,熟悉规程、规范和标准。但他们忽视了一点:许多基础性的资料、参数、假定、方法等都有相当的任意性,规范条文也只是已往经验的总结,不 存在绝对的正确性。

    例如,在设计一座水坝时,我们无法查清地基中的一切情况,无法完全掌握材料的特性和反应,更无法预知建成后会遭遇什么样的洪水、会诱发多强烈的地震。举个例子,我们现在能对 拱坝在地震时的反应计算得很精确,连横缝的开合也可考虑,但一切结果都取决于所给的地震动过程,而这是不可知的。我们只能假设很多条过程线来做研究。在水工设计中,一定程度上还得依靠过去的经验和工程师的判断。所以,基于现代科学理论、通过现代手段分析试验、能满足规程和规范要求的设计在法理上是站得住的,但任何设计师都无权宣布他的设计没有风险。

    我深感在水利工程的设计中,“确定论”的影响大了一些,这也许与学校教育有关。老师总是要学生求出一个确定的答案。有些领导还经常要求专家们下简单的结论,例如,“在这个坝址上能不能建高坝”,专家们也敢于做出确定的答案:“可以建多少米高的××坝。”对这样的问答,我总有些怀疑。随着科技发展和经济实力增强,不计风险与投入,似乎很难排除在某个坝址建坝的可能性,反过来说,不附加约束条件地肯定能够建坝也太简单了些。

    事实上,不存在没有风险的设计或工程,只是风险性有高低,工程失事的后果有大小而已,这就要求决策者做全面衡量。仍以坐飞机为例,如果必须在最短时间内到达某地,其它交通工具都无法满足,机场上也只有一架飞机,该机又经过检定,那么乘坐这架飞机就是合理的决定。但如果并不存在这种紧迫需要,有很多交通手段或有很多架飞机可供选择,您又是携带全家男女登机,那么是否非得乘一架出过事的超龄飞机就值得深思了。

    以坝址选择为例。如果我们要建一座兴利水库,有两个坝址可供考虑。甲坝址的地质条件差,附近有活断层,地震烈度高,但可获得较大库容,取得更多效益。乙坝址地质条件好,但位在上游,库容较小,应该选哪个方案呢。这个问题的本质是要在效益、代价和风险中进行平衡和选择。答案取决于具体条件,无一定之规。我们一定要弄清几个基本问题。例如,在效益比较方面,乙方案是否已不满足建库的基本要求,还是仅“相对较差”。在风险比较上,甲方案遭遇强震而溃坝的可能性到底多大,溃坝后果又如何。如果溃坝机率极低而且后果不严重(不死人或很少伤亡),工程风险问题在决策中就不必置于重要位置;相反情况,如垮坝要引起下游城镇毁灭、人民重大伤亡,风险问题就成为决策中的重大考虑因素。在这种比较中,没有绝对的标准,而是对效益和风险的权衡,技术经济比较也不是决定性因素。由于对风险的评估只能是个模糊概念,所以这类问题常难取得一致认识,最后的取舍往往取决于决策层的思维方式和协调结果。

原文网址:http://www.pipcn.com/research/200610/987.htm

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