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水利建設(shè)中的哲學(xué)思考

2007-02-09 13:21    【  【打印】【我要糾錯】

  摘要:水利建設(shè)是國民經(jīng)濟基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一個重要方面,水利工程師要掌握許多現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識,還需要從更高層次上進行全面綜合的思考。本文作者從50多年水利水電建設(shè)生涯中的經(jīng)驗出發(fā),對水利建設(shè)中的若干方面從哲學(xué)的高。

  關(guān)鍵詞:水利建設(shè) 哲學(xué)思考

  第一個問題叫照鏡子的哲學(xué)

  也就是《紅樓夢》里說的,鏡子要正反兩面都照的意思。拿水利來說,人類治水已有長遠的歷史。尤其是中國,水旱災(zāi)害特別嚴重和頻繁,從有記載的大禹治水起,中華民族的文明發(fā)展史幾乎就是一部治水史。這里既有成功的經(jīng)驗,也有失敗的教訓(xùn)。

  在初期,人們對于浩淼洪水或長年久旱幾乎束手無策,只能逃避。避之不及,就成為浮尸餓殍。其后,隨著科技和生產(chǎn)力的發(fā)展、經(jīng)驗的積累,人們開始要制服水:開渠、打井、修堤、筑壩,工程規(guī)模和作用不斷擴大,到上世紀達到高潮。在這場較量中,人類似乎取得了重大勝利。就以我國來說,50年來在防洪、灌溉、供水、發(fā)電等各方面都取得了驚人成績,但也出現(xiàn)了一系列失誤,一定具體說,50年中我們修了26萬km的江湖大堤,保證了黃河、長江安瀾;建了8.5萬座水庫,打了數(shù)百萬眼機井,全國供水量從1949年的1000億m3增加到現(xiàn)在的5600億m3/年,保證了工農(nóng)業(yè)發(fā)展;灌溉面積發(fā)展到5374萬hm2,以有限的耕地養(yǎng)活了12億多人口,GDP產(chǎn)值超萬億美元;開發(fā)了八千幾百萬千瓦的水電,正在進行宏偉的西電東送工程;現(xiàn)在建設(shè)中的三峽水利工程是世界上最大的水利樞紐,今年將開始發(fā)揮效益;更多的工程包括著名的“南水北調(diào)”正在開工或籌備、規(guī)劃之中;水壩的高度已達300m量級,似乎已經(jīng)做到“人定勝天”的程度了。但是,在勝利的影子下,清醒的人們看到一些引人深思的問題。

  建了大庫、修了長堤,洪水得到控制,但是堤防愈來愈長,河床不斷淤積,過流能力不斷縮減,出現(xiàn)小洪水高水位的局面。1998年黃河在花園口的洪水流量僅7600m3/s,水位比1958年的22300m3/s還高0.91m.長江也是一樣,一逢汛期,險情迭出,動輒要幾萬甚至幾十萬人上堤搶險,這樣的“水漲堤高”有一個盡頭嗎。

  供水量成倍遞增,經(jīng)濟大發(fā)展,但付出的代價是:水資源過度開發(fā),低效利用、浪費嚴重,河道斷流干涸、地下水位大幅度下降。我國要趕上發(fā)達國家水平,GDP還得增加10倍以上,又從哪里去取得所需的水呢。

  河道的梯級開發(fā)和渠化,帶來了巨大效益,但對某些河道,天然洪水消失了,魚類回游通道截斷了,一些物種滅絕了,有些水庫淤積了。

  最嚴重的還是水環(huán)境的被污染。有人形容為“有水皆污,無河不干”。說我們的開發(fā)是“吃祖宗飯,斷子孫糧”。現(xiàn)在世界上有一些組織和人士反對建一切水壩和水利工程。我們堅決反對不顧國情、因噎廢食的偏激言論和做法,但認真總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),改進工作,避免失誤是完全必要的。

  我想正確的態(tài)度就是要記住老子的一句話:“福兮禍所伏”。世界上的事物總有兩面性。大自然經(jīng)過千百萬年的演變,維持著相對平衡的形態(tài)。修建水利工程,特別是大型工程必然會打破平衡,引起一系列擾動,經(jīng)若干年后再達到新的平衡。在擾動過程中,總是有得有失,天下沒有盡善盡美的好事。問題是要科學(xué)、公正地評判是非得失,而且必須在長期和全局的立場上予以衡量。對“失”還要進行最大可能的消除或補償。這就是水利工程師的責任。

  必須反對本位主義和短期觀點。現(xiàn)在要建工程都得先做“可行性研究”,但一般對工程效益總是反復(fù)論述,對副作用總是避重就輕。這是難免的,官員們要體現(xiàn)政績;業(yè)務(wù)部門要發(fā)展自身;設(shè)計公司、施工商要攬活吃飯。要他們完全放棄地方、本位、近期觀點也是過苛。只有上帝才考慮全面。這個上帝就是國家、政府和超脫的科學(xué)團體。

  下面這些問題要特別重視:

  修建防洪水庫控制洪水時,下游不能無限制地侵占行洪空間。要認識到人不能消除洪水,必須學(xué)會與洪水共處,將必要的行洪空間留給洪水。

  在解決工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城市生活需水時,不能“以需定供”敞開供應(yīng),不應(yīng)低價、無償供水。利用地下水必須保持長周期內(nèi)抽取和回蓄的平衡,這是個大原則。在缺水地區(qū),要維持一定的短缺壓力,就是要實行高價供水,不要去“為民造!薄7駝t,大供水就意味著大浪費、大破壞、大污染。今天一些地區(qū)水資源被嚴重破壞,浪費水的社會習(xí)氣得不到扭轉(zhuǎn),水利工程師在無意中也起了作用。

  不要認為通過工程把天然河道的徑流調(diào)節(jié)到均勻下放,吃光喝干,就是最優(yōu)方案。要認真研究一切副作用,必要時要泄放人工洪水,沖刷河床,形成瀑布急灘,要保證有一定水量返回大海。

  建水利工程要和生態(tài)、環(huán)境、通航、旅游、文物等各部門協(xié)調(diào),特別要重視污染問題。凡是水的污染未被處理、水的浪費未能解決的地方,原則上不應(yīng)該再上開發(fā)性工程。

  在干旱的內(nèi)陸地區(qū),不能任意蓄水、墾荒、栽樹,搞人工綠洲。對大西北,只能適應(yīng)自然條件,因勢利導(dǎo),保護改善環(huán)境,不要設(shè)想把它改造為千里塞外江南。“天蒼蒼,野茫茫,風(fēng)吹草低見牛羊”同樣是必須保留的風(fēng)光。

  讓我們記住“福兮禍所伏”這句至理名言,當然也應(yīng)記住“禍兮福所倚”這句話。只要把過去的失誤查清,從思想上、行動上、政策上有所改進,水利工程就能真正做到興利除害,趨利避害,為民造福,在新世紀中還將以更大的規(guī)模開展,并取得新的成就。

  第二個題目是坐飛機的哲學(xué)

  如果有兩架飛機,一架機齡很短,一架已超期服役,不久前還出過事故,您選坐哪一架呢,相信人們都容易作出選擇。即使那架舊飛機的老板請了專家診評,認為該機尚符合飛行條件,恐怕也不能改變您的決定,因為,坐舊飛機的風(fēng)險性肯定較大。當然,如果任務(wù)緊急,又無其它手段,也只能乘坐舊飛機了。

  水利工程中也存在“風(fēng)險論”或“確定論”的認識問題。

  很多年輕的工程師們總把工作看作是個“確定性”的問題。他們掌握現(xiàn)代化科技知識和手段,能進行復(fù)雜的分析計算試驗,熟悉規(guī)程、規(guī)范和標準。但他們忽視了一點:許多基礎(chǔ)性的資料、參數(shù)、假定、方法等都有相當?shù)娜我庑,?guī)范條文也只是已往經(jīng)驗的總結(jié),不 存在絕對的正確性。

  例如,在設(shè)計一座水壩時,我們無法查清地基中的一切情況,無法完全掌握材料的特性和反應(yīng),更無法預(yù)知建成后會遭遇什么樣的洪水、會誘發(fā)多強烈的地震。舉個例子,我們現(xiàn)在能對 拱壩在地震時的反應(yīng)計算得很精確,連橫縫的開合也可考慮,但一切結(jié)果都取決于所給的地震動過程,而這是不可知的。我們只能假設(shè)很多條過程線來做研究。在水工設(shè)計中,一定程度上還得依靠過去的經(jīng)驗和工程師的判斷。所以,基于現(xiàn)代科學(xué)理論、通過現(xiàn)代手段分析試驗、能滿足規(guī)程和規(guī)范要求的設(shè)計在法理上是站得住的,但任何設(shè)計師都無權(quán)宣布他的設(shè)計沒有風(fēng)險。

  我深感在水利工程的設(shè)計中,“確定論”的影響大了一些,這也許與學(xué)校教育有關(guān)。老師總是要學(xué)生求出一個確定的答案。有些領(lǐng)導(dǎo)還經(jīng)常要求專家們下簡單的結(jié)論,例如,“在這個壩址上能不能建高壩”,專家們也敢于做出確定的答案:“可以建多少米高的××壩。”對這樣的問答,我總有些懷疑。隨著科技發(fā)展和經(jīng)濟實力增強,不計風(fēng)險與投入,似乎很難排除在某個壩址建壩的可能性,反過來說,不附加約束條件地肯定能夠建壩也太簡單了些。

  事實上,不存在沒有風(fēng)險的設(shè)計或工程,只是風(fēng)險性有高低,工程失事的后果有大小而已,這就要求決策者做全面衡量。仍以坐飛機為例,如果必須在最短時間內(nèi)到達某地,其它交通工具都無法滿足,機場上也只有一架飛機,該機又經(jīng)過檢定,那么乘坐這架飛機就是合理的決定。但如果并不存在這種緊迫需要,有很多交通手段或有很多架飛機可供選擇,您又是攜帶全家男女登機,那么是否非得乘一架出過事的超齡飛機就值得深思了。

  以壩址選擇為例。如果我們要建一座興利水庫,有兩個壩址可供考慮。甲壩址的地質(zhì)條件差,附近有活斷層,地震烈度高,但可獲得較大庫容,取得更多效益。乙壩址地質(zhì)條件好,但位在上游,庫容較小,應(yīng)該選哪個方案呢。這個問題的本質(zhì)是要在效益、代價和風(fēng)險中進行平衡和選擇。答案取決于具體條件,無一定之規(guī)。我們一定要弄清幾個基本問題。例如,在效益比較方面,乙方案是否已不滿足建庫的基本要求,還是僅“相對較差”。在風(fēng)險比較上,甲方案遭遇強震而潰壩的可能性到底多大,潰壩后果又如何。如果潰壩機率極低而且后果不嚴重(不死人或很少傷亡),工程風(fēng)險問題在決策中就不必置于重要位置;相反情況,如垮壩要引起下游城鎮(zhèn)毀滅、人民重大傷亡,風(fēng)險問題就成為決策中的重大考慮因素。在這種比較中,沒有絕對的標準,而是對效益和風(fēng)險的權(quán)衡,技術(shù)經(jīng)濟比較也不是決定性因素。由于對風(fēng)險的評估只能是個模糊概念,所以這類問題常難取得一致認識,最后的取舍往往取決于決策層的思維方式和協(xié)調(diào)結(jié)果。

  第三個題目叫做服中藥的哲學(xué)

  我在幼時依靠吃中藥治病,長大后就改看西醫(yī)、服西藥了。印象中,中醫(yī)、中藥有不少迷信落后成份,許多理論也不夠科學(xué),而西醫(yī)要科學(xué)可信得多。西藥的研制更為嚴密,一種藥有一種藥的特效與功能,分子構(gòu)造式明確,連進入身體后怎么吸收、怎么排泄也清清楚楚,這豈是將樹皮草根一鍋煮的中藥可比的。但現(xiàn)在我的認識有些變化。西藥雖然科學(xué),似乎總?cè)鄙冱c“綜合”和“辯證”的精神。中醫(yī)中藥雖“不科學(xué)”,但它的許多原則如“辯證診治”、“全面照顧”、“君臣相配”、“因人因情增減調(diào)整”等等,實有深意。把兩者長處結(jié)合起來,定能達到新的境界。

  水利工程中也會出現(xiàn)要服中藥的情況。

  例如,在設(shè)計大壩混凝土標號時,我們把壩體劃分為幾區(qū),分區(qū)提出要求:強度、齡期、抗?jié)B性、抗磨性、耐久性、坍落度、水灰比等,看上去很科學(xué),但這樣得出的結(jié)果是:有時相鄰區(qū)的混凝土性能相差懸殊:“抗磨混凝土”全面開裂;為了抗?jié)B,水泥用量極高,與其它要求極不相稱等,這些都不合理,會產(chǎn)生不利后果。這都是吃了“迷信西藥”的虧,不少人不是為了要降低膽固醇拼命采取措施,反而把身體搞垮了嗎。

  再舉個拱壩優(yōu)化的例子,這里也有兩種認識。按西醫(yī)路線,首先建立一個目標函數(shù)(例如取為拱壩總體積或總造價),再確定拱壩設(shè)計和施工中必須滿足的一些條件(稱為約束條件),然后建立一個可描述拱壩體型的數(shù)學(xué)模式,其中含有若干設(shè)計變量,改變這些變量,可以得出不同的拱壩體型。最后運用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法,尋求一組能滿足所有約束條件而使目標函數(shù)取最小值的設(shè)計變量,就找到了最優(yōu)方案。其思路和技術(shù)路線是無可非議的,但有時優(yōu)化得出的斷面并不合理,而且視假定不同優(yōu)化結(jié)果也不同,并無一個絕對最優(yōu)解。其次,目標函數(shù)除了追求最小工程量外是否還應(yīng)考慮點什么,這就出現(xiàn)多目標優(yōu)化問題。例如,使工程量V和工程安全性K同時達到最合適狀態(tài)。一般講,隨著V的增加K也增加,V和K之間的關(guān)系可以畫成一條曲線,在K大于最低安全系數(shù)和V小于最大容許工程量之間的這一段是可行域,問題在于如何把性質(zhì)不同的因素綜合為一,來選出一個最優(yōu)解。經(jīng)濟性和安全性畢竟不是同一性質(zhì)的問題。再探究下去,所謂工程的安全性K又用什么衡量,難以找到一個合理、公認的評價指標啊。簡單的數(shù)學(xué)尋優(yōu)道路就走不通,這似乎是一個“模糊綜合評價決策”問題,也許要根據(jù)大量分析計算結(jié)果開個會來決策,這就有些煎中藥的意味了。

  在論證三峽工程的可行性時,曾由加拿大的著名水電咨詢公司在世界銀行指導(dǎo)下進行獨立的論證。我與加拿大專家相處幾年,深感其水平很高,經(jīng)驗豐富,而且辦事高效率、“科學(xué)化”,受益良多。但也感到他們在取舍、決策時過分重視經(jīng)濟效益分析,屬典型的“西醫(yī)”學(xué)派。建水利工程當然要講究投入產(chǎn)出問題,但工程效益既有具體經(jīng)濟效益,也有社會效益。“減少城市和人民被淹的可能性”、“解除人們心理壓力”、“保護珍稀物種”之類的效益,怎么能化成美元計算呢。加方專家主張減少三峽水庫防洪庫容,在遭遇特大洪水時讓庫區(qū)人民臨時逃洪,事后補償,這樣可減輕移民壓力,經(jīng)濟上也是有利的。其實,我們最初設(shè)想的就是這個方案,但在深入論證后,存在許多較難解決的問題(如逃洪區(qū)能否進行建設(shè)、如何發(fā)展、臨時逃洪會不會死人……),最終認為,根據(jù)國情民意不宜采用。在交流中,加方專家很難理解和接受我們的看法。最后我只能說:“你們的分析很科學(xué)精確,但我們做決策時還得考慮更多的因素,要綜合協(xié)調(diào),好比用中藥治病,得全面考慮病人情況,增減藥味和用量。”加方專家組長聽后苦笑說:“我干了一輩子技術(shù)工作,你卻要我喝一服中國湯藥!”也許這就是東西方文化的微妙區(qū)別吧。

  第四個問題可稱為握雞蛋的哲學(xué)

  雞蛋是個脆弱的東西,不僅“以卵擊石”意味著必然失敗,只要把它在桌面上輕輕一擊,也一定殼破黃流。但是,如果把雞蛋握在手中要捏碎它,卻不容易。如果把蛋深埋在沙子中,上面甚至可以駛過卡車而蛋安然無恙。上帝能用這么少的一點材料,利用優(yōu)美合理的體型,使蛋殼能發(fā)揮這么強大的抗力,真是一位了不起的設(shè)計大師。

  其實,不僅雞蛋如此,其它土、沙、巖石、邊坡等也都一樣。只要善解其性,用其所長,它們就會發(fā)揮超出想象的潛力。而且,隨著情況的惡化,還會不斷自我調(diào)整,挖掘潛力,不到潛力徹底告盡,決不輕言失敗?上覀兂3UJ識不到這一點,未能用其所長,使之過早夭折,這好比不將雞蛋握在手中,而把它架在石頭上,卻埋怨蛋殼太薄一樣。

  有時,人們不僅不利用材料之長,還把它當敵人看。早年我們設(shè)計地下結(jié)構(gòu)時,眼睛盯住的是襯砌和配筋。而對圍巖,主要是計算什么山巖壓力、彈性抗力等等。其實,采用合理的洞室形狀和施工方法,即使是很差的圍巖也具有極強的自穩(wěn)能力。如因勢利導(dǎo)地幫它點忙 (加固),貌似不完整的巖體就能形成很厚實的自然拱,遠比人工的襯砌拱強大。這條真理現(xiàn)在已愈來愈為人認識。地下洞室的襯砌也更多地采用柔性襯砌替代剛性襯砌,以適應(yīng)自然。可惜我國還有些人總歧視天生的圍巖,看重人工的襯砌,甚至由于不合理的設(shè)計和野蠻施工斷送了圍巖的命,還怪罪于地質(zhì)條件不良,這是不公平的。

  我們進一步研究一下柔性支護的原理。在洞壁上掛些網(wǎng)噴點漿,打幾根錨桿,灌一點漿,究竟起什么作用,有的同志努力做理論分析,將噴層、錨桿當作結(jié)構(gòu)元件,進行仿真計算。這當然很有用,但我認為柔性支護的主要作用有二:一是防止發(fā)生局部坍落,破壞體型,不斷惡化,從而喪失發(fā)揮潛力的機能;二是由于支護是柔性的,容許圍巖發(fā)生一點變形,讓它自我調(diào)整,挖掘潛力,這些作用不一定能算得出來。

  過去有一根稻草壓死一頭駱駝之說,意思是讓駱駝馱上荷載,逐漸增加,總會出現(xiàn)從量變到質(zhì)變的極限,那時,再壓上一根稻草也會把駱駝壓垮。反過來說,一根稻草也可以挽救一個結(jié)構(gòu)。洞室或邊坡的崩坍,總是從局部小塊掉落或局部范圍錯動開始,不斷惡化。如果一開始就加點小力量防止出現(xiàn)這種情況,結(jié)果就完全不同。一根細柱受壓,極易撓曲,如加幾個支點,盡管并未提供多少反力,細柱就能承受大得多的壓力,都是同一道理,即花極小代價,防止天平向一側(cè)傾斜、惡性發(fā)展而已。充分掌握材料特性,因勢利導(dǎo),挖掘潛力,與之和諧共處,別把它當敵人,就能做出最經(jīng)濟合理和安全的設(shè)計。

  第五個問題可稱為吃砒霜的哲學(xué)

  砒霜是劇毒物質(zhì),攝入少許,就立即送命,以致人們聽到這個名詞都不寒而栗。但有記載稱:也有人嗜食砒霜,每日進食微量,持之以恒,不僅未中毒,還特別長壽,到暮年仍鶴發(fā)童顏元氣充沛云云。另如蜈蚣可以入藥,蛇液可以解毒,這些雖不可全信,但對劇毒的東西只要了解其特性,控制其用量,一樣無害,甚或可起好的效果,則是無疑的。此外,世界上的廢棄物不計其數(shù),成為人人討厭的垃圾,要花大代價處理之。其實,經(jīng)過巧手改造,破爛樹根可以變成稀世藝術(shù)珍品,斷磚碎瓦可能內(nèi)藏重要文物信息?傊,所謂“有毒”、“破爛”的概念都是相對的,在很多情況下,存在化廢為寶、以毒取勝的可能性。

  這在工程界也是如此。在“利廢”方面,用垃圾發(fā)電就是明證。又如燃煤電廠排出的粉煤灰,長期以來作為廢品處理,不論設(shè)場堆放或排入江河都有后患。后發(fā)現(xiàn)在拌制混凝土(或制造水泥)時可以替代部分水泥,不僅節(jié)約水泥(或熟料),而且具有多方面的優(yōu)點,找到了大量利用的出路。目前,某些火電廠的優(yōu)質(zhì)粉煤灰已成為供不應(yīng)求的搶手貨,價格也與水泥持平了!疤焐也谋赜杏谩保磥聿粌H適用于人,也適用于其它物件。

  再舉一個氧化鎂混凝土的例子。水泥或混凝土中含有氧化鎂成份,在凝固后會產(chǎn)生體積膨脹,使混凝土開裂甚至解體,屬于不穩(wěn)定因素,所以有關(guān)規(guī)范中視其為有害成分,對其含量有嚴格限制。然而氧化鎂使混凝土體積膨脹的作用,正可抵銷或補償混凝土澆筑后由于溫度下降以及自身體積變形導(dǎo)致的收縮,而后者正是混凝土建筑物特別是大體積結(jié)構(gòu)斷裂的重要原因。合適地在混凝土中加入氧化鎂就可以化害為利,問題是要確切掌握它的變化機制并能嚴格地加以控制。我國在這方面的研究是走在前面的。有關(guān)科研人員進行了大量試驗研究工作,總結(jié)了規(guī)律,提出了措施,并陸續(xù)在工程上進行實踐,取得很好效果。值得作為例子的是:在一座國際招標施工的大水電站上,由于各種原因,施工進度嚴重滯后,已被世界銀行認為是無可救藥的工程。要搶回工期,只能在酷暑季節(jié)大規(guī)模高速度澆筑基礎(chǔ)混凝土,而這正是工程界之大忌。我經(jīng)反復(fù)研究后決策在混凝土中摻加氧化鎂來解決開裂頑癥,置國際專家組提出的強烈書面異議于不顧,因為我相信中國科學(xué)家的研究成果,愿意為基層承擔責任,敢于吃一點砒霜。結(jié)果奇跡般地挽回了工期,大壩至今運行正常。所以我們不要輕視身邊的破爛和廢棄物,它們很可能是珍寶啊。

  第六個問題可稱為做體檢的哲學(xué)

  人免不了要生病,定期檢查身體極為重要。對于要人、名人,更要查得勤些、細些,這也是可以理解的。通過體檢,及早查明健康情況,發(fā)現(xiàn)隱患,及時診治,當然是件好事。但也有這樣的情況:一個人做了體檢,發(fā)現(xiàn)體內(nèi)長了個小瘤子,或細胞有癌變跡象,趕緊開刀、化療,思想包袱沉重,甚至精神崩潰,反而加速了死亡。另一個相同的人,不查身體,渾渾噩噩過日子,倒是安享天年。所以有人說,癌癥不一定越早查出越好。這話雖片面,也有一定道理。我不是醫(yī)藥專家,估計人體中幾百億細胞,總有些細胞要不斷發(fā)生變化,向癌細胞方向演變,但人體自身固有的“矯正”能力常能加以控制。中醫(yī)所謂“正能壓邪”(年輕人的矯正能力更強),就不成為問題。正如社會上總有些人要變壞,只要在人民和治安當局的控制中,就不會變天一樣。可見問題不在該不該查身體,而在于以什么態(tài)度對待檢查結(jié)果。

  水利工程在建設(shè)前的勘測試驗工作,在某種程度上有些像體格檢查。這一工作總是逐步深入的,也像人們先做簡單的一般體檢,再進入?圃敳。通過詳查總會得到更多的資料,可能有好的信息,更多是查出新的不利因素:發(fā)現(xiàn)了新的斷裂或風(fēng)化帶比預(yù)計的厚、材料強度有所下降等等。另外,分析計算工作的深入,也會揭露些新情況,如應(yīng)力、變形大了,安全度低了等等。經(jīng)常會遇到這樣的情況:在可行性研究中認為安全的設(shè)計,工作深化后不滿足要求了。例如在核算壩體或邊坡的穩(wěn)定性時,由于查出更多的小節(jié)理,做了更多的試驗,或進行了更精確的分析,發(fā)現(xiàn)安全度已不滿足規(guī)范要求,怎么看待這個問題呢? 我認為如果新的資料未改變大的格局,僅僅是具體數(shù)據(jù)的調(diào)整,而且勘測分析手段和深度已超過常規(guī)要求,則是否需大改設(shè)計是值得商榷的。實際上,邊坡穩(wěn)定核算一類的問題,還沒有嚴格的科學(xué)解答,設(shè)計在一定程度上取決于經(jīng)驗和判斷。也就是說,勘探的手段和深度、參數(shù)的試驗和取值、計算的理論和方法,以及要求的安全度是相配套的。規(guī)范中要求的安全系數(shù)正是考慮到當前的勘探、試驗、計算的水平而規(guī)定的。如果我們采取了特別先進的手段或做了過細的工作,能把問題查得十分清楚,就不需要那么高的安全度了。否則會出現(xiàn)工作愈深入建筑物愈不安全的矛盾。基于同樣理由,有的同志開發(fā)了對某些結(jié)構(gòu)(如土石壩)的新計算理論,求出了較大的安全度,我也不贊成就修改設(shè)計、削減工程量?傊_發(fā)新的更精確的勘測、試驗、分析手段是絕對必要的,但要修改原來配套的設(shè)計原則和規(guī)范則有待從更高層次上加以研究。

  還有同志在選壩時根據(jù)當時資料做了抉擇,而在進一步工作后發(fā)現(xiàn)所選壩址有不足之處,感到很后悔。我卻認為只要新的資料并未否定原來的主要結(jié)論,用不著懊喪。換一個壩址,在進一步工作后同樣會發(fā)現(xiàn)新問題的,而不同勘測深度的壩址是不能對比的,正如一個只做了簡單檢查的人和一個做了全面詳查的人,很難從檢查結(jié)果來評論誰的問題更多一些。     第七個題目可稱為管孩子的哲學(xué)

  不以規(guī)矩不能成方圓,所以小至設(shè)計制圖,大至治國平天下,非立規(guī)矩、標準和法律不可。對孩子如果放任不管,很容易走邪路和墮落,須加以管教。這是盡人皆知的事。但如果作畫寫字,都必須用規(guī)矩,就沒有書法家和畫家了。一個國家如果法律多如牛毛,老百姓會無所適從,還會被壞人鉆空子,“國將不國”。對孩子管得過嚴,會產(chǎn)生逆反心理,也是常見的事?梢娙魏问露加袀“度”,過猶不及。

  水工建筑物的特點,就是它的失事不僅意味工程本身的破壞,而且會造成眾多生命死亡和財產(chǎn)損失。特別是高壩大庫的失事,甚至意味著對生態(tài)、社會的破壞,這是其它建筑物不可比的。所以各國政府都在不同程度上對其設(shè)計建造進行管理。

  我過去對制訂水利水電工程的各類規(guī)程、規(guī)范、標準深感興趣。尤其在擔任水電部總工程師期間,更將它作為重要的業(yè)務(wù)。在我的主持和組織下,對已頒布規(guī)范進行清理、修訂,對缺門的制定規(guī)劃,組織力量,全面啟動編制,希望能做到巨細無遺。認為這樣就可進行全面控制,天下太平。中國的規(guī)范、標準系統(tǒng)取法于蘇聯(lián),本已失于過瑣,這樣一來,更是“青出于藍”。有關(guān)水利工程規(guī)范之多,可能冠于各國了。

  現(xiàn)在我一直在琢磨這樣做的后果。正面作用確實有,例如有利于基層同志工作,也有利于保證小工程的安全,但負作用也很大。首先,它妨礙了創(chuàng)新,給科技人員套上了枷鎖。規(guī)范是建立在過去的經(jīng)驗上的,負有指導(dǎo)和約束全國水利建設(shè)的責任,所以一定要推薦和規(guī)定比較成熟的做法,能做到“中間偏安(全)”就不錯,不可能推薦最新的、富有創(chuàng)新意義的方法。規(guī)范中充滿了“嚴禁”、“不得”、“不應(yīng)”之類的禁忌,和“必須、”“應(yīng)”、“遵照” 之類的命令,一些新的構(gòu)思、理論、方法、工藝都在違反規(guī)范的帽子下被否決。其次,規(guī)范又為不思進取的人提供了保護傘。既然列出那么多的規(guī)定,提供了標準的理論、方法、參數(shù)甚至是具體的公式,依樣畫瓢豈不既安全又省力。各類檢查、鑒定、驗收、都影響不了我。出了事,規(guī)范還可以作為辯護武器。如果搞什么創(chuàng)新,出了事全由自己負責。幾十年來,中國水利建設(shè)規(guī)模之大,世所少見,雖也取得了不少科技進展,但創(chuàng)新性的成就與之是不相稱的,創(chuàng)新的力度和速度比不上發(fā)達國家,規(guī)范過多過細,恐怕是原因之一。你給孩子定下那么多的清規(guī)戒律,要他非禮勿視、非禮勿聽、非禮勿行,怎能指望他成為愛迪生或愛因斯坦呢?

  所以我現(xiàn)在的想法是規(guī)范宜少宜粗,手冊可多可細。必要的規(guī)范、標準還是要有,應(yīng)該處于“中間偏先(進)”的位置。主要應(yīng)規(guī)定一些基本要求和各級人員的職責,以及各級工程的審批程序。把責任(包括安全性和先進性)落實到具體的人員身上,這比規(guī)定一些指標、參數(shù)、方法更重要,更有效。有些人可能擔心這樣做會導(dǎo)致工程質(zhì)量下降和事故增多。其實,有許多國家并無很多規(guī)范,由政府頒發(fā)的更少,多是一些權(quán)威性的學(xué)術(shù)團體制定的標準與規(guī)定,為大家遵循,并無法律效力,你只要有足夠的依據(jù)就可以突破。結(jié)果新事物出得快,也未見發(fā)生什么大事故。

  至于具體的建筑結(jié)構(gòu),具體的計算公式更沒有必要做統(tǒng)一規(guī)定,完全可以改為大量的設(shè)計、施工手冊,把各家理論,各種經(jīng)驗、參數(shù)和各種典型實例匯集比較,供廣大基層人員參考取舍,而不應(yīng)是“統(tǒng)一尺碼”。

  既要使孩子富有朝氣,不斷創(chuàng)新前進,又不能讓他野馬般地亂闖瞎撞,這是一門藝術(shù)。有關(guān)的政府官員、科技管理者和技術(shù)帶頭人應(yīng)當學(xué)會這門藝術(shù)。

  最后一點稱為吃螃蟹的哲學(xué)

  上面提到規(guī)范過多過細對創(chuàng)新的制約,這就涉及到在水利工程中采用新技術(shù)的問題。所謂新技術(shù),包括新思路、新理論、新結(jié)構(gòu)、新材料、新設(shè)備、新工藝、新管理方法等等。搞技術(shù)創(chuàng)新意義重大,但問題也很復(fù)雜。

  任何新技術(shù),既冠名為新,就意味著缺乏實踐經(jīng)驗和存在一定的風(fēng)險。而水利工程的成敗,一般又影響巨大。如何既保證安全又促進新技術(shù)的應(yīng)用便成為一對矛盾。形象地說就是誰來吃第一只螃蟹。

  我認為,解決這個矛盾的正確辦法有二。一是在方針上,要“慎重”與“積極”并舉,不可偏廢。所謂“慎重”,就是保持頭腦清醒,不做無根據(jù)和無相當把握的事。一切通過試驗,由實踐來做出結(jié)論和決策。尤其在重要工程或關(guān)鍵部位不能掉以輕心。所謂“積極”,指思想上要確信創(chuàng)新和發(fā)展是人間正道,滿懷熱誠地歡迎新生事物,并深入調(diào)查研究,采取各種措施為其成熟和采用創(chuàng)造條件,有“敢為天下先”的襟懷,而不是消極地等待,“等別人吃了第一只我再吃”。其二,在策略上,“實事求是,區(qū)別對待”八個字極為重要。新事物從構(gòu)思、萌芽到成熟、推廣,一般要經(jīng)過“理論研究和實驗室試驗”、“中間試驗或工業(yè)性試驗”和“全面推廣、形成生產(chǎn)力”三個階段,但根據(jù)不同的情況可以采用不同的做法和速度。

  有的新事物的理論基礎(chǔ)扎實、簡明、可信,研究中投入的人力、物力、資金、時間充分,研究試驗成果齊全、系統(tǒng),而有的未能達到這些要求,則前者顯然可以更快更大規(guī)模地試用、推廣。

  有的創(chuàng)新屬技術(shù)上的改進,原理簡單明確,容易檢驗和實施;有的則屬于本質(zhì)性的重大改革,后果影響深遠,甚至要經(jīng)若干年后才能論定(如某些新材料),則前者顯然可以更快更大規(guī)模地試用、推廣。

  有的工程上采用某項新技術(shù),風(fēng)險和后果不大,或有檢修替換條件;有的工程或建筑物上采用某項新技術(shù)若萬一失敗,后果嚴重,或沒有檢修補強條件,則對前者顯然可以更大膽一些。

  在小工程上試用成功的新技術(shù),有的需在中型工程上再行考驗,然后推廣到大型工程上,但有的也可通過理論分析和判斷,做跨越式的拓展。

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