日本八場大壩建設(shè)進展

[日本]　坂本忠彥

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日本八場大壩建設(shè)進展

[日本]坂本忠彥

摘要：經(jīng)過了63 a反對，八場大壩這個具有巨大綜合效益的碾壓混凝土壩的建設(shè)，近期日本正在將其向前推進。該工程建成以后，將為滿足迫切的新增供水需求、加強東京地區(qū)的防洪能力和水電發(fā)展起到重要作用。追溯了該項目的規(guī)劃和受挫的歷史，以及它所具有的技術(shù)特點，并在經(jīng)過多年的反對以后最終開始建設(shè)的歷程；對該工程所具有的巨大的社會效益進行了論證評估，以此讓當(dāng)?shù)鼐用駥Υ髩谓ㄔO(shè)的綜合效益放心。

關(guān)鍵詞：碾壓混凝土壩；工程進展；日本

1工程概述

2015年2月7日，標(biāo)志著開工建設(shè)的破土動工儀式在日本八場大壩工程壩體上舉行，這也意味著東京地區(qū)開始建設(shè)這個已經(jīng)被推遲了大約63 a的綜合利用項目。開工儀式大約有400人參加，包括代表大壩工程甲方的官員、國土交通省(MLIT，即原建設(shè)部)官員、群馬縣知事(項目所在地官員)，將受益于該計劃的東京都會的官員和將要搬遷的居民代表以及工程承建公司。

八場大壩建于流經(jīng)東京地區(qū)的日本最大河流——利根川的上游，具有防洪、供生活用水和環(huán)境用水以及水力發(fā)電的效益。大壩為混凝土重力壩，壩高為116 m。建設(shè)這座大壩的工作始于63 a以前。最初的建設(shè)計劃在1952年已經(jīng)宣布，從那之后，這座大壩就成為日本大型大壩爭議中的一個典型代表。所以，最近的破土動工儀式是一個重大的里程碑事件，多家媒體均派代表出席，他們做出的報道在日本各地廣泛播放。

八場大壩的主要特征和參數(shù)為：

壩址日本群馬縣長野原鎮(zhèn)

河流東川(利根川支流)

建設(shè)單位國土交通省

壩型混凝土重力壩

壩高116 m

壩長290.8 m

大壩體積905×103m3

匯水面積707.9 km2

水庫面積304 hm2

總庫容107×106m3

有效庫容90×106m3

功能具有防洪、環(huán)境用水、城市供水(22.2 cm3/s)、水力發(fā)電(11.7 MW , 41 000MWh/a)效益

21947年的臺風(fēng)對大壩建設(shè)計劃的影響

1947年9月，日本東部，包括東京在內(nèi)，受到臺風(fēng)“凱瑟琳”的襲擊(1947年的第9次臺風(fēng))。這對日本是一個嚴(yán)重的打擊，因為日本還沒有從1945年第二次世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)敗中恢復(fù)過來。特別是在八斗島，利根川河的上游河段，平均降水量達到308.6 mm，發(fā)生了很多泥石流和洪水等自然災(zāi)害。9月16日午夜，利根川上游的一座堤壩被破壞，因決堤傾泄而下的河水引發(fā)了持續(xù)3 d的洪水。9月19日，洪水到達東京，并且淹沒了東京的中心地區(qū)。臺風(fēng)造成1 077人死亡，另有1 547人受傷，835人失蹤；同時臺風(fēng)也嚴(yán)重?fù)p壞了土地和財產(chǎn)，此次洪水共淹沒了303 160座房屋、沖走或徹底破壞的房屋達23 736座，并造成超過了7 645座房屋被損壞。

吸取了日本臺風(fēng)“凱瑟琳”災(zāi)害的教訓(xùn)，日本政府策劃修建一座全面的防洪工程，以保護大城市免受洪水災(zāi)害的影響。因為在利根川發(fā)生的事故，政府在1949年制訂了“利根川河治理規(guī)劃”，規(guī)劃在利根川河及其支流上修建8座大壩。1952年，建設(shè)部(MOC)宣布將八場大壩建在吾妻河——利根川河的一條支流上。

3八場大壩建設(shè)計劃的變化

在最初的計劃中，八場大壩高為115 m，庫容為73.1×106m3。但是因為有高度酸性的河水從其支流白沙河和曼扎河中流出，這就決定了大壩不能建在吾妻河上，所以該計劃被擱置。曾經(jīng)研究了一個在支流上建壩的替代方案，但沒有找到一個比較合適的壩址。

1964年，群馬縣建了一個用石灰石中和酸性河水的工廠，并且修建了品木大壩用來儲存所中和的沉淀物。這是一座混凝土重力壩，高為34.5 m，由國土交通省管理。從此，酸性河水被成功地中和。最終，使在吾妻河建設(shè)八場大壩的計劃得以恢復(fù)。

然而，該項目將淹沒340戶居民的土地，以及影響到日本著名的川原湯(河床)溫泉，它也會淹沒大部分吾妻峽風(fēng)景區(qū)，該風(fēng)景區(qū)屬于天然的奇觀。因此而導(dǎo)致當(dāng)?shù)鼐用竦膹娏曳磳Γ鬼椖渴茏韬芏嗄?。?dāng)時，在日本大壩工程界出現(xiàn)了一個新詞，即東部的八場大壩，西部的大瀧壩。以此來象征所有停滯不前的大壩項目。大瀧壩(混凝土重力結(jié)構(gòu)，壩高為100 m)的建設(shè)計劃在1962年即已宣布，51 a以后，也就是2013年終于建成。

當(dāng)?shù)卣庾R到：要振興地方經(jīng)濟，就必須推進八場大壩工程的建設(shè)。1973年，從川原湯溫泉度假區(qū)周邊開始，群馬縣提出所謂的“日常生活恢復(fù)”項目；同年，政府出臺“對庫區(qū)發(fā)展特別措施法案”，以為這些措施提供金融支持。建設(shè)部(MOC)，也就是后來的國土交通省宣布，將壩址從1965年最初計劃的位置向上游移動600 m，以保護吾妻峽的風(fēng)景區(qū)。此外，決定將溫泉度假區(qū)和村莊搬遷到附近已經(jīng)預(yù)備好的高地上。

最終，在2005年，完成了關(guān)于收購?fù)恋貎r格的談判，并且收購的土地在逐步增加。其間，建設(shè)部在1994年開始著手與大壩建設(shè)項目相關(guān)的工作，包括一條國道、一條地方公路、一條鐵路的遷建工作等。

4關(guān)于八場大壩的爭議和反對運動

針對八場大壩工程，出現(xiàn)了許多的爭議并引發(fā)了一次反對抗議活動。焦點主要集中在以下幾個方面。

4.1反對搬遷和劃分區(qū)域

按照八場大壩的建設(shè)計劃，有470戶居民需要搬遷，其中就包括川原湯河床溫泉度假村。結(jié)果，一場轟轟烈烈的反對運動在因工程建設(shè)而產(chǎn)生的移民地區(qū)上演了。多虧日本國政府和群馬縣提出了“日常生活恢復(fù)”項目，才使這些居民接受了大壩的建設(shè)計劃方案，同時政府及工程建設(shè)方也表示將努力振興大壩周圍地區(qū)的經(jīng)濟。

4.2反對吾妻峽風(fēng)景區(qū)被淹

壩址及其下游的峽谷被稱為吾妻峽，它是一個美麗的自然風(fēng)景區(qū)。那里的春天有鮮嫩的綠葉，秋天有絢爛的紅葉，還有巖石墻、清澈的潺潺流水。居民們反對因工程所需而將其淹沒。無奈之下，建設(shè)部宣布，將1965年選定的壩址向上游方向推移600 m，以保護吾妻峽的自然風(fēng)景區(qū)。然而，反對派仍然反對實施該計劃。

4.3反對防洪規(guī)劃

對于八場大壩調(diào)控洪水的作用，居民們一直持有爭議。大壩建設(shè)的反對者們提出了以下論點。

(1) 作為利根川治理計劃的啟動項目——修建八場大壩，被認(rèn)為是過于雄心勃勃。

(2) 有人斷言，洪水分析方法是不正確的。他們提出的建議是：防洪規(guī)劃應(yīng)以滯洪區(qū)為基礎(chǔ)，再配合堤防建設(shè)、河道拓寬、河床挖深，而不是直接建一座大壩。

(3) 他們聲稱，水田和森林的滯洪作用比大壩更有效。

4.4反對用水計劃

八場大壩建成以后將以22.2 m3/s的流量給市政供水。但反對者基于以下原因提出了異議。

(1) 在未來，隨著人口的減少，將使對水的需求量減少。

(2) 他們聲稱，目前的用水需求已經(jīng)是過量的，而且認(rèn)為，避免浪費可以減少用水的需求。

(3) 節(jié)約用水可以解決水資源短缺的問題。

4.5反對公共支出

目前的八場大壩工程總造價為4 600億日元。這是日本有史以來建設(shè)大壩的最大開支。反對派認(rèn)為，在目前的情況下，日本政府正試圖通過籌集大規(guī)模的資金來平衡其財政狀況，發(fā)行了政府債券，不應(yīng)當(dāng)再承擔(dān)如此龐大的政府支出。

4.6指控政府和私營部門之間的勾結(jié)

許多國土交通省的前雇員，目前就業(yè)于一些建筑公司和參與大壩建設(shè)的公共企業(yè)。大壩反對運動的成員聲稱，國土交通省支持建設(shè)大壩，是為了確保其職員退休后可以另有去處。

4.7八場大壩面臨的相關(guān)司法問題

在2004年11月，位于利根川下游河段的一些居民在東京的地方法院提起了民事訴訟，千葉縣、埼玉縣、群馬縣、茨城縣和栃木縣的居民認(rèn)為，納稅人的錢不應(yīng)該花在八場大壩的建設(shè)方面。但在2009年5月，東京地方法院通過了一項判決，判決書承認(rèn)了大壩將會發(fā)揮的防洪效益和供水效益，以此表明當(dāng)?shù)鼐用駭≡V。其他地方法院也都做出了類似的判決。

52009年和2011年的波折

2009年8月， 眾議院舉行了一次代表選舉大會，民主黨在會上做出了公開承諾：……將中止川道川大壩和八場大壩的建設(shè)工作,并將對由政府提出的、目前不合適建設(shè)的一些大型公共工程進行全面復(fù)查。新一屆的政府成立后，取代了自由民主黨的執(zhí)政地位。新任命的國土交通省部長宣布，在9月16日暫停八場大壩的建設(shè)工作(該項目已經(jīng)花費掉了3 210億日元)。部長隨后發(fā)出指令，將對所有還沒有開始大壩主體施工項目的建設(shè)必要性進行重新評估和核查。

為應(yīng)對政府這種執(zhí)政方向性的突然變化，東京和其他5個下游州的州長組成了一個八場大壩聯(lián)盟，反對暫停該項目的建設(shè)。多年以來，為使該項目能夠順利實施而努力的當(dāng)?shù)鼐用褚卜e極反對。

根據(jù)部長的指示，國土交通省成立了一個委員會來對八場大壩建設(shè)的必要性展開論證。委員會的論證研究結(jié)論為：八場大壩的建設(shè)有利于防洪和供水規(guī)劃。隨即，在2011年11月的一份報告中公布了這一論證結(jié)論。2011年12月22日，新上任的國土交通省部長對工程區(qū)進行了視察調(diào)研，并宣布：重啟八場大壩建設(shè)項目。

6項目繼續(xù)實施

2012年12月，自由民主黨在眾議院代表選舉中獲勝，重新組建了管理機構(gòu)。新的管理機構(gòu)延續(xù)了民主黨在2011年關(guān)于八場大壩的政策，決定繼續(xù)推進該項目。至此，在新的管理體系下，該項目得以繼續(xù)實施。其建設(shè)進度見表1。

該項目的大部分前期準(zhǔn)備工作，比如土地采購、房屋拆遷、土地搬遷的準(zhǔn)備工作以及鐵路和公路的改建(等)都已經(jīng)完成。因此，大壩主體工程的建設(shè)工作也在有序進行。

表1　截至到2014年12月31日大壩建設(shè)進度

注:*已簽訂家庭搬遷合同數(shù)，包括尚未搬遷的。

7八場大壩的防洪評價

7.1利根川河防洪計劃的修訂

為應(yīng)對1947年臺風(fēng)“凱瑟琳”所造成的重大洪澇災(zāi)害，1949年制定了“利根川治理規(guī)劃”。該規(guī)劃的主要內(nèi)容為一系列大壩的建設(shè)和上游調(diào)節(jié)水庫的建設(shè)；此外還考慮了其他一些措施，包括一些河道拓寬工程和堤防建設(shè)。隨后，又對利根川河防洪規(guī)劃進行了2次修訂。當(dāng)時，設(shè)在八斗島觀測點的基本洪峰流量為22 000 m3/s(流域面積為5 110 km2)；治理后，設(shè)計洪峰流量設(shè)定為16 500 m3/s，上游大壩群攔蓄、消減洪峰流量為5 500 m3/s(見圖1)。利根川上游大壩的防洪能力統(tǒng)計情況列于表2中。

7.2八場大壩的洪水控制能力

規(guī)劃方案中，八場大壩的設(shè)計防洪庫容為65×106m3，這將會使最大洪峰流量從3 900 m3/s消減到1 500 m3/s，水庫攔蓄洪水為2 400 m3/s。據(jù)預(yù)測，連同上游的其他一些大壩，調(diào)蓄洪水5 500 m3/s的目標(biāo)將會在八斗島測量點實現(xiàn)(見表2)。

該防洪系統(tǒng)位于八斗島測量點的上游河段，如

表2　利根川上游大壩防洪能力統(tǒng)計

圖1　八場水庫用水分配示意

注：MLIT為國土交通??；JWA為日本水社。圖1所示，分為3個區(qū)域，即鴉-神奈盆地、吾妻盆地以及奧利根盆地。八場大壩將是吾妻河流域的第一大壩。表2列出了利根川河流域上游大壩群有關(guān)情況，由表2可以看出，八場大壩的匯流面積和防洪能力在該大壩群中都是最大的。換句話說，八場大壩的防洪作用顯然比其他大壩的作用更重要。顯然，表2所列的大壩群不能滿足調(diào)節(jié)5 500 m3/s的洪水要求，所以將來仍需要設(shè)計、建造幾座大壩。

7.3八場大壩防洪效果審核

針對國土交通省部長2009年9月 16日發(fā)布的指令，國土交通省對八場大壩的防洪效果進行了重新審核。這項審核研究是通過與多種類型的防洪設(shè)施相結(jié)合所產(chǎn)生的防洪效果，來確定大壩的最佳方案。共研究了5項方案，在對其建設(shè)成本、可行性、連續(xù)性、靈活性、對地方社會產(chǎn)生的影響以及其對環(huán)境的影響開展綜合評估的基礎(chǔ)上，確定了一個對八場大壩最有效、確實可行的建設(shè)方案。

8八場大壩的供水效果評估

8.1利根川河的供水現(xiàn)狀

因為利根川河所流經(jīng)的關(guān)東地區(qū)為首都東京所在地，自古以來，該地區(qū)的用水需求量就很大，但是過去一直優(yōu)先考慮的是農(nóng)業(yè)用水。為了滿足城市日益增長的用水需求，有必要對水資源進行進一步地開發(fā)。1967年建成的八木沢大壩，是一座多功能大壩，其主要功能是對利根川河上游的水資源進行開發(fā)利用，并以此帶動了其他許多相關(guān)的水資源項目，涉及湖泊和運河的開發(fā)建設(shè)，如表3所示。水的使用中，包括提供120.2 m3/s的城市供水和58.5 m3/s的工業(yè)用水。

表3　利根川河用水情況統(tǒng)計

8.2利根川和東京市區(qū)水資源短缺問題

東京市區(qū)依賴于利根川河的供水，荒川和多摩河可以滿足一大部分的用水需求，所以利根川水資源的短缺就會造成城市缺水。表4列出了最近幾年利根川水資源短缺的詳細(xì)情況。一般情況下，每2 a或3 a就會發(fā)生一次缺水現(xiàn)象，并且在缺水期間，限制水量供應(yīng)的持續(xù)時間會超過一個月，這樣就嚴(yán)重地影響了居民生活和社會經(jīng)濟的發(fā)展。因此，從八場大壩水庫開發(fā)一個22.2 m3/s的城市供水系統(tǒng)是非常必要的。

事實上，目前的水資源的開發(fā)狀況還不能完全滿足東京地區(qū)的用水需求。因此，在尚未提供穩(wěn)定供水的地方，提供臨時的水提取權(quán)是允許的。但是在用水需求量不斷上升的地區(qū)，對供水需求特別迫切。臨時取水權(quán)只有在豐水期才允許取水，所以枯水期通常不會發(fā)放臨時取水權(quán)許可證。這些臨時用水權(quán)可以提供高達33 m3/s的城市供水(占城市供水系統(tǒng)供水量的27%)和2 m3/s的工業(yè)供水(占工業(yè)用水的2%)，所以，八場大壩是完成這項緊急任務(wù)的必要設(shè)施。

對于從八場大壩蓄水受益的市政供水系統(tǒng)，尤其是10.93 m3/s的水量(49%)已經(jīng)被批準(zhǔn)授予臨時取水權(quán)，所以迫切需要八場大壩提供水源(見表4)。

表4　利根川河缺水情況統(tǒng)計

8.3八場大壩水庫供水審核

所有參與八場大壩水資源開發(fā)工作的部門，均表示愿意繼續(xù)推進該項目。

從供水的角度開展了研究。研究結(jié)果表明，多種供水綜合利用開發(fā)設(shè)施是最有效的方案。研究了5項建議，但是，作為一個綜合判斷結(jié)論，比如復(fù)核防洪效益評估方面的結(jié)果，已經(jīng)表明八場大壩工程是最有效的。

9水電效益及技術(shù)挑戰(zhàn)

在八場大壩，最大裝機容量為11.7 MW，建成以后，年發(fā)電能力為41 000 MW·h。2011年3月11日，日本東部大地震引發(fā)了福島第一核電站事故，為此，日本政府要求對所有核電站的安全性進行復(fù)核，目前所有的核電廠都在復(fù)核評估過程中，不能正常運行。因此，日本政府正在正努力發(fā)展可再生能源，并致力于建設(shè)新的水力發(fā)電站。

(1) 在大壩的建設(shè)過程中，面臨著以下比較關(guān)鍵的技術(shù)挑戰(zhàn)。

首先針對八場大壩是否仍需繼續(xù)建設(shè)這一問題，經(jīng)過了多年的爭論。2009年，國土交通省委托審核該項目效益和作用的工作已經(jīng)完成，相關(guān)工作完成的相當(dāng)完善。最終于2014年1月8日，國土交通省宣布對八場大壩的建設(shè)進行招標(biāo)，有3個合資企業(yè)參與了競標(biāo)。最后，根據(jù)投標(biāo)人提供的技術(shù)方案和投標(biāo)價格，于8月7日宣布投標(biāo)結(jié)果：由清水建設(shè)公司、鐵建建設(shè)株式會社和IHI株式會社(閘門制造商)組成的聯(lián)營體中標(biāo)。在大壩主體施工過程中，將會面臨許多技術(shù)方面的挑戰(zhàn)。

(2) 混凝土澆筑速度。大壩工程竣工的目標(biāo)日期為2020年3月，水庫第一次蓄水將會在6~12個月內(nèi)完成。所以，壩體主要建設(shè)工作必須在2019年秋季完成。八場大壩將采用碾壓混凝土壩(RCD)和最近研發(fā)的巡航碾壓混凝土壩(“Cruising RCD”)施工工藝。這是日本最近開發(fā)的一種新的施工工藝，可以解決傳統(tǒng)的RCD施工工藝存在的問題：利用一個交替投放裝置，可以投放2種配置好的RCD混凝土，使它們能夠均勻地混合在一起，同時又能處理好橫向接縫的位置。

這種新方法可以加快RCD混凝土的施工速度，在面板混凝土施工以前即可以完成(不需要對混凝土結(jié)合面進行鑿毛處理)。不采用交替投放裝置的RCD混凝土施工工藝被停止使用。即使這樣可以提高八場大壩的施工速度，但是仍然需要一個先進的施工控制系統(tǒng)。

(3) 冬季施工。為了盡快完成壩體施工，需要在冬季進行混凝土澆筑，這也就意味著需要制定一套完善的針對冬季施工的管理體系。

(4) 合理安排水平走廊和泄洪建筑物的施工。與此同時，也要重點關(guān)注水平檢測廊道和溢流設(shè)施部分的施工，防止這些關(guān)鍵部位的施工進展滯后從而影響到整體施工進度。為此，將一個閘門制造商列入到了聯(lián)營體。

10結(jié)語

負(fù)責(zé)移民的人員和地方市政當(dāng)局都在努力工作，以盡量避免影響到居民的日常生活，同時也在盡力減少大壩建設(shè)對居民生活造成的各種不利影響。國家和地方政府都很支持這項工程，因此，該項工程所涉及到的所有利益相關(guān)者提出的希望和要求都會得到滿足。況且八場大壩工程的實施，也將有助于促進將來其他有爭議大壩的順利立項和建設(shè)。

八場大壩工程預(yù)計在2020年竣工投運，那時，夏季奧運會也將會在東京舉行。期盼著2020年有許多的外國友人來日本參觀八場大壩。

(張延倉白韌編譯)

文獻標(biāo)志碼：中圖法分類號：TV642.2A

文章編號：1006-0081(2015)11-0021-05

收稿日期：2015-08-31