世界三大失败工程,损失惨重,却有意料之外的效果

⭐发布日期:2024年09月24日 | 来源:北域名医

⭐作者:杨坤 责任编辑:Admin

⭐阅读量:590 评论:9人

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世界工程史上,有三个重大失败工程,在建设过程中无一例外都耗费了巨额资金,虽然没有达到工程的预期目标,甚至还造成2000多人死亡,但它们,却都给后世造成了深刻而久远的影响

瓦依昂大坝

洪水过后的村庄

1963年10月9日晚上10:39,高达70米的洪水,席卷了意大利北部的5个村庄。导致2000多人丧命。此时上游用来蓄水的大坝,却完好如初

在洪水到来前,当时水库的水位离坝顶还有二十多米的距离,这么多水,究竟是怎么越过大坝的?

时间回到1950年,位于阿尔卑斯山脉的一处峡谷,因为有着丰富的冰川融水,再加上狭长的地形,有人提议修建大坝,用来发电,以满足意大利国内日益增长的用电需求。

1956年开始工后不久,建造计划出现变动。当时的政客不仅仅满足于大坝作为单纯的水力发电站使用。而是让它成为核电站的配套设施,即抽水蓄能电站

于是设计单位更改方案,继续施工。大坝也由最初的230米提高到了261米。坝体高了30米,水库的库容相应提高到了1.65亿立方米,达到最初方案中蓄水量的3倍

四年之后,全部建造完毕。在当时,它是世界上最高的双曲面拱坝。这种双曲面设计和拱桥的原理类似。

当水压作用在坝体上的时候,压力会被分散到两侧的山体上。大坝的设计师宣称,这座大坝可以承受设计值11倍的载荷而不坍塌

刚建好就发生滑坡

1960年瓦依昂大坝建成封顶,同年2月开始实验性蓄水。随着水位上升,岸边时常会有泥土滑入水库

因为水库所处的地区地层是由石灰石和粘土组成,随着水位上升,粘土就会吸水,变成泥浆儿。而泥浆就相当于岩层间的润滑剂,有导致深层滑坡的风险。

大坝的管理者决定全力控制山体滑坡速度,但同时也不愿意放弃蓄水的计划。设计部门认为,水位上升是造成滑坡的根本原因。

如果控制水位上升的速度,应该可以让滑坡产生的土石,以可接受的速度滑入水中,而不会造成事故。

在修建水坝之前,当地的居民就知道附近的山石很容易脱落,甚至还给附近的一座山起名叫“会走的山”。

1962年底,意大利国家电力公司买下水库,为了尽快地完成验收,加快了蓄水速度。但随之而来的是越来越频繁的小型滑坡

9月28日当地下起了大雨,雨水再加上此前的滑坡导致山石松动,这让雨水更快渗入到山体内部。

1963年10月9日,工程师把水位降到自认为的安全水平,但滑坡已经不可避免

工程师们在大坝顶部欣赏这难得一见的场景。晚上10:39,2.6亿立方米的土石以每小时120公里的速度,冲下山坡,在45秒的时间里填满了大坝的中间部分。就像一辆坦克摔进了池塘,掀起了滔天巨浪

大约有2500万立方米的水越过坝体,冲向下游。即使到了1400米开外的峡谷出口,浪头依然高达70米。五个村庄,2000多位居民,在毫无预警之下,被巨浪带走。

滑坡前

滑坡后

在坝顶观看的60名技术人员,除一人幸存外全部死亡

但令人惊奇的是,这座大坝竟然没有在滑坡中坍塌,反而顶住了大坝内的泥石流。除了坝顶部位很小的损坏外,主体结构基本完好无损

现在的瓦依昂大坝

但滑坡带来的巨量土石,已经让大坝失去了基本功能

在之后的搜救过程中,发现了大约1600具遗体,剩下的只能归于失踪人员了。

在当时的水坝建设项目里,只会关心大坝建好之后,能不能抵抗得住水压,稳定运行。

不会考虑水库库区的地质环境,而且设计师都是甩手掌柜,当项目结束后,就与设计师无关了。

在这件事情之后,修建水库时库区的地质环境,作为极其重要的一环,成为设计方案必不可少的考虑因素,而且水库项目对设计建造人员终生追责,再也不是建完就没设计人员的事了。

生物圈2号

大家在生物书上应该看到过这个实验。

为了验证人类可以脱离地球,创建一个可持续的生态系统,为将来在外太空甚至是其他星球生存做好准备。4男4女一共8人,走进这个几乎与外界完全隔绝的地方,开始了全新的尝试

他们在这个几乎完全封闭的人工生态系统中生活了整整两年。两年之后,试验失败了

生物圈二号坐落在美国亚利桑那州的沙漠中。至于为什么叫生物圈二号不叫一号,是因为作为模板的一号就是地球。这座玻璃房子,占地1万2000平方米,容积有14万立方米,外面的玻璃幕墙依靠8万根钢梁支撑

其中的生态系统与外界完全隔离,让内部环境实现自我平衡。为了这个目标,所有的门窗都进行了严格的气密处理,甚至在地下浇筑了两米厚的混凝土。这让生物圈2号的气密性达到非常优秀的水平。

这里有自我循环的大气,还有依照不同生物的分布而设计的区域。里面种植了各种植物,还会放入一批动物,当实验开始后,就不再接受外界补给。

气压平衡室

在生物圈二号的地下还有大量的机械保障系统,维持系统的原有平衡,它还有两个大气扩张室,被称为系统的肺。通过配重块与气囊,使整个系统的气压得到平衡。

因为外墙几乎都是玻璃,内部空气会受热膨胀,必须增加对应的冗余系统,否则玻璃就会被撑破。

还有人工降雨,水体流动等系统,尽可能地模拟我们生存的自然环境。

生物圈2号里的人造海

生物圈二号最重要的是七个区,分别是热带雨林,海水和珊瑚礁区域,湿地,草原,沙漠,人类栖息地以及农业区一共放置了3800种动植物

科学家通过电话、电视与外界进行数据信息交换,以及亲属进行交谈。

在农业区,他们靠种植来生产食物,而且用了最好的种子和种植方法,以及先进的灌溉系统

但是生物圈二号由于尺寸小,没有可以做为缓冲的地方,导致这个系统极其脆弱,一旦有大的波动,就会让整个系统失衡。到了后期,有益昆虫,比如蜜蜂等负责传播花粉的昆虫相继死去,老鼠蟑螂泛滥成灾

而且仅凭借里面的植物无法控制二氧化碳的含量

冬季,二氧化碳浓度急剧上升,随之而来的海洋区珊瑚礁也在逐渐消失,而这进一步导致了室内海水的酸化

日照时长缩短,使整个系统的氧气水平降低。里面的科学家都感觉时刻处于高山之上,还要进行大量体力劳动。

即使是爬楼梯都能让他们气喘吁吁,到了最后,他们连简单的加减法都计算不了。最后不得不停止实验。后来这里被捐给亚利桑那州大学做实验。

这个实验证明了地球生态系统的脆弱,人类现在不是在保护地球环境,而是在保护人类自己。毕竟人类对于地球来说,无足轻重

塔科马海峡大桥

金门大桥

要想富,先修路,上世纪的美国人也意识到了这一点。在建成金门大桥一年后,华盛顿州也开始修路搭桥。

莱昂,莫伊塞夫

但是美国卷入世界大战,再加上经济大萧条,所以财政能拨付用来修桥的金额有限。此外还指定了工程师人选,莱昂,莫伊塞夫

最初的设计就是建造一座传统的吊桥,但工程师另辟蹊径,建造了一座更加优雅的桥梁。而且减少了一半的成本。最终工程师团队花费640万美元完成了这座流线型桥梁。

施工人员戏称这座桥“舞动的格蒂”。因为在建造过程中,工人们就察觉出这座桥存在异常的晃动

按照设计,这座桥能抵御时速180公里的大风,工程师还在塔桥上安装了四个缓冲装置,作为减震系统的一部分。

1940年7月11日,塔科马海峡大桥正式开放。成为当时世界上排名第三的吊桥。全长1800米,两座索塔跨度达到850米。仅次于纽约的乔治·华盛顿大桥和旧金山的金门大桥。当时全国人民都在为这座新落成的大桥欢呼雀跃。

大桥建成前,两地单程通勤时间长达2个小时,而现在,只需要11分钟。短短几个月就有25万辆汽车通过。

悬索桥由于自身结构原因,会在有风的天气摆动。但这座桥摆动的幅度,好像有点大。不过也有人为了体验这种晃动感,专程前来。

1940年11月7日早上,强风呼啸着穿过大桥,桥身随风摇摆,桥上最后一位司机不得不放弃自己的爱车,返回桥头。剧烈的欺负已经不允许他继续开车了。而车里,留下了他的爱犬。

上午11点,混凝土路面终于承受不住风力拉扯,碎裂后掉入水中。

大桥仅仅开放几个月,就在时速60公里的大风中轰然倒塌。建桥时工程师就发现桥梁即使面对一般的风,大桥也会明显弯曲。遗憾的是他们没有采取任何行动。

大桥倒塌是因为在风吹过时产生的涡流导致桥身共振,从而造成大桥倒塌。这是人们首次发现这种情况。之后,人们在造桥时都会吸取教训,预先估算桥的固有频率,以避免产生共振。

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阿拉亚·爱尔柏塔·亥盖特

5秒前:1962年底,意大利国家电力公司买下水库,为了尽快地完成验收,加快了蓄水速度。

IP:18.48.6.*

道格拉斯·韩歇尔

6秒前:到了后期,有益昆虫,比如蜜蜂等负责传播花粉的昆虫相继死去,老鼠蟑螂泛滥成灾。

IP:74.17.9.*

杨轶

6秒前:即使是爬楼梯都能让他们气喘吁吁,到了最后,他们连简单的加减法都计算不了。

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