<p class="ql-block">———遊美国胡佛大坝 </p><p class="ql-block"></p><p class="ql-block">在前往美国西部大峡谷途中我们顺便遊览了科罗拉多河上介于内华达州与亚利桑那州之间的胡佛大坝。作为景点它秀美而又雄浑，极尽铺陈、纵横恣肆，作为上世纪三十年代一处杰出的水利工程它在技术和工艺上具有多项创新，承前启后、引领风骚，堪称人类工程史上的奇迹。</p> <p class="ql-block">坝上和坝身。</p> <p class="ql-block">这个坝身工程学术语叫混凝土重力坝，所谓混凝土重力坝就是依靠自身的巨大重量来抵抗上游来水压力，维持稳定的坝。这个坝高度221米（当时世界最高），长379米，浇筑了336万立方米混凝土，形成了350亿立方米的米德湖（美国最大的人工湖）。胡佛大坝（1936年建成）不是第一个混凝土重力坝，但它被誉为现代混凝土重力坝的“先驱”和“典范”。</p><p class="ql-block">它的革命性贡献在于：</p><p class="ql-block"> 1. 规模空前：在当时，它高达221米，是前所未有的超级工程，将坝工技术推向了新高度。</p><p class="ql-block"> 2. 技术创新：为避免水泥因水化热产生裂缝，采用了创新的预冷工艺——冰块与冷却水管。在混凝土拌合时加入碎冰替代部分水，降低出料温度，在浇筑块中预埋钢管，通入循环冷水持续散热； 分块浇筑——-将大坝分成230个垂直柱状块，块间设接缝并灌浆，减少热应力。</p><p class="ql-block"> 这一技术是大坝工程史上的里程碑，为后世大型混凝土坝提供了范本。</p> <p class="ql-block">当年施工现场图。</p> <p class="ql-block">坝下景观。紧挨水坝的两岸发电厂，分属于两个州：内华达和亚利桑那。</p> <p class="ql-block">发电厂里的水轮机组。</p> <p class="ql-block">大坝两侧的溢洪道。</p> <p class="ql-block">正对大坝的高速公路桥梁，在桥上可俯瞰大坝全貌，本文第一张全景图就是登上这座大桥拍的。</p> <p class="ql-block">在公路桥上远眺大坝所面对的郁乎苍苍的群山。</p> <p class="ql-block">细心的读者在前文所示图片中可能早就产生了疑问，大坝里面的4个塔是做什么用的？</p> <p class="ql-block">如果我告诉你它们就是为了标志时间的，左边塔上挂的那个钟表给出的是内华达州，右边那个给出的是亚利桑那州的标准时间，两个州正好相差一小时，你肯定不会相信。下2图就是我最初看到的分别标志两个州的时间挂表。</p> <p class="ql-block">我当初也不相信，怎么可能修这么大的塔干这么点的事？直到看到下面这张示意图才恍然大悟。</p><p class="ql-block">图中右侧黄线起点就是这4个塔，它们的作用是內侧塔取水发电，外侧塔在与溢洪道相通的阀门关闭时与内侧塔并联取水发电，阀门打开时主要功能是泄洪。</p><p class="ql-block">但是我还是想不明白为什么要这么“绕”？</p><p class="ql-block">为什么不能像很多水电站一样，发电机直接在湖中取水而必须经过这几个进水塔？</p><p class="ql-block">分明水坝两侧都有宽大的溢洪道，为什么还要用外侧的2个塔分洪？</p><p class="ql-block">百年以前的工程师不会进化的那么快，那时就知道绕来绕去多加点没用的工程项目可多拿点回扣吧？</p> <p class="ql-block">看仔细了，原来这种“绕”提供了巨大的操作灵活性，体现了工程设计人员脑洞大开的奇思妙想：</p><p class="ql-block">1、科罗拉多河就像中国的黄河泥沙俱下，进水塔外包裹的防护网与上游湖区设置的拦湖防护网一道可以过滤发电用水，为水轮机设置可靠的安全屏障。</p><p class="ql-block">2、可以从不同深度、不同位置选择性取水。米德湖水库非常深，水温、水质和泥沙含量会随深度变化。4个进水塔从顶部到底部不同高度设置了多个巨型进水口。 操作人员可以根据需要，选择从水库的表层、中层或底层取水，以满足不同的需求。发电通常选择水温较高、能量效率更优的水层。供水选择水质较好、浊度较低的水层。生态放水为下游河流生态系统释放适宜温度的水。</p><p class="ql-block">3、在塔的最底部还设有专门的泄水阀，它的主要作用不是常规泄洪，而是在丰水期并没达到溢洪道泄洪水位时未雨绸缪根据防洪需要提前排水泄洪，或者排放富含泥沙的底层水，减少水库淤积。</p><p class="ql-block">4，保证低水位情况下的下游供水。当水位极低，无法用于发电时，仍能保证下游基本的河道流量和供水。</p><p class="ql-block">5、辅助泄洪：在极端情况下，可以作为泄洪的补充通道。</p><p class="ql-block">这四个进水塔的功用是不是很奇葩？</p> <p class="ql-block">还有更奇葩的，大坝发电厂的很多高压线路的铁塔不是垂直于地面，而是斜躺在、甚至平植于山体上。</p> <p class="ql-block">我怎么也想不明白，请教于DeepSeek.，AI回答我那不是输电铁塔，而是用于控制泄洪道出口装置的控件，原理是拉动泄洪口出水挡板，控制其出水角度，使泄洪水流在狭窄的下游河道中按人的意志流淌，而不至于像脱缰的野马一般造成破坏，比如在水轮机泄水口形成美观的人造瀑布。我虽然半信半疑，但觉得它说的不无道理。</p> <p class="ql-block">大坝以胡佛命名，下图是坝上多处可见的胡佛名字标识。了解这背后的故事不仅饶有趣味，而且对进一步理解胡佛大坝在美国历史上、经济版图上所激起的波澜、所发挥的作用不无裨益。</p><p class="ql-block">赫伯特·胡佛（Herbert Hoover）是美国第31任总统，任期为1929年至1933年。他在任总统之前担任过多年商务部长。科罗拉多河是美国版图上的一条重要河流，治理这条河关乎上下游7个州的经济发展。但因7州各自为政，当年形成不了合力。木匠多了不仅可能盖歪歪房子，更多时候可能根本盖不成房子。</p> <p class="ql-block">大坝路面上的内华达州与亚利桑那州隔河交界示意图。</p> <p class="ql-block">（下图大坝堤岸上生命力极为顽强的一种草）</p><p class="ql-block">胡佛在担任商务部长期间的一大功绩就是促成沿岸七州签署了联合开发科罗拉多河水利工程的协议。他上任总统时正赶上美国大萧条时期，于是果断启动了大坝建设工程。</p><p class="ql-block">据统计，大坝建设的6年时间里（1931—1936）直接雇佣人数：在建设高峰期（1934年）现场工人数量达到 约5,200人。</p><p class="ql-block"> 总参与人次：在整个建设期间，累计有 超过2.1万名工人 参与工程，包括工程师、技工、劳工等。</p><p class="ql-block">拉动就业可圈可点。</p> <p class="ql-block">当年劳工图片。</p> <p class="ql-block">（下图当年大坝蓄水发电图片）</p><p class="ql-block">大坝的历史作用可以概括为：</p><p class="ql-block">1. 防洪：有效控制科罗拉多河下游洪水，保护加利福尼亚州和亚利桑那州农业区。</p><p class="ql-block">2. 灌溉：为西南部七州提供稳定灌溉水源，推动加州帝王谷等地区农业现代化。</p><p class="ql-block">3. 供电：为拉斯维加斯、洛杉矶等城市提供电力，促进西南部工业化和人口增长。</p><p class="ql-block">4. 水资源分配：通过《科罗拉多河协议》确立各州用水权，奠定区域水管理基础。</p><p class="ql-block">5. 创造了历史性的工程奇迹，成为美国当年基建能力的标志。</p><p class="ql-block"></p> <p class="ql-block">（大坝景区停车场）</p><p class="ql-block"> 大坝最初称“博尔德峡谷大坝”（Boulder Canyon Dam），因建于博尔德峡谷。1930年，美国内政部长雷·威尔伯为表彰胡佛的推动作用，将其命名为“胡佛大坝”。1933年，罗斯福执政后，民主党政府将其改回“博尔德峡谷大坝”，意在淡化胡佛的政治影响（胡佛因大萧条备受批评）。1947年：共和党控制的国会通过决议，恢复“胡佛大坝”名称，承认胡佛在项目中的关键角色。此后名称固定。</p><p class="ql-block">看来两党政治在当年还是有一点纠错功能的。</p> <p class="ql-block">胡佛大坝的建设展现了美国在大萧条时期以公共工程刺激经济、突破技术极限的决心，其规模与速度至今被视为工程史上的奇迹。</p>