作者:朱懷正
我們美國西部旅行的第二個人文項目就是胡佛大壩。
大概是做了多年工程師的緣故，對大型工程有一種天然的好奇。
胡佛大壩的名字我在中學的時候就已經知曉，后來還看到過零零星星的介紹。
當時的介紹還帶著時代的印記，大概是性格中有太多質疑的天性，我一直覺得這可能是個了不起的水利工程。
幾十年前就曾想過，如果能親眼去看一看胡佛水壩，應該是怎樣的一種體驗。
今天，我還就真的來了，真有些激動。
胡佛大壩位于美國西部的科羅拉多河上，科羅拉多河是內華達州和伊利桑納州的界河，大壩的一側是內華達州，另一側是伊利桑納州，在壩頂上還有兩個州的界線。
而這兩個州還不是一個時區(qū)，差一個小時。
美國不是一個有統(tǒng)一時間的國家，也就是說伊利桑納州的十點鐘是內華達州的十一點鐘，這我還是頭一次見，是不是對起表來很麻煩呢？
美國西部有很多地區(qū)是屬于干旱的地區(qū)，科羅拉多河流域就是一個干旱地帶。
沒造大壩之前，一片荒原。
平時旱的讓人焦灼，到了雨季，則洪水泛濫。
發(fā)洪水時，洪峰流量經常達到每秒八九千立米，迅猛而無情，人或為魚鱉。
而平時只能守著干旱，望著河水興嘆。
上世紀二三十年代，在的美國第三十一屆總統(tǒng)胡佛先生的極力倡導下，決定在此興建一個大型水利工程，以改變此現狀，這項工程的名稱就叫胡佛大壩。
做個決定似乎很容易，然而在這個荒無人煙的地方，造那么大一個水利工程，攔截桀驁不馴的科羅拉多河，還要灌溉發(fā)電，有史以來，我們人類還沒干過這么大的活，也沒遇到過這么復雜的事兒。
從技術上講，沒有先例；規(guī)模上講，也沒有先例；它要截堵洪水，灌溉農田，通達航運，提供城市用水，還要發(fā)電，難以想象。
但這幫天不怕地不怕的美國瘋子，由一個名叫“催命高爾”的瘋子領著，真的就干開了。
然而，一向崇尚科學和務實的美國人，絕不會是腦子一熱就干了。
這幫建設者們，知道自己接了個什么活兒。
知道這是一個超大的系統(tǒng)工程，也能猜到有多少麻煩會找上門來。
他們需要鐵路，需要公路，需要電力供應，需要開鑿分流河道，需要保障建設大軍的生活給養(yǎng)，甚至可能還需要神父、牧師和警察。
就像一個指揮作戰(zhàn)的將軍，戰(zhàn)役前就要估計出陣亡將士所需要的棺材數量一樣，面面俱到，每件事都很麻煩，每一步都需要精確。
胡佛大壩的設計非常穩(wěn)健，它是一座重力式混凝土水壩，這就是說，它可以依靠自身的重量來抵御水的推力。
大壩壩高 220米，這在當時是個可怕的高度。
壩堤長 377 米，其推力之大可想而知。
胡佛大壩放棄了水壩傳統(tǒng)的一字型設計，而采用了弧線形拱門式方案。
在壩頂漫步的時候，我還自以為是的和朱遠講過弧線形拱門式的方案，可以利用拱的抗推能力抵御水的推力，這樣水壩不需要那么大的重量，從而可以減少混凝土的用量，節(jié)約投資。
看來是我錯了。
回來后我又翻閱了些資料，證實了該水壩的確是重力式水壩。
那么為什么不采用直線形式的水壩呢，這樣不是可以宿短壩長，減少混凝土數量嗎？
有點費解。
后來我終于弄懂了，弧線形拱門式方案的目的只有一個，就是安全。
每個工程師都知道胡克定律，就是物體在受到外力的時候，都會發(fā)生形變，受拉時則會伸長，受壓時則會縮短。
直線型水壩受到水的推力時，也會發(fā)生水平位移，位移的結果是水壩有被拉長的趨勢，這種拉長會引發(fā)或助長壩體開裂，而壩體開裂則是致命的。
弧線形拱門式水壩受到水的推力時，也會發(fā)生水平位移，位移的結果是水壩有被壓縮的趨勢，這種壓縮會阻止或抑制壩體開裂。
這在沒有現代壩體防開裂手段的當時，可以說這是最有效的防開裂手段。
重力式弧線形拱門的壩體方案，是一個雙向保險的方案。
美國人真的不笨，雖然多澆筑了一些混凝土，但這值得。
胡佛大壩的第二個重大創(chuàng)新就是大體積混凝土澆筑技術。
大壩的底寬 200 米，頂寬 14 米，壩長 380 米，大壩需要澆筑近一百萬方混凝土。
這么大量的混凝土在凝固時會產生大量的水化熱，這些熱量根本無法在短時間內迅速散出，其結果必然是壩體內部的溫度升高，壩體膨脹，而后果卻不堪設想。
如果分期分批讓混凝土以自然凝固，等到上批混凝土充分散熱后再澆筑下一批混凝土，那么，總凝固時間大約需要 125 年左右，顯然不行。
聰明的美國工程師們在壩體內布設了大量的冷卻水管，用可循環(huán)的冷卻水，帶走了混凝土的水化熱，保證了壩內的溫度不會太高。
為了效果更好，他們還專門興建了一座冷凍廠，制造冷水。
這個辦法看似簡單，但十分有效，真的是天才。
當然了，具體操作起來一定會有一大堆麻煩，但難不倒這幫好漢。
這個冷卻的方法一直沿用至今。
1936 年大壩竣工了，這無疑是一個劃時代的巨大成功，對美國人和全世界人來說，都是如此，因為她告訴我們什么是超大型的綜合水利工程。
當然了，大壩帶來的效益也是非常巨大的。
自此，科羅拉多河下游再沒有出現過洪水泛濫的災難；壩的上游，還形成了一個水面面積660平方公里的米德湖，相當于 100個杭州西湖。
航運通了，萬頃荒漠因得到灌溉而變成良田，南加州也因此而成為美國最大的水果蔬菜基地；大壩還向周邊六七個城市幾千萬人口提供生活用水，同時還向周邊六七個城市輸送電力。
接著，大壩孕育出了一個新的城市：拉斯維加斯。
我覺得，胡佛大壩另一個非常大的貢獻是給后人留下了經驗，使得后來許多更高更大的水壩工程，少走了許多彎路，規(guī)避了許多風險和災難。
單單是安全帽這一個小小的發(fā)明，就拯救了不計其數的生命。
現在的胡佛水壩，還是一個著名的旅游圣地。
像其他旅游地一樣，現場展示了胡佛大壩的方方面面。
不一樣的是，它的展示更像科普。
它展示最多的是自然和科學。
大量的圖片、文字、模型甚至實物，向你講述了當地的地理、地質、生態(tài)，大壩的構造，還向你講述了蓄水、泄洪、取水和發(fā)電的過程。
讓你感受到科學給人類帶來的成就。
有意思的是，他們甚至還專門修了紀念碑組，用來講述人、大壩與星座的關系，真有想象力。
我喜歡那對有飛翼的銅像，他們不就是我們人類向往的去太空遨游嗎。
而對于建造過程中的艱苦卓絕卻說得很少。
我想，展示的宗旨就是引發(fā)好奇，可能會有不少的孩子和青少年，在參觀過大壩后，會產生對科學和技術的向往，也會產生對水利、電力工程得興趣，這是真正的教育，它每天都在種下科學家和工程師的種子，也種下了富強。
參觀大壩后，也引起了我對經濟政策的一點思考。
大壩開始于胡佛的任期，竣工于羅斯福的任期。
這兩位總統(tǒng)都是凱恩斯主義者。
那段時間正值美國的經濟蕭條，于是，大壩建設得到了國家的資助。
后來，大壩用發(fā)電的錢償還了國家借款。
這在當時的確對緩解蕭條有一定作用。
年輕的時候我也挺喜歡凱恩斯，用國家的力量拯救危機，覺得是挺有道理。后來慢慢發(fā)現，凱恩斯理論可能會變成集權者的工具，而且非常有力量。
因而，許多集權國家的統(tǒng)治者都喜歡凱恩斯。
的確，國家干預在應對危機時是非常有效，但如果這種干預成為常態(tài)，就勢必會產生一個集權的利益集團，他們一定會以國家的名義掠奪民眾、扼殺自由和民主。
它也一定導致經濟運行的效率降低甚至僵化。
好在美國政府的權力是被關在籠子里的，凱恩斯主的盛行期不長。
不然這個國家不會有今天的成就。
胡佛曾是地質工程師，美國第 31屆總統(tǒng)，1929 年就職 7 個月后，美國大蕭條爆發(fā)，失業(yè)率從 3% 跳到 23%。
有個笑話不知真否，胡佛總統(tǒng)讓秘書打電話叫人來討論建大壩，秘書不動，總統(tǒng)問為什么不打電話，秘書回答，沒錢。
總統(tǒng)問打個電話要多少錢，秘書答，10分。
總統(tǒng)從口袋里掏出一元說，把該來的全叫來。
另一個思考就是環(huán)保。
許多人指責胡佛大壩的修建破壞了生態(tài)和環(huán)境。
科羅拉多河在胡佛大壩未修建前，是一條渾濁的河流，因其渾濁，它可以吸收比較多的陽光輻射熱能，從而保持較高一點的河水水溫。
修壩后，河水變清，吸收光熱的能力降低，河水水溫也隨之降低，致使部分生物不能生存，影響了生物鏈。
另外，大壩阻斷了下游水生物向上游的遷徙，致使整個河流的生態(tài)發(fā)生了變化。
另一個問題是個老問題，就是淤積。
的確，這些問題都確實存在，但我們仔細想一想，這些命題可能本身就有問題。
評價環(huán)境和生態(tài)，就要有一個標準，而這個標準是我們人類自己設定的，而不是自然賦予我們的。
只要有人類在活動，就一定對環(huán)境有影響。
即使地球上沒有人類活動，環(huán)境和生態(tài)也在不斷變化。
我們應該做的首先是權衡，而權衡的底線是人類的生存條件。
人是需要有起碼的生存條件的，而卻需要不斷地被改善。
如果以扼制人類的生存為條件，環(huán)保就失去了意義。
我想，只要有節(jié)制，不去惡意的破壞環(huán)境，我們是可以做些事的。
其實，相比之下，在人類之前，喜馬拉雅造山運動擋住了印度洋的水汽，造成中國西北以及西亞地區(qū)大面積干旱，其環(huán)境影響要大得多的多。
有些事情我們的確解決不了，但我們要相信后人的智慧。
胡佛水壩運行已有八十余年了，我也圓了看一看的夢，而且還派生出那么多的想法，挺快樂。
好像有個哥們兒說過：“我思故我在?！?/span>
我想，思考是大自然送給人類的禮物。
愿我們與自然共享。
責任編輯:曹原
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