再过一年,一座造价达四亿英镑的拦河坝将矗立在武尔威治迤西的泰晤士河上。它的最大构件重1500吨,长61米。这样一个庞然大物,却又是难以置信的精巧,当它在五百米左右宽的泰晤士河上安装完毕以后,将使在伦敦得以免除经常由于海潮倒灌而引起的洪水灾害。
拦河坝工程自从一九七三年开工以来,遇到了许多难题、开始时劳资纠纷影响了施工的进展,由于工程的稽延使花在这座拦河坝上的钱目前达到了原预算的三倍。如果八二年底能够全部竣工的话,那么工期也已延缓了四年之久。从目前情况看来,要全部建成,还要解决不少技术难题。
为闸门定位是一道十分复杂精细的工序。在拦河坝施工的三个阶段中,首先要在河中筑起九座坝墩,连同两岸的护坡及发电站、控制室等附属建筑物。坝墩的主要用途是用来支撑那些闸门的。当伦敦面临水灾威胁时,那些平躺在河底的闸门立即竖立起来,挡住河水,将英国首都的中心与北海隔开。为了保持伦敦的海港地位不变,因而对这座拦河坝的设计提出了不寻常的要求。当前,即使绝大部分的“航运”属于驳船和游艇,但每年驶过武尔威治的船只仍有四万艘之多。为了使各种船只通行无阻,主航道上的五座坝墩的净距达六十一米。这样,在闸门平躺在河底时,较宽的船只也能顺利通过。施工从南岸开始,先将钢桩打入坚硬的河床基岩,筑成围堰,排出河水,便于施工。钢桩支撑在距河床十五米深的白垩岩层上面,而河床距离河面的平均水位约有十米左右。每一只坝墩实际上是一只插进河床的混凝土楔子。坝墩上部是机房,内装闸门的提升和控制设备,机房的木质拱顶覆盖着不锈钢皮,该处距坝基有五十米,大约相当于一幢十五层楼大厦的高度。
施工的第二阶段是将六块各重一万吨的混凝土基板正确地置放在河底的坝墩之间 · 这些巨大构件是在泰晤士河北岸的一座特地安排的船坞中加工,再用驳船运至施工现场的 · 在施工过程中,一百五十多名潜水员的水下作业,对施工的进展起了积极作用。这些混凝土基板固定在坝墩之间,既要保持必要的精确度,又要留有缝隙,让少量河水能渗过坝底,防止河床受到冲刷。施工过程中使用了特制的测量仪器,将混凝土基板与坝墩的吻合情况传至水面。工程师们的努力使这些巨大混凝土构件与坝墩之间的缝隙达到了半厘米的容许误差。
在拦河坝的十个孔道中,有四道六十一米的大闸门和两道三十一米的小闸门。这些闸门采用独创性的设计,称之为“升段闸门”(rising-sector gate)。伦戴尔 · 帕尔默与特里登(Bendel Palmer,Tritton)两位工程师发明的这种闸门,颇似老式的石臼,其两端为圆形钢板(工程师们叫作“手臂”),固定在圆弧形的钢板上(叫做“叶子”)。升段闸门两端的“手臂”中心有圆孔,安装完毕后,可以围绕坝墩两侧预置的钢轴旋转。当其处于与河床垂直的位置时,就能发挥拦洪的功能,而旋转到平躺在基板“石臼”中时,其上面可保持数米水深,以便船只通行。安装其余几道三十一米宽的小闸门要简单多了。这就是所谓“圆形落闸”(falling radial),开启时,它们高出水面,只有最小的船只能在它的下面通过,完全无妨于大船在河中央的大孔道顺利通过。
安装六十一米长的“升段闸门”,工程师们需将两只各重一千二百五十吨的“手臂”安装到坝墩上去,然后将4五百吨重的“叶子”沉入河底,使其与两端的“手臂”连接起来。
拦河坝竣工以后,控制室内的技术人员在接到洪水警报以后的几分钟内,就可将全部闸门关闭,而制动棘轮系统,可防止闸门发生位移。
为什么建造这样的闸门是必要的呢?回答的理由有三点:第一,伦敦在逐渐下沉,这不仅仅由于支持这座城市的粘土层缓缓地受到压缩,而且数世纪以来,不列颠岛也在发生倾斜,苏格兰与英格兰西北部升高,而东南部下沉,其速度大约为每百年三十厘米。其次,北海的潮汛每年都在增大。过去一百年间,伦敦市中心的潮水标高上升了六十厘米。第三,伦敦经常受到特大潮汛的威胁,每当大西洋上空的低压槽由西往东朝着不列颠岛移动时,它下面的海水便形成“水块”。海洋中这种额外的滔滔滚滚的物质在流经北海南部的较浅海域时,就能产生很高的潮汛。如果这种汹涌而来的“水块”,恰好与高潮相遇,伦敦就出现特大险情。届时,一堵高水墙将涌进泰晤士河,而伦敦的低洼地区将尽成泽国。
与建造拦河坝的工程相配合,武尔威治以东的泰晤士河岸也将加高。拦河坝可以使伦敦免遭高达六米九(比通常的高潮汛还超出三米)大潮汛的威胁。根据预测,这座拦河坝的高度至少可以管用到2030年。再往后,就需采取进一步的安全措施——继续加高下游的堤岸或改进闸门,以保证伦敦居民免受水患的困扰。据伦敦市议会估计,伦敦如果发生大水灾,则全市25万家工厂、企业、机关、家庭将遭受三十亿英镑的财产损失。因而,建造这座拦河坝还是值得的。
(New Scientist,1981年11月5日)