日本八场大坝建设进展

[日本]　坂本忠彦



日本八场大坝建设进展

[日本]坂本忠彦

摘要：经过了63 a反对，八场大坝这个具有巨大综合效益的碾压混凝土坝的建设，近期日本正在将其向前推进。该工程建成以后，将为满足迫切的新增供水需求、加强东京地区的防洪能力和水电发展起到重要作用。追溯了该项目的规划和受挫的历史，以及它所具有的技术特点，并在经过多年的反对以后最终开始建设的历程；对该工程所具有的巨大的社会效益进行了论证评估，以此让当地居民对大坝建设的综合效益放心。

关键词：碾压混凝土坝；工程进展；日本

1工程概述

2015年2月7日，标志着开工建设的破土动工仪式在日本八场大坝工程坝体上举行，这也意味着东京地区开始建设这个已经被推迟了大约63 a的综合利用项目。开工仪式大约有400人参加，包括代表大坝工程甲方的官员、国土交通省(MLIT，即原建设部)官员、群马县知事(项目所在地官员)，将受益于该计划的东京都会的官员和将要搬迁的居民代表以及工程承建公司。

八场大坝建于流经东京地区的日本最大河流——利根川的上游，具有防洪、供生活用水和环境用水以及水力发电的效益。大坝为混凝土重力坝，坝高为116 m。建设这座大坝的工作始于63 a以前。最初的建设计划在1952年已经宣布，从那之后，这座大坝就成为日本大型大坝争议中的一个典型代表。所以，最近的破土动工仪式是一个重大的里程碑事件，多家媒体均派代表出席，他们做出的报道在日本各地广泛播放。

八场大坝的主要特征和参数为：

坝址日本群马县长野原镇

河流东川(利根川支流)

建设单位国土交通省

坝型混凝土重力坝

坝高116 m

坝长290.8 m

大坝体积905×103m3

汇水面积707.9 km2

水库面积304 hm2

总库容107×106m3

有效库容90×106m3

功能具有防洪、环境用水、城市供水(22.2 cm3/s)、水力发电(11.7 MW , 41 000MWh/a)效益

21947年的台风对大坝建设计划的影响

1947年9月，日本东部，包括东京在内，受到台风“凯瑟琳”的袭击(1947年的第9次台风)。这对日本是一个严重的打击，因为日本还没有从1945年第二次世界大战的战败中恢复过来。特别是在八斗岛，利根川河的上游河段，平均降水量达到308.6 mm，发生了很多泥石流和洪水等自然灾害。9月16日午夜，利根川上游的一座堤坝被破坏，因决堤倾泄而下的河水引发了持续3 d的洪水。9月19日，洪水到达东京，并且淹没了东京的中心地区。台风造成1 077人死亡，另有1 547人受伤，835人失踪；同时台风也严重损坏了土地和财产，此次洪水共淹没了303 160座房屋、冲走或彻底破坏的房屋达23 736座，并造成超过了7 645座房屋被损坏。

吸取了日本台风“凯瑟琳”灾害的教训，日本政府策划修建一座全面的防洪工程，以保护大城市免受洪水灾害的影响。因为在利根川发生的事故，政府在1949年制订了“利根川河治理规划”，规划在利根川河及其支流上修建8座大坝。1952年，建设部(MOC)宣布将八场大坝建在吾妻河——利根川河的一条支流上。

3八场大坝建设计划的变化

在最初的计划中，八场大坝高为115 m，库容为73.1×106m3。但是因为有高度酸性的河水从其支流白沙河和曼扎河中流出，这就决定了大坝不能建在吾妻河上，所以该计划被搁置。曾经研究了一个在支流上建坝的替代方案，但没有找到一个比较合适的坝址。

1964年，群马县建了一个用石灰石中和酸性河水的工厂，并且修建了品木大坝用来储存所中和的沉淀物。这是一座混凝土重力坝，高为34.5 m，由国土交通省管理。从此，酸性河水被成功地中和。最终，使在吾妻河建设八场大坝的计划得以恢复。

然而，该项目将淹没340户居民的土地，以及影响到日本著名的川原汤(河床)温泉，它也会淹没大部分吾妻峡风景区，该风景区属于天然的奇观。因此而导致当地居民的强烈反对，使项目受阻很多年。当时，在日本大坝工程界出现了一个新词，即东部的八场大坝，西部的大泷坝。以此来象征所有停滞不前的大坝项目。大泷坝(混凝土重力结构，坝高为100 m)的建设计划在1962年即已宣布，51 a以后，也就是2013年终于建成。

当地政府意识到：要振兴地方经济，就必须推进八场大坝工程的建设。1973年，从川原汤温泉度假区周边开始，群马县提出所谓的“日常生活恢复”项目；同年，政府出台“对库区发展特别措施法案”，以为这些措施提供金融支持。建设部(MOC)，也就是后来的国土交通省宣布，将坝址从1965年最初计划的位置向上游移动600 m，以保护吾妻峡的风景区。此外，决定将温泉度假区和村庄搬迁到附近已经预备好的高地上。

最终，在2005年，完成了关于收购土地价格的谈判，并且收购的土地在逐步增加。其间，建设部在1994年开始着手与大坝建设项目相关的工作，包括一条国道、一条地方公路、一条铁路的迁建工作等。

4关于八场大坝的争议和反对运动

针对八场大坝工程，出现了许多的争议并引发了一次反对抗议活动。焦点主要集中在以下几个方面。

4.1反对搬迁和划分区域

按照八场大坝的建设计划，有470户居民需要搬迁，其中就包括川原汤河床温泉度假村。结果，一场轰轰烈烈的反对运动在因工程建设而产生的移民地区上演了。多亏日本国政府和群马县提出了“日常生活恢复”项目，才使这些居民接受了大坝的建设计划方案，同时政府及工程建设方也表示将努力振兴大坝周围地区的经济。

4.2反对吾妻峡风景区被淹

坝址及其下游的峡谷被称为吾妻峡，它是一个美丽的自然风景区。那里的春天有鲜嫩的绿叶，秋天有绚烂的红叶，还有岩石墙、清澈的潺潺流水。居民们反对因工程所需而将其淹没。无奈之下，建设部宣布，将1965年选定的坝址向上游方向推移600 m，以保护吾妻峡的自然风景区。然而，反对派仍然反对实施该计划。

4.3反对防洪规划

对于八场大坝调控洪水的作用，居民们一直持有争议。大坝建设的反对者们提出了以下论点。

(1) 作为利根川治理计划的启动项目——修建八场大坝，被认为是过于雄心勃勃。

(2) 有人断言，洪水分析方法是不正确的。他们提出的建议是：防洪规划应以滞洪区为基础，再配合堤防建设、河道拓宽、河床挖深，而不是直接建一座大坝。

(3) 他们声称，水田和森林的滞洪作用比大坝更有效。

4.4反对用水计划

八场大坝建成以后将以22.2 m3/s的流量给市政供水。但反对者基于以下原因提出了异议。

(1) 在未来，随着人口的减少，将使对水的需求量减少。

(2) 他们声称，目前的用水需求已经是过量的，而且认为，避免浪费可以减少用水的需求。

(3) 节约用水可以解决水资源短缺的问题。

4.5反对公共支出

目前的八场大坝工程总造价为4 600亿日元。这是日本有史以来建设大坝的最大开支。反对派认为，在目前的情况下，日本政府正试图通过筹集大规模的资金来平衡其财政状况，发行了政府债券，不应当再承担如此庞大的政府支出。

4.6指控政府和私营部门之间的勾结

许多国土交通省的前雇员，目前就业于一些建筑公司和参与大坝建设的公共企业。大坝反对运动的成员声称，国土交通省支持建设大坝，是为了确保其职员退休后可以另有去处。

4.7八场大坝面临的相关司法问题

在2004年11月，位于利根川下游河段的一些居民在东京的地方法院提起了民事诉讼，千叶县、埼玉县、群马县、茨城县和栃木县的居民认为，纳税人的钱不应该花在八场大坝的建设方面。但在2009年5月，东京地方法院通过了一项判决，判决书承认了大坝将会发挥的防洪效益和供水效益，以此表明当地居民败诉。其他地方法院也都做出了类似的判决。

52009年和2011年的波折

2009年8月， 众议院举行了一次代表选举大会，民主党在会上做出了公开承诺：……将中止川道川大坝和八场大坝的建设工作,并将对由政府提出的、目前不合适建设的一些大型公共工程进行全面复查。新一届的政府成立后，取代了自由民主党的执政地位。新任命的国土交通省部长宣布，在9月16日暂停八场大坝的建设工作(该项目已经花费掉了3 210亿日元)。部长随后发出指令，将对所有还没有开始大坝主体施工项目的建设必要性进行重新评估和核查。

为应对政府这种执政方向性的突然变化，东京和其他5个下游州的州长组成了一个八场大坝联盟，反对暂停该项目的建设。多年以来，为使该项目能够顺利实施而努力的当地居民也积极反对。

根据部长的指示，国土交通省成立了一个委员会来对八场大坝建设的必要性展开论证。委员会的论证研究结论为：八场大坝的建设有利于防洪和供水规划。随即，在2011年11月的一份报告中公布了这一论证结论。2011年12月22日，新上任的国土交通省部长对工程区进行了视察调研，并宣布：重启八场大坝建设项目。

6项目继续实施

2012年12月，自由民主党在众议院代表选举中获胜，重新组建了管理机构。新的管理机构延续了民主党在2011年关于八场大坝的政策，决定继续推进该项目。至此，在新的管理体系下，该项目得以继续实施。其建设进度见表1。

该项目的大部分前期准备工作，比如土地采购、房屋拆迁、土地搬迁的准备工作以及铁路和公路的改建(等)都已经完成。因此，大坝主体工程的建设工作也在有序进行。

表1　截至到2014年12月31日大坝建设进度

注:*已签订家庭搬迁合同数，包括尚未搬迁的。

7八场大坝的防洪评价

7.1利根川河防洪计划的修订

为应对1947年台风“凯瑟琳”所造成的重大洪涝灾害，1949年制定了“利根川治理规划”。该规划的主要内容为一系列大坝的建设和上游调节水库的建设；此外还考虑了其他一些措施，包括一些河道拓宽工程和堤防建设。随后，又对利根川河防洪规划进行了2次修订。当时，设在八斗岛观测点的基本洪峰流量为22 000 m3/s(流域面积为5 110 km2)；治理后，设计洪峰流量设定为16 500 m3/s，上游大坝群拦蓄、消减洪峰流量为5 500 m3/s(见图1)。利根川上游大坝的防洪能力统计情况列于表2中。

7.2八场大坝的洪水控制能力

规划方案中，八场大坝的设计防洪库容为65×106m3，这将会使最大洪峰流量从3 900 m3/s消减到1 500 m3/s，水库拦蓄洪水为2 400 m3/s。据预测，连同上游的其他一些大坝，调蓄洪水5 500 m3/s的目标将会在八斗岛测量点实现(见表2)。

该防洪系统位于八斗岛测量点的上游河段，如

表2　利根川上游大坝防洪能力统计

图1　八场水库用水分配示意

注：MLIT为国土交通省；JWA为日本水社。图1所示，分为3个区域，即鸦-神奈盆地、吾妻盆地以及奥利根盆地。八场大坝将是吾妻河流域的第一大坝。表2列出了利根川河流域上游大坝群有关情况，由表2可以看出，八场大坝的汇流面积和防洪能力在该大坝群中都是最大的。换句话说，八场大坝的防洪作用显然比其他大坝的作用更重要。显然，表2所列的大坝群不能满足调节5 500 m3/s的洪水要求，所以将来仍需要设计、建造几座大坝。

7.3八场大坝防洪效果审核

针对国土交通省部长2009年9月 16日发布的指令，国土交通省对八场大坝的防洪效果进行了重新审核。这项审核研究是通过与多种类型的防洪设施相结合所产生的防洪效果，来确定大坝的最佳方案。共研究了5项方案，在对其建设成本、可行性、连续性、灵活性、对地方社会产生的影响以及其对环境的影响开展综合评估的基础上，确定了一个对八场大坝最有效、确实可行的建设方案。

8八场大坝的供水效果评估

8.1利根川河的供水现状

因为利根川河所流经的关东地区为首都东京所在地，自古以来，该地区的用水需求量就很大，但是过去一直优先考虑的是农业用水。为了满足城市日益增长的用水需求，有必要对水资源进行进一步地开发。1967年建成的八木沢大坝，是一座多功能大坝，其主要功能是对利根川河上游的水资源进行开发利用，并以此带动了其他许多相关的水资源项目，涉及湖泊和运河的开发建设，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的工业用水。

表3　利根川河用水情况统计

8.2利根川和东京市区水资源短缺问题

东京市区依赖于利根川河的供水，荒川和多摩河可以满足一大部分的用水需求，所以利根川水资源的短缺就会造成城市缺水。表4列出了最近几年利根川水资源短缺的详细情况。一般情况下，每2 a或3 a就会发生一次缺水现象，并且在缺水期间，限制水量供应的持续时间会超过一个月，这样就严重地影响了居民生活和社会经济的发展。因此，从八场大坝水库开发一个22.2 m3/s的城市供水系统是非常必要的。

事实上，目前的水资源的开发状况还不能完全满足东京地区的用水需求。因此，在尚未提供稳定供水的地方，提供临时的水提取权是允许的。但是在用水需求量不断上升的地区，对供水需求特别迫切。临时取水权只有在丰水期才允许取水，所以枯水期通常不会发放临时取水权许可证。这些临时用水权可以提供高达33 m3/s的城市供水(占城市供水系统供水量的27%)和2 m3/s的工业供水(占工业用水的2%)，所以，八场大坝是完成这项紧急任务的必要设施。

对于从八场大坝蓄水受益的市政供水系统，尤其是10.93 m3/s的水量(49%)已经被批准授予临时取水权，所以迫切需要八场大坝提供水源(见表4)。

表4　利根川河缺水情况统计

8.3八场大坝水库供水审核

所有参与八场大坝水资源开发工作的部门，均表示愿意继续推进该项目。

从供水的角度开展了研究。研究结果表明，多种供水综合利用开发设施是最有效的方案。研究了5项建议，但是，作为一个综合判断结论，比如复核防洪效益评估方面的结果，已经表明八场大坝工程是最有效的。

9水电效益及技术挑战

在八场大坝，最大装机容量为11.7 MW，建成以后，年发电能力为41 000 MW·h。2011年3月11日，日本东部大地震引发了福岛第一核电站事故，为此，日本政府要求对所有核电站的安全性进行复核，目前所有的核电厂都在复核评估过程中，不能正常运行。因此，日本政府正在正努力发展可再生能源，并致力于建设新的水力发电站。

(1) 在大坝的建设过程中，面临着以下比较关键的技术挑战。

首先针对八场大坝是否仍需继续建设这一问题，经过了多年的争论。2009年，国土交通省委托审核该项目效益和作用的工作已经完成，相关工作完成的相当完善。最终于2014年1月8日，国土交通省宣布对八场大坝的建设进行招标，有3个合资企业参与了竞标。最后，根据投标人提供的技术方案和投标价格，于8月7日宣布投标结果：由清水建设公司、铁建建设株式会社和IHI株式会社(闸门制造商)组成的联营体中标。在大坝主体施工过程中，将会面临许多技术方面的挑战。

(2) 混凝土浇筑速度。大坝工程竣工的目标日期为2020年3月，水库第一次蓄水将会在6~12个月内完成。所以，坝体主要建设工作必须在2019年秋季完成。八场大坝将采用碾压混凝土坝(RCD)和最近研发的巡航碾压混凝土坝(“Cruising RCD”)施工工艺。这是日本最近开发的一种新的施工工艺，可以解决传统的RCD施工工艺存在的问题：利用一个交替投放装置，可以投放2种配置好的RCD混凝土，使它们能够均匀地混合在一起，同时又能处理好横向接缝的位置。

这种新方法可以加快RCD混凝土的施工速度，在面板混凝土施工以前即可以完成(不需要对混凝土结合面进行凿毛处理)。不采用交替投放装置的RCD混凝土施工工艺被停止使用。即使这样可以提高八场大坝的施工速度，但是仍然需要一个先进的施工控制系统。

(3) 冬季施工。为了尽快完成坝体施工，需要在冬季进行混凝土浇筑，这也就意味着需要制定一套完善的针对冬季施工的管理体系。

(4) 合理安排水平走廊和泄洪建筑物的施工。与此同时，也要重点关注水平检测廊道和溢流设施部分的施工，防止这些关键部位的施工进展滞后从而影响到整体施工进度。为此，将一个闸门制造商列入到了联营体。

10结语

负责移民的人员和地方市政当局都在努力工作，以尽量避免影响到居民的日常生活，同时也在尽力减少大坝建设对居民生活造成的各种不利影响。国家和地方政府都很支持这项工程，因此，该项工程所涉及到的所有利益相关者提出的希望和要求都会得到满足。况且八场大坝工程的实施，也将有助于促进将来其他有争议大坝的顺利立项和建设。

八场大坝工程预计在2020年竣工投运，那时，夏季奥运会也将会在东京举行。期盼着2020年有许多的外国友人来日本参观八场大坝。

(张延仓白韧编译)

文献标志码：中图法分类号：TV642.2A

文章编号：1006-0081(2015)11-0021-05

收稿日期：2015-08-31