水電設施受戰爭與恐怖襲擊影響相關問題研究

(中國人民武裝警察部隊 水電第一總隊，廣西 南寧 530028)

水庫大壩作為一種古老的水工建筑物，因其遭襲破壞后帶來的巨大次生破壞效應，古今中外都是高價值軍事目標，是交戰雙方襲擊的主要目標之一[1]，其潰決后的巨大破壞力甚至可以與核武器相比。“9·11”事件以后，人們對恐怖襲擊事件有了新的認識，水庫大壩的反恐安全問題也逐漸受到世界各國的高度重視[2]。為滿足當今社會對清潔能源的需求，修建了大量水電設施。它們不僅具有蓄水發電的功能，還兼有蓄洪、城市供水、航運交通等多種功能，是支持社會生產的重要經濟目標，無論是戰爭中還是日常反恐工作中都必須引起高度地重視[3]。特別是重要的水電設施，更易成為戰時敵方訛詐和首選攻擊目標。鑒于水電設施的重要性，新中國成立后曾圍繞水電設施的戰爭與防御問題開展過相關研究，但隨著和平與發展成為時代主題，加之該問題研究的復雜性與現實價值，近30 a來很少有研究深入涉及，大量新建的大型水電設施也缺乏戰爭與防襲考慮。

目前，世界局勢并不穩定，爆發局部沖突的威脅時刻存在，如何在武器定位和摧毀能力日益增強的今天，做好我國水電設施特別是重要水電設施的戰時與日常反恐防護，確保戰時安全已成為迫在眉睫的問題。本文在分析水電設施戰爭與恐怖問題研究現狀的基礎上，結合我國水電設施安全形勢與可能面臨的戰時威脅，重點闡述開展該問題研究的重要意義與主要內容，以期引起相關部門、專家、學者的重視。

1 研究現狀

1.1 國內研究現狀

近年來，隨著和平與發展成為時代主題，圍繞水電設施的戰爭與恐怖襲擊研究少之又少。各種新修建的水電設施，即使是大中型水電設施，也未進行戰爭與恐怖襲擊防御問題考量，僅有的一些研究也是關于水下爆炸、混凝土壩爆損等個別問題，或僅從概念上進行闡述。徐俊祥[4]研究了混凝土壩遭受爆炸荷載作用下的響應過程，將其概括為炸藥的爆炸、爆炸波在介質中的傳播、介質與結構的相互作用以及由此導致的結構響應4個過程。為確定爆炸荷載的作用方式和大小，研究壩體遭受爆炸沖擊荷載作用的毀傷與抗爆性能，李鴻波等[5-6]將爆炸荷載簡化為雙直線施加在結構上進行研究，但因與實際的爆炸荷載時程曲線差異較大，結果誤差較大。關于大壩爆炸荷載響應和破壞機制的實驗研究[7]，受限于試驗條件、經費等限制，以及試驗的危險性，所獲得的資料也十分有限，對此類研究的支撐力量不足。

隨著計算機硬件及計算方法的逐步完善，通過數值仿真方法模擬爆炸荷載對結構的響應成為可能，徐俊祥[4]、劉軍[6]、李本平[8]等利用數值計算手段研究了水中爆炸全耦合模型下的混凝土壩動力響應、土石壩壩頂接觸爆炸壩體動力響應以及制導炸彈連續打擊下的混凝土重力壩的破壞效應等問題。但關于不同爆炸方式下大壩的破壞模式、失事機理及其抗爆特性的研究較少。

1.2 國外研究現狀

“9·11”事件之后，美國圣迪亞國家實驗室的魯迪.馬特路斯指出，水庫大壩是國家的重要資源，對發電、供水、防洪和通航等起重要作用，最易引起恐怖分子的注意，展開襲擊，造成嚴重的后果。該觀點推動了相關國家對此問題的研究。美國、加拿大、英國、西班牙、以色列等國家紛紛制定或修訂補充了大壩安全與防恐方面的法律、法規及保安措施，建立健全了大壩防恐安全管理機構，制定了一系列防恐研究與保護計劃等[2]。尤以美國的發展最為迅速，相關研究走在世界前列。美國陸軍工程兵團水道試驗站對爆炸荷載作用下的大壩動力響應、破壞準則及潰壩洪水波對下游地區的傳播和影響進行了系統研究，并在科羅里達州對一座高 24.4 m的實驗水壩進行了核效應試驗，從壩體結構的防護領域研究了結構的抵抗沖擊，并提出了相應防護措施[9]。除此之外，美國等西方國家，在各種重要水電設施的規劃設計過程中，也進行了戰爭與恐怖襲擊防御考量，并設計建造了相關防御設施。

2 安全形勢與可能面臨的戰時威脅

2.1 水電設施安全形勢

我國目前擁有水庫大壩90 000多座，多沿大江、大河分布，大多集中分布于金沙江、長江上游、黃河上游、雅礱江、大渡河、瀾滄江、烏江、怒江、閩浙贛諸河、東北三省河、雅魯藏布江和新疆諸河等大江大河的干流及其主要支流上。水電基地由起初的12個發展到13個，后來又增加至15個，增加了南盤江紅水河、黃河北干流、湘江等3個基地。

雖然大中型水庫大壩在我國90 000多座水庫大壩中所占的比例不大(庫容在1億m3以上的420座，90% 以上為土石壩)，但總庫容量較大(庫容在1億m3以上的水庫庫容占全部水庫總庫容的74%)，且裝機容量較大(500 kW規模以上裝機 2.2萬余座，總裝機容量超過33 288萬kW，占規模以上水電站裝機容量的 79.1%)，戰時受威脅較大。如小灣、兩河口、長河壩、丹江口、龍羊峽、糯扎渡、三峽等都是百米級以上高壩，庫容均在100億m3以上。加之20世紀50，60年代修建的大量水庫工程，大多在庫容、壩基地質條件、年來水量、泄洪能力等方面存在或多或少的問題，若未能得到妥善處置和解決，不僅影響平時的運營，更會給戰時造成重大影響。

以上水電設施，不僅壩高庫大，還多處流域上游，多為線狀分布的流域梯級水電站。若上游水電站受到攻擊潰壩，巨大洪水極有可能引發下游潰壩連鎖反應，引起巨大的災害，甚至可能波及整個流域，帶來的經濟損失，政治與社會影響不可估量。目前，水資源的流域開發，在我國形成頭頂“一盆水”的地級城市179座、縣城285座。這些城市，不僅汛期防汛壓力大，戰時威脅也大，一旦“水盆”傾覆，其危害可能是毀滅性的。

我國的水電設施總體現狀是戰爭危機意識缺乏、防御設施不到位、危機管理缺失，安全形勢不容樂觀。隨著武器技術的發展，各種精確制導、深度鉆地、大當量等尖端武器的研制成功并投入使用，目前形勢變得越來越嚴峻。

2.2 可能面臨的戰時威脅

戰爭中，敵對分子必然會選擇政治與社會影響大、經濟損失慘重的目標作為威脅或訛詐的對象，重要水電設施因其顯著的政治、經濟、社會效應無疑成為選擇之一，高壩大庫尤其如此。例如三峽工程，雖然對其作了充分的研究論證，但是規模巨大，擔負的航運、發電任務繁重，遭到破壞以后將不可避免地對我國的長江中下游地區乃至戰略全局產生較大的影響。而其他重要水電設施，很多都沒有三峽工程的防御考量，則更易成為敵方威脅和訛詐的對象。

英國著名的水庫大壩專家哥爾特斯密斯曾經指出，打擊對方的水電設施，是國際軍事和國內政治較量的一種手段[10]。在這一較量中，大壩是被對方打擊或被對方威脅的對象，擁有大壩的一方，處于被動。威脅和打擊大壩的一方，處于主動。戰爭時期，水電設施，特別是重要的水庫大壩，既是重要的襲擊目標，也是戰爭打擊利用的手段之一。開河放水，筑壩引水，將“水攻”作為戰爭手段使用，在中國幾千年的歷史中屢見不鮮。在我國古代就有秦國伐楚白起水淹鄢城的戰例，《孫子兵法》、《五經備要》也有“以水佐攻者強”、“水能分敵之軍，彼勢分則我勢強”、“水攻者所以絕敵之道、沉敵之城池與廬舍、壞敵之積蓄”等敘述，凸顯利用水電設施打擊的重要性。在近代戰爭中，也不乏大量水庫大壩受攻擊的戰例。第二次世界大戰中英軍以殲擊機開道，多架戰略轟炸機攜特制重型炸彈炸毀了德國境內的敏尼(Mohne)壩，造成下游巨大的生命財產破壞，損失十分慘重。海灣戰爭中，以美國為首的多國部隊對伊拉克發電設施進行了攻擊，38 d內摧毀了伊拉克25%的發電設施，致使全國電力供應減少50%，大中城市供電、供水、排水、通信中斷。我國在高庫大壩數量目前高居世界第一，其中的重要水電設施在戰時容易成為敵方首選攻擊目標。

LOGGWO算法的時間復雜度計算如下:計算種群中每個個體的適應度值的時間復雜度為O(N),N為種群規模;個體位置更新操作的時間復雜度為O(N2+klogn);群體循環迭代的時間復雜度為O(N2),所以,LOGGWO算法的時間復雜度為O(N2)。

3 研究必要性

3.1 水電設施的安全關乎國家核心利益

無論是平時還是戰時，水電設施都發揮著防洪、發電、灌溉、航運和城市、工礦企業的供水、供電以及水患治理等重要作用，支撐整個社會正常運轉，是戰時維持綜合國力的重要基礎，與國家的安寧、社會穩定息息相關，關乎國家的核心利益，任何時候都必須引起足夠重視。特別是戰爭中，重要的水電設施一旦失事，不僅耗資巨大的工程遭到破壞，喪失應有的功能和作用，而且產生的次生災害影響范圍之廣、損失之大、危害之嚴重也是其他一般軍事目標損毀無法比擬的。戰時，水庫大壩既是重要的民生和易受襲目標，也是戰爭的打擊手段之一，戰時水庫大壩的安全問題非常突出。

3.2 水電設施是戰時的重要保護對象

水電設施關乎人民群眾的生產生活，是基本的生命線工程，目標明顯、保護難度大、破壞后果嚴重，是敵方善于威脅利用和重點打擊的對象，具有重要的戰爭價值。隨著人類社會的發展、科學技術的進步，人類對水電設施的依賴性增加，其戰爭價值更加凸顯。戰爭中一旦遭到損毀，特別是重要設施的損毀，將對受攻擊一方造成重大影響。為了降低水電設施受襲造成的影響，對于重要的水電設施必須采取必要手段進行全方位防衛，必須保證萬無一失。為此，需要深入開展相關問題的研究，建立相應的對策防御措施。

3.3 急需提升水電設施的戰時損毀應急能力

由于我國關于水電設施的戰爭與恐怖襲擊問題研究不夠深入，一旦戰爭來臨且水庫大壩發生損毀，軍、地救援力量就可能難以迅速有效地實施搶險行動，開展該問題的研究十分必要和迫切。

(1)保障國家安全的迫切需要。2010年和2013年中國國防白皮書指出，世界仍然很不安寧，中國周邊面臨的現實威脅呈上升趨勢，當前中國日益面臨多元復雜的安全威脅和挑戰，維護國家統一、維護領土完整、維護發展利益的任務艱巨繁重。因此，提高戰爭損毀水庫大壩應急搶險能力迫在眉睫，開展戰爭損毀水庫大壩搶險技術研究，是保障國家安全的迫切需要。

(2)提升國家應急搶險綜合能力的迫切需要。戰爭損毀水庫大壩應急搶險條件極為特殊、環境極為復雜、時間極為有限，難度極大，需要研究新的搶險材料、技術、設備和機制。開展相關應急搶險技術研究，不僅能為戰時搶險提供技術支撐，也能為日常的自然災害搶險提供借鑒，大力提升國家應急搶險綜合能力。

(3)提升搶險專業隊伍履職能力的迫切需要。目前國家在軍隊和地方組建了多支搶險專業隊伍，這些隊伍日常培訓和演練多以地震、暴雨等引起的洪水災害應急搶險為主，戰時搶險少有涉及，原因是缺乏必要的搶險技術支撐手段，開展該問題的研究，可以指導相關隊伍訓練，使其在未來戰爭中發揮更大作用。

3.4 國家中長期科技發展規劃的優先主題

水電設施的戰損與應急處置是《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》確定的重點領域及其優先主題內容。根據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006～2020年)》的要求，隸屬于“公共安全”重點領域中優先主題“(62)重大自然災害監測與防御重點研究開發……潰壩、決堤險情等重大災害的監測預警技術以及重大自然災害的綜合風險分析評估技術”，是亟待解決的重大科技問題[11]。《中華人民共和國突發事件應對法》也明確規定，鼓勵“研究開發用于突發事件預防、監測、預警、應急處置與救援的新技術、新設備和新工具”[12]。戰爭損毀水庫大壩極易引發潰壩災害，是危害極大的突發事件，圍繞該問題開展相關課題的研究，是執行國家法律的具體舉措。同時，圍繞該問題展開研究是完善和細化落實《中華人民共和國突發事件應對法》、《國家突發公共事件總體應急預案》的重要舉措[13]。目前，我國還沒有專門針對戰爭情況下水庫大壩設施的安全評估與風險分析、應急搶險技術方案和搶險機制的系統研究，從基礎數據、理論研究到實用技術都較少。

3.5 新時期軍事斗爭準備的重要內容

習近平主席強調，凡事預則立、不預則廢，軍事斗爭準備是現代化建設的龍頭，必須緊緊扭住，要立足復雜困難情況，加強形勢研判，把戰法運用搞清楚。研究水電設施的戰爭與恐怖襲擊問題，是深化軍隊改革和強軍戰略的重要舉措，對部隊戰略轉型和提高戰斗能力，以及落實中央關于非戰爭軍事行動能力建設重要指示意義重大。

4 研究主要內容

水電設施的戰爭與恐怖襲擊問題研究，是一個十分復雜又多學科交叉的問題，涉及武器、爆炸、壩工、結構、地質等多個學科，必須在多部門、多學科、軍地聯合下方能突破相關理論與技術瓶頸。研究的主要內容建議重點圍繞以下問題開展。

4.1 研究制定我國水電設施戰時防御等級標準

對于各流域水電設施，依據我國的國情，按照長期準備、重點建設、平戰結合的思想，結合國外經驗，制定水電設施戰爭與恐怖襲擊影響下的防御等級標準，依此確定我國不同流域或水電設施的戰爭防御等級，為建立相應的防御措施提供依據，并要求貫穿于平時的運營管理中。

水電設施的戰爭防御貫穿建設、維護的全過程，必須長期準備。規劃設計階段，防御等級標準必須在充分論證的基礎之上提出防御強制要求，并付諸實施；已建的水電設施，防御等級標準必須規定在防御設施審查論證的基礎之上根據需要進行增設。防御等級標準的制定應兼顧平時與戰爭的需要，爭取做到綜合考慮防御多種災害。

4.2 水工結構毀傷理論與科學制定戰時水位

解決壩體在不同襲擊方式下的毀傷模式是破解水電設施戰時防御問題的基礎，是建立對應措施的關鍵，必須集中國家優勢力量攻關。重點圍繞大壩可能的受襲方式、大壩抗爆炸特性及典型破壞形式、大壩受襲破壞時潰壩洪水波特性及對下游影響，以及大壩工程安全防護措施開展研究。由于壩體結構、材料多樣，受襲擊的方式與產生的破壞荷載多樣，需根據不同流域或水電設施的戰爭防御等級，篩選出重要的水電設施，開展針對性問題研究。

水庫大壩蓄水位的高低與大壩的潰壩風險以及大壩安全防范的難度存在直接的關聯，降低庫水位是大壩安全防護最重要和最有效的安全措施[14]。研究科學制定戰時運行水位是一件涉及軍事、政治、經濟和社會的綜合性風險決策問題，具有重要的戰略價值，需結合軍事部門、業務主管部門、地方政府的意見，分析了解水工結構建筑物的技術質量狀況、下游河道堤防行洪條件、平時和戰時的供水、供電要求、當地經濟建設規劃布局等，在充分論證的基礎之上確定。

4.3 研究制定防御規劃與建立應急預案

做好貫穿于工程設計、建造、運行全過程的戰爭防御規劃設計，是最簡便、有效、經濟的手段，能防患于未然，在戰爭防御中可取得事半功倍的效果。對于擬建的水電設施，做好壩型選擇是首要內容。在規劃設計階段須增加戰爭防御的考慮，綜合水庫庫容、地形地貌、地質環境、戰時安全等因素考慮壩型選擇，確定壩體結構。對于擬建或者已建的水電設施，可根據不同防御等級要求，開展防空襲、防抗電磁脈沖等問題的規劃研究，并研究建立特殊的防空襲設施和抗電磁脈沖的高技術武器措施。

將重要水電設施納入國家核心利益范疇，研究制定應急預案和保障方案，組建精干高效的指揮機構和專業搶修搶護隊伍。特別是流域水電設施，必須研究制定戰時流域聯合調動方案，保證流域安全。戰時充分發動群眾，群策群防。重點研究做好搶修搶護、防范鏈式災害、開展軍地聯合等。

4.4 研究建立防恐防襲阻力網和偽裝手段

根據水電設施的戰時防御等級不同，研究軍隊、民兵和預備役相結合的防恐、防襲力量配屬方式，并納入平時的守衛目標。同時，研究組建由各種防空部隊組成的防空阻敵火力網，變被動為主動，進行積極防護，并配備相應的各型號武器。

深化對偽裝技術的研究，通過研究普通偽裝與高技術偽裝來實現水電設施的偽裝。普通偽裝主要是研究利用土丘、植被、制式偽裝器材、涂料等物理方式增加敵方偵察定位難度，有效消耗敵方彈藥，增加受攻擊目標的生存概率。高技術偽裝主要是研究利用各種精確制導武器的弱點，實施干擾，降低打擊精度的偽裝。

4.5 深化自損毀問題研究

水電設施，特別是水庫大壩，蓄水形成巨大勢能，對下游形成潰壩洪水威脅，戰時可能成為擁有方迫不得已的最后利用手段。一旦擁有方對其執行自損毀，引發水庫潰決，巨大的洪水將對下游的敵方人員及設施造成重大影響，改變戰爭態勢，最終可能成為決定戰時勝負的關鍵影響因素。開展自損毀問題研究需從全局高度，通盤考慮，研究相應的自損毀與防御措施，保證最大限度的趨利避害。

5 結 語

開展水電設施的戰爭與恐怖襲擊問題研究，關乎國家核心利益，關系人民的生命財產安全，是當前亟待研究的重要問題。開展該問題的研究，不僅是提升我國水電設施損毀應急能力的迫切需要，也是新軍事斗爭準備的重要內容，需要圍繞水工結構毀傷力量、防御規劃、應急預案、自損毀等問題開展深入研究，方能最大限度爭取和平時期的反恐以及戰爭時期的防衛與搶護的主動權。