世界工程史上，有三個重大失敗工程，在建設(shè)過程中無一例外都耗費了巨額資金，雖然沒有達(dá)到工程的預(yù)期目標(biāo)，甚至還造成2000多人死亡，但它們，卻都給后世造成了深刻而久遠(yuǎn)的影響。

瓦依昂大壩

洪水過后的村莊

1963年10月9日晚上10:39，高達(dá)70米的洪水，席卷了意大利北部的5個村莊。導(dǎo)致2000多人喪命。此時上游用來蓄水的大壩，卻完好如初。

在洪水到來前，當(dāng)時水庫的水位離壩頂還有二十多米的距離，這么多水，究竟是怎么越過大壩的？

時間回到1950年，位于阿爾卑斯山脈的一處峽谷，因為有著豐富的冰川融水，再加上狹長的地形，有人提議修建大壩，用來發(fā)電，以滿足意大利國內(nèi)日益增長的用電需求。

1956年開始工后不久，建造計劃出現(xiàn)變動。當(dāng)時的政客不僅僅滿足于大壩作為單純的水力發(fā)電站使用。而是讓它成為核電站的配套設(shè)施，即抽水蓄能電站。

于是設(shè)計單位更改方案，繼續(xù)施工。大壩也由最初的230米提高到了261米。壩體高了30米，水庫的庫容相應(yīng)提高到了1.65億立方米，達(dá)到最初方案中蓄水量的3倍。

四年之后，全部建造完畢。在當(dāng)時，它是世界上最高的雙曲面拱壩。這種雙曲面設(shè)計和拱橋的原理類似。

當(dāng)水壓作用在壩體上的時候，壓力會被分散到兩側(cè)的山體上。大壩的設(shè)計師宣稱，這座大壩可以承受設(shè)計值11倍的載荷而不坍塌。

剛建好就發(fā)生滑坡

1960年瓦依昂大壩建成封頂，同年2月開始實驗性蓄水。隨著水位上升，岸邊時常會有泥土滑入水庫。

因為水庫所處的地區(qū)地層是由石灰石和粘土組成，隨著水位上升，粘土就會吸水，變成泥漿兒。而泥漿就相當(dāng)于巖層間的潤滑劑，有導(dǎo)致深層滑坡的風(fēng)險。

大壩的管理者決定全力控制山體滑坡速度，但同時也不愿意放棄蓄水的計劃。設(shè)計部門認(rèn)為，水位上升是造成滑坡的根本原因。

如果控制水位上升的速度，應(yīng)該可以讓滑坡產(chǎn)生的土石，以可接受的速度滑入水中，而不會造成事故。

在修建水壩之前，當(dāng)?shù)氐木用窬椭栏浇纳绞苋菀酌撀?，甚至還給附近的一座山起名叫“會走的山”。

1962年底，意大利國家電力公司買下水庫，為了盡快地完成驗收，加快了蓄水速度。但隨之而來的是越來越頻繁的小型滑坡。

9月28日當(dāng)?shù)叵缕鹆舜笥?，雨水再加上此前的滑坡?dǎo)致山石松動，這讓雨水更快滲入到山體內(nèi)部。

1963年10月9日，工程師把水位降到自認(rèn)為的安全水平，但滑坡已經(jīng)不可避免。

工程師們在大壩頂部欣賞這難得一見的場景。晚上10:39，2.6億立方米的土石以每小時120公里的速度，沖下山坡，在45秒的時間里填滿了大壩的中間部分。就像一輛坦克摔進(jìn)了池塘，掀起了滔天巨浪。

大約有2500萬立方米的水越過壩體，沖向下游。即使到了1400米開外的峽谷出口，浪頭依然高達(dá)70米。五個村莊，2000多位居民，在毫無預(yù)警之下，被巨浪帶走。

滑坡前

滑坡后

在壩頂觀看的60名技術(shù)人員，除一人幸存外全部死亡。

但令人驚奇的是，這座大壩竟然沒有在滑坡中坍塌，反而頂住了大壩內(nèi)的泥石流。除了壩頂部位很小的損壞外，主體結(jié)構(gòu)基本完好無損。

現(xiàn)在的瓦依昂大壩

但滑坡帶來的巨量土石，已經(jīng)讓大壩失去了基本功能。

在之后的搜救過程中，發(fā)現(xiàn)了大約1600具遺體，剩下的只能歸于失蹤人員了。

在當(dāng)時的水壩建設(shè)項目里，只會關(guān)心大壩建好之后，能不能抵抗得住水壓，穩(wěn)定運行。

不會考慮水庫庫區(qū)的地質(zhì)環(huán)境，而且設(shè)計師都是甩手掌柜，當(dāng)項目結(jié)束后，就與設(shè)計師無關(guān)了。

在這件事情之后，修建水庫時庫區(qū)的地質(zhì)環(huán)境，作為極其重要的一環(huán)，成為設(shè)計方案必不可少的考慮因素，而且水庫項目對設(shè)計建造人員終生追責(zé)，再也不是建完就沒設(shè)計人員的事了。

生物圈2號

大家在生物書上應(yīng)該看到過這個實驗。

為了驗證人類可以脫離地球，創(chuàng)建一個可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)，為將來在外太空甚至是其他星球生存做好準(zhǔn)備。4男4女一共8人，走進(jìn)這個幾乎與外界完全隔絕的地方，開始了全新的嘗試。

他們在這個幾乎完全封閉的人工生態(tài)系統(tǒng)中生活了整整兩年。兩年之后，試驗失敗了。

生物圈二號坐落在美國亞利桑那州的沙漠中。至于為什么叫生物圈二號不叫一號，是因為作為模板的一號就是地球。這座玻璃房子，占地1萬2000平方米，容積有14萬立方米，外面的玻璃幕墻依靠8萬根鋼梁支撐。

其中的生態(tài)系統(tǒng)與外界完全隔離，讓內(nèi)部環(huán)境實現(xiàn)自我平衡。為了這個目標(biāo)，所有的門窗都進(jìn)行了嚴(yán)格的氣密處理，甚至在地下澆筑了兩米厚的混凝土。這讓生物圈2號的氣密性達(dá)到非常優(yōu)秀的水平。

這里有自我循環(huán)的大氣，還有依照不同生物的分布而設(shè)計的區(qū)域。里面種植了各種植物，還會放入一批動物，當(dāng)實驗開始后，就不再接受外界補給。

氣壓平衡室

在生物圈二號的地下還有大量的機(jī)械保障系統(tǒng)，維持系統(tǒng)的原有平衡，它還有兩個大氣擴(kuò)張室，被稱為系統(tǒng)的肺。通過配重塊與氣囊，使整個系統(tǒng)的氣壓得到平衡。

因為外墻幾乎都是玻璃，內(nèi)部空氣會受熱膨脹，必須增加對應(yīng)的冗余系統(tǒng)，否則玻璃就會被撐破。

還有人工降雨，水體流動等系統(tǒng)，盡可能地模擬我們生存的自然環(huán)境。

生物圈2號里的人造海

生物圈二號最重要的是七個區(qū)，分別是熱帶雨林，海水和珊瑚礁區(qū)域，濕地，草原，沙漠，人類棲息地以及農(nóng)業(yè)區(qū)。一共放置了3800種動植物。

科學(xué)家通過電話、電視與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換，以及親屬進(jìn)行交談。

在農(nóng)業(yè)區(qū)，他們靠種植來生產(chǎn)食物，而且用了最好的種子和種植方法，以及先進(jìn)的灌溉系統(tǒng)。

但是生物圈二號由于尺寸小，沒有可以做為緩沖的地方，導(dǎo)致這個系統(tǒng)極其脆弱，一旦有大的波動，就會讓整個系統(tǒng)失衡。到了后期，有益昆蟲，比如蜜蜂等負(fù)責(zé)傳播花粉的昆蟲相繼死去，老鼠蟑螂泛濫成災(zāi)。

而且僅憑借里面的植物無法控制二氧化碳的含量。

冬季，二氧化碳濃度急劇上升，隨之而來的海洋區(qū)珊瑚礁也在逐漸消失，而這進(jìn)一步導(dǎo)致了室內(nèi)海水的酸化。

日照時長縮短，使整個系統(tǒng)的氧氣水平降低。里面的科學(xué)家都感覺時刻處于高山之上，還要進(jìn)行大量體力勞動。

即使是爬樓梯都能讓他們氣喘吁吁，到了最后，他們連簡單的加減法都計算不了。最后不得不停止實驗。后來這里被捐給亞利桑那州大學(xué)做實驗。

這個實驗證明了地球生態(tài)系統(tǒng)的脆弱，人類現(xiàn)在不是在保護(hù)地球環(huán)境，而是在保護(hù)人類自己。畢竟人類對于地球來說，無足輕重。

塔科馬海峽大橋

金門大橋

要想富，先修路，上世紀(jì)的美國人也意識到了這一點。在建成金門大橋一年后，華盛頓州也開始修路搭橋。

萊昂，莫伊塞夫

但是美國卷入世界大戰(zhàn)，再加上經(jīng)濟(jì)大蕭條，所以財政能撥付用來修橋的金額有限。此外還指定了工程師人選，萊昂，莫伊塞夫。

最初的設(shè)計就是建造一座傳統(tǒng)的吊橋，但工程師另辟蹊徑，建造了一座更加優(yōu)雅的橋梁。而且減少了一半的成本。最終工程師團(tuán)隊花費640萬美元完成了這座流線型橋梁。

施工人員戲稱這座橋“舞動的格蒂”。因為在建造過程中，工人們就察覺出這座橋存在異常的晃動。

按照設(shè)計，這座橋能抵御時速180公里的大風(fēng)，工程師還在塔橋上安裝了四個緩沖裝置，作為減震系統(tǒng)的一部分。

1940年7月11日，塔科馬海峽大橋正式開放。成為當(dāng)時世界上排名第三的吊橋。全長1800米，兩座索塔跨度達(dá)到850米。僅次于紐約的喬治·華盛頓大橋和舊金山的金門大橋。當(dāng)時全國人民都在為這座新落成的大橋歡呼雀躍。

大橋建成前，兩地單程通勤時間長達(dá)2個小時，而現(xiàn)在，只需要11分鐘。短短幾個月就有25萬輛汽車通過。

懸索橋由于自身結(jié)構(gòu)原因，會在有風(fēng)的天氣擺動。但這座橋擺動的幅度，好像有點大。不過也有人為了體驗這種晃動感，專程前來。

1940年11月7日早上，強風(fēng)呼嘯著穿過大橋，橋身隨風(fēng)搖擺，橋上最后一位司機(jī)不得不放棄自己的愛車，返回橋頭。劇烈的欺負(fù)已經(jīng)不允許他繼續(xù)開車了。而車?yán)?，留下了他的愛犬?/p>

上午11點，混凝土路面終于承受不住風(fēng)力拉扯，碎裂后掉入水中。

大橋僅僅開放幾個月，就在時速60公里的大風(fēng)中轟然倒塌。建橋時工程師就發(fā)現(xiàn)橋梁即使面對一般的風(fēng)，大橋也會明顯彎曲。遺憾的是他們沒有采取任何行動。

大橋倒塌是因為在風(fēng)吹過時產(chǎn)生的渦流導(dǎo)致橋身共振，從而造成大橋倒塌。這是人們首次發(fā)現(xiàn)這種情況。之后，人們在造橋時都會吸取教訓(xùn)，預(yù)先估算橋的固有頻率，以避免產(chǎn)生共振。

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