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世界三大失败工程,造成惨重损失,但有意料之外的效果|塔科马海峡大桥|瓦伊昂大坝|生物圈2号|固有频率

 丘山三也君 2022-05-21 发布于重庆
提到失败的工程,大家脑海里会想起什么?恐怕是那些豆腐渣建筑吧。出现工程问题,这是妥妥的人祸,放在古代设计者是要被砍头的。文明社会当然就不能打打杀杀了,负责的工程团队需要承担相应的责任。
豆腐渣桥梁
然而,失败的工程也不是一无是处,它至少能够为后来者提供一点教训。人类历史上就有三大失败工程,它们耗费巨资,结果最后造成了十分惨重的损失与人员伤亡。那么究竟是哪三个失败工程“光荣上榜”,它们的失败又会产生怎样意料之外的效果?
让我们按照时间顺序,来看看这些失败的工程。
垮塌的路面
晃动的大桥
塔科马海峡大桥
原来在设计修建这座大桥的时候,施工方资金不够,于是在修建的时候能省则省,使用的材料不是最好的,结果歪打正着,这座桥的固有频率与海峡的海风差不多,导致每次刮风大桥都和海风发生了共振。其实当时就有工程师不建议大家去体验摇晃,在他看来这是十分危险的事情,如果哪一天共振时间长了,大桥的振幅达到最大,它就会倒塌。
大桥缆索
塔科马海峡大桥坍塌
庆幸的是,因为当时风很大,没什么人去塔科马海峡大桥上体验“摇摇乐”,并未造成很严重的人员伤亡。不过损失还是很大的,这座桥虽然修得不咋滴,钱却花了不少,以至于有投资商中间跑路,才导致后期资金不够,使用便宜材料。
这场灾难也为后来的工程队提供了一个教训,那就是修桥的时候,得注意它的固有频率和周围环境的频率,别一不注意,它们就共振了!
坍塌的塔科马海峡大桥
垮塌的大坝
时间来到1956年,意大利的瓦伊昂大坝开始动工,人们修建它的目的在于拦截阿尔卑斯山夏天的雪水,用于发电。这个想法是很好的,可是动工没多久,当初答应的意大利政客们突然不干了!
瓦伊昂大坝
为此,负责的工程师们不得不修改原定的设计方案,将原本预定的230米大坝提升到了261米,水库的容量因此提高了3倍。与此同时,水坝所承受的压力也增加了3倍。工程师们将瓦依昂大坝设计为双曲面拱坝,这样,水体作用到大坝上的压力就会被分散到山体两侧。根据理论计算,这座大坝完全可以承受设计值11倍的负载。
瓦伊昂大坝
然而,原本作用到大坝上面的压力,最终作用到了山体上面。水位上升以后,瓦依昂大坝两边的山体就会经常有泥土滑入,随着水位的上升,黏土不断吸水最终形成了泥浆。这样一来,大坝随时面临泥石流和山体滑坡的危险。
瓦伊昂大坝位置
溃坝后的村庄
最终,意大利电力公司需要为这件事情负主要责任,同时,修建水坝的工程师也要承担责任。这件事情还开启了工程师终生负责制,只要是负责了的工程,不管什么时候出问题,工程师都要负一定的责任。也算是这场悲剧对后世唯一的欣慰。
生物圈2号
生物圈2号工程
它失败在,企图模拟一个地球的环境,让人类脱离地球的束缚。生物圈2号占地面积1.3万平方米,兴建于1987年,耗资1.5亿美元。有四个男性科学家和四个女性科学家进入生物圈2号内,准备在里面呆两年。生物圈2号内有地球上的各种环境,比如雨林、草地、沙漠等,还有4000多个物种,完全就是一个地球的缩影。
生物圈2号模拟地球环境缩影图
科学家们试图运用生物圈2号内的生态系统,为8名实验者提供足够的氧气和生活物资。然而住进去之后才发现,问题远没有科学家们想得那么简单。从进去开始,生物圈2号的氧气就被消耗,二氧化碳浓度开始升高。很快,消耗的氧气就远超过里面植物产生的氧气,二氧化碳的浓度也超过了植物处理的速度。
生物圈2号内的实验者
生物圈2号的实验者
生物圈2号的失败,说明了人类的脆弱,和我们有多么离不开地球。当时由于人类在航空上的成功,有不少人信誓旦旦可以离开地球登陆火星,生物圈2号给了大家一次提醒,地球生态不可复制。
经验教训
这三个失败的工程,各个的原因还不一样。塔科马海峡大桥是因为资金不够,选用的材料不好;瓦依昂大坝突然更改方案,导致考虑的问题不全面;生物圈2号失败,在于生态系统的独一无二,不可复制。
生物圈2号俯瞰图
其实人类历史上失败的不止它们,还有首次出航就沉没的泰坦尼克号,它在于当时的焊接技术不行,外加没有考虑钢材在寒冷水域的温度,最后导致焊接处断裂,大船一分为二。纵观人类的历史,有成功,也有失败。每一次的成功固然振奋人心,每一次的失败也的确损失严重,甚至有人付出生命。
影视刻画的沉没的泰坦尼克号
我们却要感谢这些失败的工程,没有它们,人类永远意识不到自己在发展中的不足,更不会去改正一个错误。这三大失败工程,各有各的原因,却几乎没有在之后重演了,就是因为后世吸取了经验教训。
失败乃成功之母,我们讨厌失败带来的挫折感,但也得铭记失败送来的宝贵教训。希望人类未来的工程,失败的可能越来越少!

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