要选择一个比较理想的坝址,一般需经过坝址区段选择、坝址地点选择和坝线选择几个阶段,每个阶段都提出几个方案进行比较。如长江三峡工程,早在1932 年10 月就提出葛洲坝、黄陵庙两处坝址备选。1944 年4 月中美合作开发三峡,建议在南津关至石碑之间选坝址,初选了5 条坝线,最后定在南津关。新中国成立后的40 多年间,三峡地质勘察的主要工作仍然是围绕着坝址选择进行的。在1955~1960 年期间,三峡坝址选择涉及2 个坝区、15 个坝段、3 条坝线(图5-31)。两个坝区中,一个是南津关地区(上起石碑下到南津关),长13km,它包括石碑、黑石沟、下牢溪、古津关、何家嘴等5 个坝段;另一个是美人沱坝区(上起美人沱下至南沱),长25km,它包括美人沱、偏岩子、太平溪、大沙湾、伍相庙、长木沱、茅坪、三斗坪、黄陵庙、南沱等10 个坝段。这15 个坝段一一经过了多种技术方法的长期地质勘察,才选定三斗坪坝段。三斗坪是宜昌县的一个滨江小镇,位于西陵峡庙南宽谷中段。三斗坪坝段又进行了上、中、下3 条坝线的比较勘察。直到1979 年,水利部才将坝址定为以花岗岩为基础的三斗坪,三斗坪河段的长江中有一座小岛,名叫中堡岛,呈纺锤形顺河展布,左侧是主流,右侧为宽约300m的浅流,现在采用的三斗坪坝线就穿过中堡岛的上端。
三峡坝址选择历时之长,争论之大,是罕见的,这与它所处的地质环境有很大关系。长江三峡上起重庆奉节白帝城,下至湖北宜昌南津关,全长192km。由瞿塘峡、巫峡和西陵峡3 个峡谷组成,中间隔三个相对开阔的大宁河宽谷、香溪宽谷和庙南宽谷。峡谷两岸几乎是悬崖绝壁和直接云天的高峰,宽谷两岸基本上属于低山丘陵。20 世纪40 年代美国专家萨凡奇博士,建议将225m高坝修建在南津关,抬高水位160m,开发目标为发电、灌溉、防洪、给水、旅游,计划向宜昌以东、武汉以西、襄阳以南、常德以北的大片土地引水灌溉。南津关地区为石灰岩,最大优点河谷狭窄。我国水利地质专家认为,南津关有两大问题难以克服:一是石灰岩喀斯特广泛分布,地质条件很差,要建坝困难很多;二是南津关河段水深河窄,两岸都是崎岖陡峻的山地,筑坝虽然短,但电站厂房全部建在两岸山体内,利用隧洞引水发电,无论大坝浇筑、地下厂房和隧洞工程的施工都非常困难,施工导流异常不便,加上两岸地形阻塞,施工企业和工地交通的布置也很不方便,所以一致同意放弃南津关坝址,并于1958 年11 月推荐采用位于庙南宽谷中段的三斗坪坝址,正常蓄水位200m,这里河谷较宽,两岸地势开阔坦缓,坝线不是太长,但有利于枢纽建筑物布置,运转条件好。(www.xing528.com)
60 年代初,长江三峡工程的防空安全问题提出后,已初选的三斗坪坝址因为河谷宽阔,建筑物目标显著,难以避免敌国轰炸,而被暂时放弃。1961 年长江流域规划办公室(简称长办)提出石碑坝址,主张采用定向爆破堆石坝方案。石碑河谷很狭窄,定向爆破可将两岸高山上的砂页岩层分崩离析,抛入江中,形成一座断面很大的堆石坝,可以抗御原子弹的破坏。但工程布置、施工条件极为不利,只好放弃。1976 年3 月长办又提出三斗坪、太平溪两个坝址都能建坝的方案。如不考虑防护问题,三斗坪为优;如果考虑,则以太平溪为优。长办推荐为太平溪坝址。后来,专家们发现这种为了防空,意在尽量隐蔽的设计思想是徒劳无益的,世界上有哪个国家因早晚终难避免的对外战争和世界大战而停止重要建设呢?消除了设计指导思想障碍后,水利部于1979 年9 月召开选坝会议,将坝址选在三斗坪,并在向国务院提出的专门报告中,认为建坝条件业已具备,要求中央批准实施。之后,三峡工程进入全面论证、可行性研究和设计阶段。
1986 年6 月19 日,水利电力部成立了“长江三峡工程论证领导小组”,下设14 个专家组,分10 个专题进行论证,第一个专家组就是地质地震。三峡工程的地质问题,首先是区域地质的大稳定问题,如果区域地质或地壳运动性质是不稳定的,既使坝区、库区的局部地质基础稳定,也不能冒险修筑大坝。其次是坝区、库区地质的小稳定问题。如断裂、喀斯特洞穴塌陷、渗漏、泥化夹层、岩体两岸有没有崩塌滑坡,以及是否可能因为水库蓄水而引起崩塌滑坡的活动或诱发地震等问题。三斗坪坝线优越的地形、地质条件主要是:①坝址是岩体坚硬完整的花岗岩,能够修建高坝大库;②坝库区两岸皆为山,地形有利于建坝,并相对减少了淹没范围及其损失;③河谷相对宽阔,枢纽工程布置与施工条件好;④三峡水库位于峡谷,属于河道性水库,它除了水位抬高、河宽和水深增大、流速略有减小外,河流的基本特征仍然保持,水流含沙量与天然情况出入甚小,而挟沙能力增大,不会在水库形成大量淤积;⑤三峡工程周围及库区的地质大环境,根据历史记载和现代观察研究结果,属于弱震地区,也是稳定地块,在以坝址为中心的300km半径范围内,没有发生过破坏性的地震。就是在最不利的情况下,水库诱发地震对大坝的影响烈度也不超过Ⅵ度,大坝设计采用Ⅶ度设防,安全是有充分保证的。
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