長(zhǎng)江三峽西起重慶奉節(jié)白帝城，東到湖北宜昌的南津關(guān)，從西向東依次是瞿塘峽、巫峽和西陵峽。瞿塘峽兩岸巖壁高聳如削，巫峽也是萬(wàn)峰磅礴嵯峨，西陵峽同樣是連綿的峻嶺懸崖，但這些堅(jiān)硬山巖之下的河床地質(zhì)條件卻并不理想，大都是很不穩(wěn)定和遍布斷層的變質(zhì)巖、砂巖、石灰?guī)r地質(zhì)，貿(mào)然在上面修建高達(dá)185米的混凝土大壩和高水位庫(kù)區(qū)，無(wú)疑會(huì)面臨重大的安全風(fēng)險(xiǎn)。
1955年我國(guó)全面開(kāi)展長(zhǎng)江流域規(guī)劃和三峽工程的勘測(cè)研究時(shí)，援助工程設(shè)計(jì)的蘇方專(zhuān)家提出的大壩選址地點(diǎn)避開(kāi)了整個(gè)長(zhǎng)江三峽江段，建議在三峽上游的貓兒峽攔江建壩，就是考慮到三峽的200公里江段中分布著超過(guò)160公里的變質(zhì)巖、砂巖、石灰?guī)r地質(zhì)，這些巖體不僅力學(xué)強(qiáng)度差，而且?guī)r體不完整、斷層多更是重大的不安全因素。
第一個(gè)被放棄的壩址方案
貓兒峽位于長(zhǎng)江上游重慶市江津境內(nèi)的銅罐驛附近，其特點(diǎn)是江面狹窄便于攔江建壩，而且完全避開(kāi)了分布著大量不穩(wěn)定巖體地質(zhì)的三峽江段。蘇方專(zhuān)家德米特里也夫斯基、戈?duì)柲虻热硕颊J(rèn)為在貓兒峽修建大壩，不僅工程本身的安全性高，也更能夠更大化地獲取電力資源。
但這個(gè)選址方案跟我們想要的三峽大壩相去甚遠(yuǎn)，雖然貓兒峽方案安全可靠、建設(shè)成本小、發(fā)電效益高，但我國(guó)要在長(zhǎng)江上修建的并不單純是一座水電站，而是從最初設(shè)想時(shí)就對(duì)三峽工程顯露了很大的雄心和野心。
中國(guó)人想要建成的三峽大壩，不僅僅是為了發(fā)電，更首要的任務(wù)是要發(fā)揮治江防洪作用，擔(dān)當(dāng)起輔助長(zhǎng)江中下游防洪的重任。除了防洪和發(fā)電之外，還要兼顧發(fā)展長(zhǎng)江上游航運(yùn)以及灌溉、供水、調(diào)節(jié)長(zhǎng)江徑流等作用。
相比之下，貓兒峽的選址地處長(zhǎng)江上游，位置上距離長(zhǎng)江中下游地區(qū)過(guò)遠(yuǎn)，會(huì)大大削弱大壩建成后的防洪作用。除此之外，貓兒峽方案所帶來(lái)的水庫(kù)淹沒(méi)面積太大，重慶市的一部分地區(qū)都將因此淹沒(méi)成為庫(kù)區(qū)，不僅不能充分發(fā)揮防洪和利用長(zhǎng)江水運(yùn)條件的作用，還會(huì)導(dǎo)致更大量的庫(kù)區(qū)移民問(wèn)題。
因此，這個(gè)把攔江建壩位置推前到三峽上游的選址方案很快被放棄了，中國(guó)人不相信在長(zhǎng)達(dá)200公里的長(zhǎng)江三峽江段找不到合適修建三峽工程的壩址。
當(dāng)時(shí)擺在面前的壩址方案主要有兩個(gè)，第一個(gè)是美國(guó)專(zhuān)家薩凡奇在1944年提出的南津關(guān)建壩方案，第二個(gè)是中國(guó)專(zhuān)家林一山等人提出的三斗坪建壩方案，這兩個(gè)壩址都位于長(zhǎng)江三峽東面的西陵峽江段。
后來(lái)的事實(shí)證明，將大壩選址移向下游遠(yuǎn)離重慶的西陵峽江段是正確的選擇。三峽大壩建成后使重慶港一躍成為內(nèi)河大港，年貨運(yùn)吞吐量從千萬(wàn)噸上升到兩億噸，助力重慶成為西部第一個(gè)人均GDP超過(guò)1萬(wàn)美元的省市。
在防洪方面，建成后的三峽大壩也很大程度地減輕了長(zhǎng)江中下游湖北、湖南、江西等省市的防洪壓力。2016年，三峽大壩將5萬(wàn)立方米每秒流量的1號(hào)洪峰，削弱為以3.11萬(wàn)立方米每秒勻速下泄。2018年，三峽大壩將5.3萬(wàn)立方米每秒流量的1號(hào)洪峰，削弱到以4萬(wàn)立方米每秒以?xún)?nèi)的流量下泄。
今年6月以來(lái)三峽入庫(kù)流量一度超過(guò)5萬(wàn)立方米每秒，三峽大壩自6月29日起控制下泄流量在日均3.5萬(wàn)立方米每秒，最大攔蓄了1.8萬(wàn)立方米每秒的洪水流量，有效緩解了長(zhǎng)江中下游的防洪壓力。如果沒(méi)有三峽大壩對(duì)于洪水的攔蓄和下泄流量控制，下游的防汛形勢(shì)會(huì)比現(xiàn)在更嚴(yán)峻。
15個(gè)候選壩址的嚴(yán)謹(jǐn)取舍
1959年5月，長(zhǎng)辦在武漢組織全國(guó)有關(guān)部門(mén)討論三峽大壩選址方案，討論對(duì)象就是南津關(guān)選址方案和三斗坪選址方案。
由于南津關(guān)地區(qū)廣泛分布石灰?guī)r溶蝕，存在很難解決的巖溶而會(huì)使大壩面臨很大的地基穩(wěn)定性問(wèn)題。三斗坪地區(qū)的基巖則是堅(jiān)硬的火成巖，地質(zhì)條件非常牢固可靠，而且當(dāng)?shù)氐匦伍_(kāi)闊，場(chǎng)地條件好，便于進(jìn)行大型混凝土高壩樞紐的施工修建。因此，討論的結(jié)果是放棄南津關(guān)選址方案，推薦三斗坪選址方案。
但是不久后提出要研究防范空炸的問(wèn)題，于是在1961年至1963年期間又重新研究了在南津關(guān)江段石碑地區(qū)選取壩址的可行性，最后因?yàn)楫?dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件較為復(fù)雜，水工布置以及施工條件面臨很大困難而再度放棄。
在此前后，長(zhǎng)辦在西陵峽江段沿線組織勘測(cè)研究的壩址共計(jì)達(dá)到15個(gè)。其中，以南津關(guān)為代表的石灰?guī)r壩區(qū)河段全長(zhǎng)13公里，在這個(gè)河段前后研究過(guò)南津關(guān)壩址、石碑壩址等5個(gè)選址方案。以三斗坪為代表的火成巖壩區(qū)河段全長(zhǎng)25公里，在這個(gè)河段前后研究過(guò)美人沱壩址、三斗坪壩址、太平溪壩址等10個(gè)選址方案。
最后，石灰?guī)r壩區(qū)河段的5個(gè)選址方案都被否決了，火成巖壩區(qū)河段的10個(gè)選址方案中也被否決了8個(gè)。剩下的兩個(gè)選址方案中，一個(gè)是在一開(kāi)始就被提出來(lái)的三斗坪壩址，另一個(gè)是太平溪壩址。太平溪屬于中等寬度河谷壩址，它和三斗坪壩址一樣具有很好的火成巖基礎(chǔ)，都非常適合修筑巨大的混凝土高壩。
太平溪壩址的優(yōu)勢(shì)在分期開(kāi)發(fā)和防護(hù)條件上有利，如果需要加強(qiáng)大壩防護(hù)，太平溪比三斗坪條件更為優(yōu)越。在其后數(shù)年中，太平溪一直作為三峽工程重要的比較壩址進(jìn)行勘測(cè)設(shè)計(jì)和比較研究。
但是直到1970年12月葛洲壩水利工程開(kāi)工興建，對(duì)太平溪和三斗坪兩個(gè)壩址的取舍仍未形成定論。在1979年5月召開(kāi)的三峽工程選址會(huì)議上，針對(duì)太平溪方案和三斗坪方案的討論也仍舊沒(méi)有形成統(tǒng)一意見(jiàn)，贊成太平溪方案的意見(jiàn)主要是認(rèn)為它有利于工程防護(hù)，贊成三斗坪方案的意見(jiàn)主要是認(rèn)為它的施工導(dǎo)流及施工場(chǎng)地等條件更好。
“上帝送給中國(guó)人的一個(gè)好壩址”
1979年5月12日至24日，200余名專(zhuān)家代表在武昌召開(kāi)了“三峽水利樞紐選壩會(huì)議”，參會(huì)人員分成六大組對(duì)太平溪和三斗坪兩個(gè)選址方案進(jìn)行討論，十多天里共發(fā)出了多達(dá)59期會(huì)議簡(jiǎn)報(bào)。林一山在會(huì)議閉幕時(shí)發(fā)言說(shuō)：“這次會(huì)議有爭(zhēng)論，而且爭(zhēng)論又沒(méi)有完全一致，這是好事，不是壞事。”
同年5月和9月，水利部先后組織了兩次選壩會(huì)議，得到的各方面意見(jiàn)是“地質(zhì)部門(mén)認(rèn)為兩個(gè)壩址的地質(zhì)條件是一比一，交通部贊成三斗坪，工程兵四所贊成太平溪。絕大多數(shù)同志認(rèn)為常規(guī)方案三斗坪壩址較優(yōu)，防護(hù)條件太平溪壩址較優(yōu)。但是對(duì)三峽大壩是否應(yīng)當(dāng)為了防護(hù)加大斷面，多數(shù)同志引證國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，不同意這樣做，認(rèn)為最有效的措施是預(yù)降水位，減少蓄水，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還可考慮其他有效措施。”
從大壩安全方面的戰(zhàn)爭(zhēng)攻擊角度來(lái)看，三峽大壩作為一座堅(jiān)固的混凝土重力壩，完全可以經(jīng)受住常規(guī)武器的攻擊，真正需要考慮的戰(zhàn)爭(zhēng)安全問(wèn)題是核攻擊。從現(xiàn)實(shí)角度來(lái)講，核攻擊的情況并沒(méi)有太大的考慮必要，因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)發(fā)展到核攻擊就已經(jīng)到了不再考慮后果的地步。但從科學(xué)研究的角度來(lái)講，還是應(yīng)當(dāng)考慮遭到核攻擊后潰壩所帶來(lái)的安全問(wèn)題。
長(zhǎng)辦曾對(duì)此組織過(guò)長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的研究，得出了兩個(gè)重要的規(guī)律性認(rèn)識(shí)。
一是如果在三斗坪修建三峽大壩，其下游長(zhǎng)約20公里的陡峻峽谷能夠約束潰壩水流，限制潰泄流量和延緩下泄時(shí)間，從而為下游防護(hù)贏得時(shí)間。二是潰壩水流總量只是三峽水庫(kù)內(nèi)的蓄存水量，與天然洪峰的破壞力相比是很有限的，不會(huì)持續(xù)對(duì)下游造成嚴(yán)重水災(zāi)威脅。而且現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)都是有預(yù)兆的，戰(zhàn)爭(zhēng)危險(xiǎn)來(lái)臨時(shí)的最安全做法是預(yù)先降低三峽水庫(kù)水位，而根據(jù)測(cè)算將水位從175米降低到相對(duì)安全的145米只需要7天時(shí)間。
所以，太平溪壩址相比于三斗坪壩址的安全防護(hù)優(yōu)勢(shì)并沒(méi)有想象中的那么大。最終在1983年5月召開(kāi)的“長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程可行性研究報(bào)告審查會(huì)議上”，經(jīng)歷28年錘煉的三斗坪壩址方案得到正式確認(rèn)。
三斗坪壩址到底有多幸運(yùn)、多難得?
在長(zhǎng)江三峽全長(zhǎng)200公里的江段中，乃至是從南津關(guān)到重慶658公里的更長(zhǎng)江段中，只有廟河至蓮沱之間的31公里江段是完整的火成巖地質(zhì)。火成巖是巖漿從地殼深處噴發(fā)出來(lái)形成的一種花崗巖，這種具有極高力學(xué)強(qiáng)度的基巖足以承載龐大的三峽大壩和巨量的庫(kù)區(qū)水量。雖然太平溪和三斗坪同處于這31公里的火成巖江段，但三斗坪位于太平溪下游7公里處，大壩建成后的庫(kù)區(qū)能夠更多地落在可靠的火成巖江段范圍之內(nèi)。
除此之外，三斗坪壩址所處地區(qū)有史以來(lái)沒(méi)有發(fā)生過(guò)大地震，其周邊320公里范圍內(nèi)在近2000年內(nèi)的地震活動(dòng)強(qiáng)度小、頻度低，屬于非常典型的弱震環(huán)境。而且三斗坪壩址上下游15公里范圍內(nèi)都沒(méi)有區(qū)域性和活動(dòng)性斷裂通過(guò)，壩區(qū)地殼的穩(wěn)定性非常可靠，是一個(gè)十足的剛性地塊。可以說(shuō)，三峽大壩選定的三斗坪壩址，幾乎集中了國(guó)內(nèi)外所有高壩壩址的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，其優(yōu)越的建壩條件在世界范圍內(nèi)都是非常少見(jiàn)的。
正因?yàn)槿绱耍彩堑饺菲翰榭边^(guò)的國(guó)內(nèi)外工程地質(zhì)專(zhuān)家，都無(wú)不稱(chēng)贊那里是一個(gè)難得的好壩址。1986年5月，國(guó)際著名的奧地利巖石力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)權(quán)威專(zhuān)家繆勒教授來(lái)華，他在查勘了三斗坪壩址后由衷贊嘆地說(shuō)：“這真是一個(gè)好壩址，是上帝送給中國(guó)人的一個(gè)好壩址!”
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評(píng)論