長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，巫峽也是萬峰磅礴嵯峨，西陵峽同樣是連綿的峻嶺懸崖，但這些堅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185米的混凝土大壩和高水位庫區(qū)，無疑會面臨重大的安全風(fēng)險。
1955年我國全面開展長江流域規(guī)劃和三峽工程的勘測研究時，援助工程設(shè)計的蘇方專家提出的大壩選址地點避開了整個長江三峽江段，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。
第一個被放棄的壩址方案
貓兒峽位于長江上游重慶市江津境內(nèi)的銅罐驛附近，其特點是江面狹窄便于攔江建壩，而且完全避開了分布著大量不穩(wěn)定巖體地質(zhì)的三峽江段。蘇方專家德米特里也夫斯基、戈爾涅夫等人都認(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，但我國要在長江上修建的并不單純是一座水電站，而是從最初設(shè)想時就對三峽工程顯露了很大的雄心和野心。
中國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)展長江上游航運以及灌溉、供水、調(diào)節(jié)長江徑流等作用。
相比之下，貓兒峽的選址地處長江上游，位置上距離長江中下游地區(qū)過遠(yuǎn)，會大大削弱大壩建成后的防洪作用。除此之外，貓兒峽方案所帶來的水庫淹沒面積太大，重慶市的一部分地區(qū)都將因此淹沒成為庫區(qū)，不僅不能充分發(fā)揮防洪和利用長江水運條件的作用，還會導(dǎo)致更大量的庫區(qū)移民問題。
因此，這個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，中國人不相信在長達200公里的長江三峽江段找不到合適修建三峽工程的壩址。
當(dāng)時擺在面前的壩址方案主要有兩個，第一個是美國專家薩凡奇在1944年提出的南津關(guān)建壩方案，第二個是中國專家林一山等人提出的三斗坪建壩方案，這兩個壩址都位于長江三峽東面的西陵峽江段。
后來的事實證明，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，年貨運吞吐量從千萬噸上升到兩億噸，助力重慶成為西部第一個人均GDP超過1萬美元的省市。
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5萬立方米每秒流量的1號洪峰，削弱為以3.11萬立方米每秒勻速下泄。2018年，三峽大壩將5.3萬立方米每秒流量的1號洪峰，削弱到以4萬立方米每秒以內(nèi)的流量下泄。
今年6月以來三峽入庫流量一度超過5萬立方米每秒，三峽大壩自6月29日起控制下泄流量在日均3.5萬立方米每秒，最大攔蓄了1.8萬立方米每秒的洪水流量，有效緩解了長江中下游的防洪壓力。如果沒有三峽大壩對于洪水的攔蓄和下泄流量控制，下游的防汛形勢會比現(xiàn)在更嚴(yán)峻。
15個候選壩址的嚴(yán)謹(jǐn)取舍
1959年5月，長辦在武漢組織全國有關(guān)部門討論三峽大壩選址方案，討論對象就是南津關(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使大壩面臨很大的地基穩(wěn)定性問題。三斗坪地區(qū)的基巖則是堅硬的火成巖，地質(zhì)條件非常牢固可靠，而且當(dāng)?shù)氐匦伍_闊，場地條件好，便于進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，最后因為當(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，長辦在西陵峽江段沿線組織勘測研究的壩址共計達到15個。其中，以南津關(guān)為代表的石灰?guī)r壩區(qū)河段全長13公里，在這個河段前后研究過南津關(guān)壩址、石碑壩址等5個選址方案。以三斗坪為代表的火成巖壩區(qū)河段全長25公里，在這個河段前后研究過美人沱壩址、三斗坪壩址、太平溪壩址等10個選址方案。
最后，石灰?guī)r壩區(qū)河段的5個選址方案都被否決了，火成巖壩區(qū)河段的10個選址方案中也被否決了8個。剩下的兩個選址方案中，一個是在一開始就被提出來的三斗坪壩址，另一個是太平溪壩址。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)勢在分期開發(fā)和防護條件上有利，如果需要加強大壩防護，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行勘測設(shè)計和比較研究。
但是直到1970年12月葛洲壩水利工程開工興建，對太平溪和三斗坪兩個壩址的取舍仍未形成定論。在1979年5月召開的三峽工程選址會議上，針對太平溪方案和三斗坪方案的討論也仍舊沒有形成統(tǒng)一意見，贊成太平溪方案的意見主要是認(rèn)為它有利于工程防護，贊成三斗坪方案的意見主要是認(rèn)為它的施工導(dǎo)流及施工場地等條件更好。
“上帝送給中國人的一個好壩址”
1979年5月12日至24日，200余名專家代表在武昌召開了“三峽水利樞紐選壩會議”，參會人員分成六大組對太平溪和三斗坪兩個選址方案進行討論，十多天里共發(fā)出了多達59期會議簡報。林一山在會議閉幕時發(fā)言說：“這次會議有爭論，而且爭論又沒有完全一致，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議，得到的各方面意見是“地質(zhì)部門認(rèn)為兩個壩址的地質(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)，防護條件太平溪壩址較優(yōu)。但是對三峽大壩是否應(yīng)當(dāng)為了防護加大斷面，多數(shù)同志引證國內(nèi)外經(jīng)驗，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)計過程中還可考慮其他有效措施。”
從大壩安全方面的戰(zhàn)爭攻擊角度來看，三峽大壩作為一座堅固的混凝土重力壩，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)爭安全問題是核攻擊。從現(xiàn)實角度來講，核攻擊的情況并沒有太大的考慮必要，因為戰(zhàn)爭發(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)研究的角度來講，還是應(yīng)當(dāng)考慮遭到核攻擊后潰壩所帶來的安全問題。
長辦曾對此組織過長達數(shù)年的研究，得出了兩個重要的規(guī)律性認(rèn)識。
一是如果在三斗坪修建三峽大壩，其下游長約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間，從而為下游防護贏得時間。二是潰壩水流總量只是三峽水庫內(nèi)的蓄存水量，與天然洪峰的破壞力相比是很有限的，不會持續(xù)對下游造成嚴(yán)重水災(zāi)威脅。而且現(xiàn)代戰(zhàn)爭都是有預(yù)兆的，戰(zhàn)爭危險來臨時的最安全做法是預(yù)先降低三峽水庫水位，而根據(jù)測算將水位從175米降低到相對安全的145米只需要7天時間。
所以，太平溪壩址相比于三斗坪壩址的安全防護優(yōu)勢并沒有想象中的那么大。最終在1983年5月召開的“長江三峽水利樞紐工程可行性研究報告審查會議上”，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、多難得?
在長江三峽全長200公里的江段中，乃至是從南津關(guān)到重慶658公里的更長江段中，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)?；鸪蓭r是巖漿從地殼深處噴發(fā)出來形成的一種花崗巖，這種具有極高力學(xué)強度的基巖足以承載龐大的三峽大壩和巨量的庫區(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)有史以來沒有發(fā)生過大地震，其周邊320公里范圍內(nèi)在近2000年內(nèi)的地震活動強度小、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)都沒有區(qū)域性和活動性斷裂通過，壩區(qū)地殼的穩(wěn)定性非?？煽?，是一個十足的剛性地塊?？梢哉f，三峽大壩選定的三斗坪壩址，幾乎集中了國內(nèi)外所有高壩壩址的全部優(yōu)點，其優(yōu)越的建壩條件在世界范圍內(nèi)都是非常少見的。
正因為如此，凡是到三斗坪查勘過的國內(nèi)外工程地質(zhì)專家，都無不稱贊那里是一個難得的好壩址。1986年5月，國際著名的奧地利巖石力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)權(quán)威專家繆勒教授來華，他在查勘了三斗坪壩址后由衷贊嘆地說：“這真是一個好壩址，是上帝送給中國人的一個好壩址!”
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