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，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，擔當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，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)在更嚴峻。
15個候選壩址的嚴謹取舍
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?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?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為它有利于工程防護，贊成三斗坪方案的意見主要是認為它的施工導(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。但從科學研究的角度來講，還是應(yīng)當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。
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)。火成巖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、工程地質(zhì)學權(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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