7三峡大坝与次生灾害

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1、地质工程教研室课件系列之 三峡大坝的修建及环境岩土问题 天津城市建设学院地质工程系 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 绪论 2003年，三峡工程左岸主体水工建筑物和右岸围堰将 长江拦腰截断，开始发挥了初期的发电和航运效益。然 而，三峡蓄水近10年来，对它的质疑和批评从未停息。 无论是汶川地震，还是长江中、下游的大旱，总有声音 指向三峡。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 绪论 长江三峡西起重庆市的奉节的白帝城，东至湖北省的 宜昌的南津关。自西向东主要有三个大的峡谷地段：瞿 塘峡、巫峡和西陵峡，三峡因而得名。 三峡两岸高山对峙，崖壁

2、陡峭，山峰一般高出江面 1000-1500米。最窄处不足百米。三峡是由于这一地区 地壳不断上升，长江水强烈下切而形成的，因此水力资 源极为丰富。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 绪论 世界第一大的水电工程，位于西陵峡中段的湖北省宜 昌市境内的三斗坪，距下游葛洲坝水利枢纽工程38公里 。三峡大坝工程包括主体建筑物工程及导流工程两部分 。 工程施工总工期自1993年到2009年共17年，分三期进 行，到2009年工程全部完工。大坝为混凝土重力坝，坝 顶总长3035米，坝顶高程185米，正常蓄水位175米，总 库容393亿立方米，其中防洪库容量221.5亿立方米，能

3、 够抵御百年一遇的特大洪水。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 绪论 1999年底，永久船闸基础开挖工程全部 完成。2000年开始闸门金属结构安装， 2002年6月闸门安装完毕，2003年7月 永久船闸通航。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 绪论 三峡水库淹没陆地面积632平方公里，范围涉及湖北的 四个县，重庆市的16个县市区，共计20个县(市、区)。 须迁移的总人口将达113.18万人，称为“百万大移民”， 任务十分繁重。 长江三峡工程采用“一级开发、一次建成、分期蓄水、 连续移民”的方案。主体工程总工期17年，分3个阶段进

4、行，一期工程5年，二期工程和三期工程均为6年。1997 年实现大江截流，2003年启用永久通航建筑物和首批机 组发电，2009年工程竣工。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 主要争议 三峡工程已经建成，回答各种质疑的最令人信服的论据就 是事实。 泥沙 鉴于三门峡工程的教训，泥沙淤积是当年三峡工程论证中 的头号问题。三峡水库蓄水以来，多年平均泥沙量为2.18 亿吨，仅为建成前的多年平均值的48%，这要归功于近年 来长江中、上游卓有成效的水土保持工作。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 主要争议 泥沙 黄万里先生曾担忧：“四条巨川排泄

5、着侵蚀性盆地上的大 量卵石进入峡谷，在水库蓄水后，这些卵石和泥沙就会堵 塞住重庆港?所以长江三峡根本不可修高坝，永远不可修 高坝。”黄先生预言的这一现象至今尚未见到，以后也不 可能出现。因为上游的向家坝和溪洛渡这两大水电站分别 将2012年、2013年建成，即便有“卵石”，也不会流入三 峡水库。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 主要争议 水质 长江沿岸垃圾之多，触目惊心。两岸到处都是垃圾堆放场 ，有的已有20多年历史。生活垃圾，工业垃圾堆积如山， 多数已被植物覆盖。这种覆盖，又为以后清理工作带来相 当的难度。据估计，生活垃圾有300多万吨，工业垃圾 1500多

6、万吨，被埋起来找不到的还不算在内。 另外库区还有1500多个屠宰场，900多所医院卫生院，4 万多座坟墓，30万平米的厕所都要进行防疫处理，清理难 度之大，历史少见。废弃的化工原料，工业排放的有毒物 和重金属，其危害远远大于生活垃圾，主要表现在有毒有 害物质的污染。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 主要争议 水质 三峡水库布置的5个国控断面提供的监测成果表明，库区 长江干支流各月水质均达到或优于类，蓄水前后和蓄水 期间水质未发生明显变化。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 其他主要争议 生态 长江的渔业资源在三峡工程建成后确实减

7、产了。特别是中 华鲟，仍然处于濒临灭绝的状态。 中华鲟原产卵场位于长江上游干流和金沙江。上世纪60年 代，葛洲坝水电站建成后截断了中华鲟通往金沙江的水道 。为了挽救这一珍贵鱼种，专门成立了中华鲟研究所，开 展人工繁殖中华鲟的研究。2009年10月，经过15年的培 育，中华鲟幼苗终于出世了，如今这些子二代已经长到1 米多长了。我们期待着这一科研成就开花结果。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 其他主要争议 生态 2007年，在武汉召开了一次三峡工程生态环境建设与保 护工作研讨会，有关领导和专家在肯定三峡工程建设的巨 大成就时，研讨对支流出现的生态问题的改善措施。

8、支流富营养化问题 未经处理的污水和化肥残留物被不断排入大坝水库，导致 巨型水藻生长泛滥，并威胁到下游的水供应。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 地质条件 坝基岩性 三峡大坝坝基位于侵入盐酸岩中的黑云母花岗岩基岩火 成岩之上，有人认为是个上帝赐的最好坝址。 基岩体是强度高的花岗岩，这是有利的条件。但是基岩 风化壳厚度较大，河床有深风化层，使得工程的开挖量加 大。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 地质条件 区域构造条件 三峡工程大坝所在的黄陵背斜，外围四周为几条大断裂 所包围，西侧的几条断裂经过水库区，这些断裂，在历史 上都发生过

9、地震。 坝址的基岩中也还存在断裂，其中有两条较大的断层。 在高水位的压力下，水很容易进入这些断裂，减小断层面 的摩擦力，破坏应力平衡，引起岩层滑动。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 地质灾害 怎么看待三峡地区地质灾害和三峡工程建设之间的关系？ 首先要分清三峡水库涉水部分可能引发的地质灾害、三 峡库区各项建设所引发的次生地质灾害和纯粹自然灾害。 严格意义上的三峡工程可能引发的地质灾害应仅限于第 一种情况，即涉水部分引发的地质灾害，这是与工程直接 相关的，必须加以防治以消除其危害；另一种是库区的各 类工程活动；第三类就是纯粹的自然地质灾害。 天津城市建设学院土木工

10、程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 地质灾害 从地质环境和历史考证两方面分析，三峡地区在我国是地质灾害 的多发区之一。 从年到三峡工程开工建设前的年内，三峡地区两岸 发生滑坡、崩塌近百处，规模较大的有数十处。 其中有代表性的如：年月日至日，重庆市云 阳县鸡扒子发生滑坡，形成了米长的急流险滩；年 月日凌晨，湖北秭归县发生新滩滑坡，万立方米滑 坡体高速向下滑动，新滩古镇顷刻之间被推入长江，长江因此断航 一周。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 地质灾害 三峡水库每逢冬季蓄水、每逢夏季(汛期)放水，水库水位的周期 性涨落，三峡水库修建后会诱发多种地质灾害。 三

11、峡水库从年开始米水位蓄水、年开始 米水位蓄水和年以来连续年进行米水位试 验性蓄水情况看，受蓄水影响的崩塌、滑坡和塌岸，都是在蓄水最 初几年，之后有逐步减少的趋势。 目前发生的地质灾害都是在地质条件相对比较差的地段。另一方 面，随着时间推移，水岩环境逐渐趋于新的平衡，地质灾害的数量 和规模都会趋于减小，这也是一个自然规律。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 地质灾害 截止2001年10月，库区各县(市、区)政府上报地质灾害点6977处 ，其中4429处地质灾害点在库区范围以外，2548处地质灾害点在 库区范围内。 在库区范围内的2548处地质灾害点中，有崩滑体24

12、90处，泥石流 47处，塌陷6处，地裂缝5处。 2490处崩滑体分为两部分： 一部分前缘分布在175米回水线以下、受水库蓄水影响 的共1627处。另一部分前缘位于175米回水线以上、主要分布在移 民迁建区内，共863处 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 地质灾害 针对三峡工程库区地质灾害，尤其是对移民城镇和大型居民点有 危害的崩塌滑坡和库岸岸坡，分别在，和 水位到来之前分期进行了治理，截至目前共治理崩塌滑坡 余处，高切坡余处，库岸防护余，再加上 余个群测群防监测点和余处专业监测网点，有效地减轻 了水库蓄水后大型地质灾害的发生和避免人民群众生命财产的重大 损失。同

13、时保证了长江航运的安全，是三峡工程运行以来，许多事 先曾经认为将会发生严重灾害事件的地段得以平安无事。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 地质灾害 三峡工程开始修建的2000年起，当地地震开始变得频繁发生， 2000年5次、2001年2次、2002年2次。 而在2003年三峡蓄水当年，秭归地震陡增至18次，而此后几年地 震遗址发生频率较高：2004年5次，最高震级2.7级；2005年3次， 最高震级3.5级；2007年5次，最高震级2.8级；2008年12次，最高 震级4.1级；2009年9次。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题

14、地质灾害 从至今还保存的叙利亚境内的最古老水库坝算起，人类已有三千 三百多年筑坝历史，但建造坝高超过一百米、二百米甚至三百米的 高坝，还只有五六十年的历史。1936年美国的胡佛水库地区发生地 震，才引起人们的注意水库诱发地震的问题，但当时认为只是一个 孤立现象。六十年代情况发生了变化：1962年中国的新丰江水库发 生了61级地震；1963年世界上库容最大的赞比亚和津巴布韦的卡 里巴水库发生了58级地震；同年意大利的VAIONT水库发生地震 的同时也出现山体崩塌和滑坡； 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 地质灾害 1966年希腊的KREMASTA水库发生了6.3级

15、地震；1967年印度 科依纳水库地区发生至今最严重的水库诱发地震，地震强度为6.5 级；1972年世界上大坝最高的苏联NUREK水库（坝高三百十七 米），发生4.5级地震，当时大坝尚未完工，但是地震却一个接一 个的不断发生；1975年美国的OROVILLE水库发生5.8级地震， 公众的忧虑迫使附近正在施工的AUBURN水库停工，重新论证， 修改抗震标准；1981年世界上最著名的埃及阿斯旺大坝后的纳赛 尔水库发生了5.6级地震。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 地质灾害 地震学家认为：“因为到目前为止，还没有可实用的判 断水库诱发地震风险的指标，所以，所有的大型

16、水库 在某种程度上可以被认为，存在水库诱发地震的可能。 ”著名的地震学家洛德（曾任世界地震学会主席）在研 究了水库诱发地震和大坝高度的关系后指出，两者之间 存在正相关的关系。大坝越高，发生诱发地震的可能性 越大。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 三峡大坝引发的环境岩土问题 地质灾害 秭归县地质灾害防治中心总工程师彭书林对早报记者说 ，国内外学者的研究表明，大型水库建成后对周围库区的 环境和生态会造成影响，通常认为这一影响会持续到20年 左右才会稳定下来。据此推断，未来10年，对三峡库区的 地质灾害的监测和治理工作仍不能掉以轻心。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室 知识回顾知识回顾 Knowledge Knowledge ReviewReview