张冲关于开发水能资源的新设想 [复制链接]

第5版()
专栏：

　　张冲关于开发水能资源的新设想
　　王葆沂 陈耀忠
张冲同志从50年代中期以来就致力于研究我国的水利问题。他的水利思想的主要内容之一就是关于开发大西南深谷江河水能资源的设想和规划。现在张冲同志已经逝世了，我们认为，继续这一研究工作，有可能为我国水电事业的发展找到一条多快好省的途径，从而为解决现代化过程中十分迫切的能源问题作出贡献。
在我国西南高原上奔腾着众多的江河。这些江河水量充沛、水势凶猛、源远流长，从海拔5，000米的“世界屋脊”穿过高原及其延伸山脉蜿蜒而下，直到海拔二、三百米才离开深谷进入平川，拥有4，000多米天然落差。流量大、落差集中，蕴藏着我国三分之二的水能资源。但是这些大江大河处于崇山峻岭之中，山高谷深，又给筑坝建造水力枢纽带来许多难以克服的困难。用常规方法筑坝，需要清基、导流。要导流就要在坝址两岸打洞并在其上下游作临时拦河围堰，这在山高坡陡、河床窄而流量大的条件下是很艰巨的。仅此一项即须花费巨额的投资和很长的工期，为当前国力所不及。而且，这里交通不便、人烟稀少、地质构造复杂、地震频繁、河床冲积层厚，也给常规筑坝提出许多技术上的难题。许多同志在考察西南的深谷江河之后，都不免望江兴叹：“确实是个大金娃娃，难抱啊！”张冲同志认为，为了克服这些困难，必须另辟蹊径，找出因地制宜的筑坝方法和新坝型，才能尽快打开深谷江河的水能宝库。
1953年，张冲同志在去四川大、小凉山工作途中，在雷波县境内的金沙江边发现了马湖天然堆石坝。经考察，这个坝大约是在冰河时期垮山杂乱堆积而成的，它不仅拥有约4亿立方米水的湖泊，而且能通过坝体渗漏给来水以出路，从古以来经过多次大地震和渗透的考验，至今巍然存在。在这个天然堆石坝的启发下，又经过对金沙江等深谷江河的多次实地考察，张冲同志提出了一个设想方案，在金沙江虎跳峡那样的峡谷“葫芦口”河段，采用定向大爆破，建筑特高特厚堆石巨坝，建造巨型水力枢纽。这个方案的最大特点是适应当地的自然条件，突破常规筑坝的程序，避开常规筑坝的难题，就地取材，有可能做到工期短、投资少、收效快。由于在深谷江河中，河谷深切，存在一连串肚大口小的峡谷“葫芦口”，在这里，坡陡江窄，两岸高山对峙，水面以上耸立的岩岸高达数百米，这就为定向爆破筑坝提供了非常有利的条件。如虎跳峡河谷宽仅六十至一百米，峡中的“金川玉壁”笔立千米以上，顺河长几公里。在岸边登高往下看，河槽形如沟缝。在这里定向爆破筑坝，就是劈下两岸高岩，填平沟缝，坝高可达二、三百米，坝厚可达数公里。这种筑坝方法和坝型具有常规筑坝所不能相比的五大优点。
第一，可以不清基。由于大爆破选择的爆破区位置较高，巨大方量的石块从高处以高速冲向坝基，坝基冲积层将受到巨大的冲击力，其力量远比人工加固的功能大，而且相当多的石块将嵌入冲积层中，可把冲积层挤压密实，形成牢固的基础。
第二，可以不作防渗体或简化防渗处理。由于堆石坝体特厚，爆破堆积的坝体密实度高、孔隙小，渗透途径长，渗透坡降小，渗漏流量与大江大河的来水流量相比较是微不足道的，故不致影响坝体的稳定性和对水库的正常蓄水运用。
第三，不导流。由于不清基，不作防渗体，而爆破堆石大坝又是顷刻形成的，因此，用不着导流。只需要在爆破硐室开挖同时，进行发电引水洞和备用泄洪洞的开挖和衬砌工作，爆破形成坝体后，当库水位升至取水口高程即可通过预先打好的隧洞泄水，限制库水位上涨，为整理大坝、安装电站等后期施工创造条件。
第四，不泄洪或少泄洪。峡谷河段，河槽深窄，水库容量及所需坝高可按满足多年调节量而定，不受地形限制。以虎跳峡的上峡口为例，设想坝高290米，当拥水高度达241米即可得库容467亿立方米。而上峡口多年平均来水量仅为422亿立方米。这就是说，水库能够装下整整一年的来水还绰绰有余。有了这样巨大的库容，就能在服从发电需要的前提下，留出足够的防洪库容，实行“以蓄代泄”。
第五，不怕地震和空袭。由于爆破筑成的坝体雄厚，坝坡极缓，且为散粒结构，因而在防震及人防方面也具有常规坝型不可比拟的安全性。
张冲同志设想的上述筑坝方案，除了适应深谷江河的自然条件外，也是以现代定向爆破技术的发展为依据的。现代定向爆破技术，已为我国工程技术界所掌握，不仅用于矿山、铁道，而且早已用于水利水电建设工程。自1959年以来，用定向爆破筑成的拦河坝已达50余座，最大的坝高已达80米。有的同志认为定向爆破筑坝在小江小河可以，在大江大河不行。张冲同志不同意这种意见。他认为，只有在云贵高原那样的深谷大河上，才能充分显示定向爆破筑坝的优势。实践已经证明，在小江小河上虽然可以筑起坝来，但限于当地自然条件，坝不能很高很厚，渗漏在所难免，小江小河来水流量很小，水漏走了水库便蓄不上水，爆破筑坝的成效无从体现，所以，必须作防渗体，而防渗体又只能筑在坝体的迎水面上，脱离不了做围堰导流施工，致使爆破成坝后的工作量很大，拖的时间很长，抵消了定向爆破高效快速筑坝的优点。只有在高山深谷的大江大河上，才能爆破堆筑高数百米、厚几公里的巨型大坝，而且，来水流量大，不在乎少量渗漏损失，从而将定向爆破筑坝简单化为“一炮成功”，而收多快好省之效。
定向爆破筑高厚堆石坝是适应深谷江河特殊自然条件的特殊筑坝技术。有了这把钥匙，我们就有可能在近期内打开深谷江河蕴藏的水力资源宝库。张冲同志认为，开发长江水利资源应从上游金沙江做起，并推荐虎跳峡作为开发金沙江的首期工程。首先，这样做的经济效果好。金沙江石鼓至宜宾干流河段长1，370公里，蓄能约5千万千瓦，有虎跳峡、金刚峡等许多宜于定向爆破筑坝的坝址。设想按8个梯级开发，可装机6千万千瓦，年发电量3千亿度，约等于今年全国总的发电量，而淹没损失总共才相当于一个新安江水库的淹没损失。这一河段直接联结渡口、宜宾等工业区，距下关——昆明电网也不远，西电东送，可以解决成都、重庆、贵阳、武汉的用电问题，在经济上是合理的。其次，有利于长江干流的防洪和三峡巨型水利枢纽的建设。张冲同志提出：在金沙江的梯级开发中，重点应放在虎跳峡、金刚峡和金沙江的主要支流雅砻江的控制性梯级上。虎跳峡水库库容可达470亿立方米，金刚峡水库库容可达800亿立方米，再加上雅砻江上的水库便可形成三点控制之势，控制金沙江水于深山峡谷、地广人稀地带，从而大大减轻长江中下游的防洪负担，并使三峡水库的建设得到便利。第三，金沙江两岸拥有数以亿吨计的有色金属、煤、铁、磷等地下宝藏和储材量达7亿立方米的森林资源，随着金沙江水电的开发，这些宝贵资源将得到开发利用。
张冲同志的水利思想已经引起了有关部门和越来越多的专家们的重视。1978年在昆明召开的全国爆破学术会议上，与会专家讨论了张冲同志的上述设想，一致认为这是一个实事求是、因地制宜、具有创见性的科学设想，在爆破技术上是可行的。诚然，要把这一设想付诸实施，还有许多工作要做。我们认为张冲同志设想的方向是正确的。如能组织专门机构，加速进行这方面的工作，定能突破深谷江河筑坝技术的难关，把滔滔江水化为亿万度的电力，这对我国国民经济的发展是一件具有战略意义的事情。