青藏高原的水利工程

青藏高原位于亞洲中南部，是世界上最高的地區(qū)，平均海拔超過五千米。這里地勢險峻，氣候嚴寒，自然環(huán)境極端。

印度板塊向北漂移，與亞歐板塊相撞。喜馬拉雅山脈及青藏高原高高隆起，隨著印度板塊繼續(xù)向北擠壓，青藏高原的高度不斷上升，成為世界屋脊。在地球的歷史中，這種板塊運動和熱力學運動一直在不斷變化，所以青藏高原的地形也在不斷變化。

人類生活在地球上，很多活動都離不開以巖石工程為對象的經(jīng)濟建設。而巖石力學是研究巖石的力學性態(tài)的理論和應用的科學，是探討巖石對周圍物理環(huán)境中立場反應的學科，具體而言，研究巖石在載荷載作用下的應力，變形和破壞規(guī)律，以及工程穩(wěn)定性等問題。

青藏高原有著豐富的水資源,不僅是“中華水塔”還有地下“蓄水池”。想要合理利用這些水資源就要建設大量的水利工程。而這就要解決青藏高原巖石層的難題。青藏高原地殼劃分為１２種主要類型。它們是：地盾、地臺、古生代造山帶、中生代-新生代造山帶、大陸裂谷系、火山島、島弧、海溝、大洋盆地、洋脊、邊緣海盆、內(nèi)陸海盆。青藏高原地殼、上地幔介質(zhì)在縱向與橫向上均呈現(xiàn)出明顯的不均一。巖石圈存在著清楚的塊-層結構：縱向分層，橫向分塊。巖石圈厚度約140～170公里，地殼平均厚度70公里左右。巖石力學與工程學便是要解決這些地質(zhì)難題從而使工程得以順利進行，且運行時間增長。

巖石工程具有不確定性其不確定的來源為以下三個方面：一，地質(zhì)條件，巖體性狀的變化；二，施工條件的變化；三，洪水，地震，氣候等環(huán)境條件的異常變化。施工開挖后，如果沒有及時揭露，原先沒有發(fā)現(xiàn)的缺陷，就會給工程留下安全隱患，有時會引起施工期巖體失穩(wěn)，事后處理延期工期，為減少巖石工程的不確定性，工程前期的地質(zhì)勘探工作要盡量做細巖石力學試驗研究，要更深入點，并且要進行動態(tài)設計。

巖石壩基工程是水利水電工程中主要的巖石基礎工程，當然，還有電站廠房和其他有關建筑物的巖石基礎，但是擋水大壩是大多數(shù)水利水電工程的主要建筑物，巖石壩基的穩(wěn)定性關系到整個大壩乃至整個樞紐的安危。因此，在水利水電工程中，對巖石力學研究提出的要求是查明巖體承載能力的極限，以便最大限度地加以利用。但由于越來越多的水利水電工程的建設，描寫巖體可能具有的最小承載力僅僅有大體的概念就遠遠不夠，必須進行更加深入細致的巖石力學研究。首先需要全面認識天然巖體區(qū)別質(zhì)量不同的各部分減少不確定性；其次天然巖體受到工程干擾后成為建筑物的環(huán)境或者一個組成及性狀發(fā)生了變化，需要弄清這種變化，在此基礎上進行穩(wěn)定性和安全裕度的評價，以便既安全又經(jīng)濟的建設水工建筑物。

巖石力學研究在水利水電工程建設中具有很重要的地位，它針對工程布置，對各個建筑物及相關工程巖體的要求，根據(jù)地質(zhì)勘察查明巖體情況，針對揭露出的問題研究工程巖體是否能夠滿足這些要求，以及采取何種措施才能滿足這些要求。工程地質(zhì)是根據(jù)現(xiàn)行設計規(guī)范要求，在一個壩址區(qū)內(nèi)的巖體情況，只要是與工程建筑物有關的，都要全面弄清楚，包括巖性巖石的組分結構，巖體構造，斷裂風化，溶蝕侵蝕等許多方面，并進而研究它們的成因，演變歷史分布規(guī)律等 并根據(jù)這些參數(shù)提出加固處理工程的意見。

在修建工程興利的同時，也要利用巖石力學，為保護環(huán)境和生態(tài)平衡服務，避免或盡量減少森林植被土壤的破壞。為保護尼洋河水生生態(tài)環(huán)境，西藏林芝多布水電站建設魚類增殖放流站，主要負責對5種尼洋河本土魚類進行馴養(yǎng)培育和放流監(jiān)測，并對黑斑原鮡、尖裸鯉兩種珍稀魚類進行科研養(yǎng)殖。為保護魚類種群的遺傳多樣性，解決電站上下游種群間遺傳交流受阻等情況，多布水電站在樞紐工程左岸專門修建了魚道，每年3月至6月開放，使魚類能夠正常洄游產(chǎn)子。這些工程都來源于對地質(zhì)條件，巖體性狀的認識，通過這些數(shù)據(jù)，從而減少巖石開挖量，減少工程對環(huán)境和生態(tài)的擾動和破壞，從而更好的保護環(huán)境與生態(tài)平衡。

巖石力學在青藏高原的水利工程中有著重要作用，它是各類工程設計中不可或缺的一部分。

供稿：劉冰燦