如果真要實施城陵磯樞紐工程,第一步的任務就是工程地質條件研究。
為解決洞庭湖季節性缺水的問題,水利專家周北達、盧承志提出在湖出口處城陵磯建樞杻工程攔水,認為工程蓄水位25~26米,洞庭湖水量可增加30多億立方米,對解決季節性缺水有十分重要的意義。
這項工程已在今年岳陽市政府工作報告中提及,并被列入《長江流域綜合簡要報告》。
不過,我發現該文在探討、分析該項工程時沒有涉及到地質條件。
城陵磯樞紐工程是一項巨大的水利工程,工程地質條件很復雜,其外圍的地質環境據2009年湖南省地質調查院完成的1∶25萬岳陽市幅區調報告顯示:東為第四紀仍在活動的洪湖—湘陰斷裂,它是由大致平行的3條斷裂構成,從而使斷裂的一側上升隆出湖面,君山島即由此而成,故而東洞庭盆地的底部基巖是參差不齊的;西為第四紀也在活動的磚頭—漉湖斷裂。兩斷裂之間即廣興洲地塹。
斷裂在第四紀的活動可以從歷史上發生的地震說明。據《中國地震裂度區劃工作報告》,本區屬于麻城—岳陽—寧鄉構造地震帶,沿此帶在湖南境內有臨湘、岳陽、湘陰、寧鄉地震群。
廣興洲地塹基本上是東洞庭湖盆地的范圍,第四紀除早更新世有過短暫的隆升外,其他時段都在沉降,現在也在沉降。沉降可以以長江水利委員會1925—1953年3次重復水準測量提供的岳陽下沉240毫米、湘陰下沉250毫米來說明。
東洞庭湖盆地是洞庭盆地全新世(1萬年以來)的4個沉降中心沉降最深的盆地。4個沉降中心分別是東洞庭中心、沅江中心、澧縣中心和益陽中心,其中以東洞庭中心沉降最深,一萬年以來的泥沙淤積層厚度超過55米,其下之更新世(距今260萬年~1萬年)松散泥砂沉積層厚度有100多米。
樞紐工程的攔湖大壩要建立在最厚可達150米以上的松散湖積層之上,在洞庭湖湖口有很大水流的條件下清基就是一項難度很大的巨大工程;同時,攔湖大壩坐落在東部上升、西部沉降的交界部位,這個部位并沒有穩定,而正在活動的,松散沉積物厚薄不均的地質剖面上要建一座能抵擋“四水”和“三口”水量的大壩難度也很大。
談及洞庭湖湖口城陵磯樞紐工程,自然會聯想到早就提出過的正在實施的鄱陽湖湖口樞紐工程。兩個樞紐工程的目的是一樣的,但是付諸實施的工程地質條件則有很大的差異。
鄱陽湖湖口樞紐工程從長江與鄱陽湖相連的水道有長達30余公里可以選址,而洞庭湖城陵磯樞紐工程沒有選址的余地。
鄱陽湖入長江水道兩岸為基巖,主要由元古界震旦系變質巖系組成,兩岸距離最窄處不到兩公里,初步選定的都昌縣屏峰山與星子縣長嶺之間,攔湖大壩僅長1200米;洞庭湖湖口城陵磯東岸為基巖,是元古界冷家溪群變質巖系組成,其西約35公里才有花崗巖和白堊系砂頁巖基巖,加之此處正處在活動斷裂帶中,以及尚在沉降之中,其工程地質條件遠較鄱陽湖湖口樞紐工程復雜。
鄱陽湖只有省內五大江河水量入湖,每年約1500萬立方米左右;洞庭湖除省內“四水”還有長江“四口”,每年入湖水量達3018億立方米。故其大壩強度遠比鄱陽湖湖口樞紐工程攔湖大壩強度大。
根據以上3個方面的比較,僅就工程地質條件,鄱陽湖湖口樞紐工程比洞庭湖城陵磯樞紐工程簡單易行得多。應該指出的是以上只是根據現知地質資料的初步分析,如果真要實施這項工程,第一步的任務就是工程地質條件研究。