青藏高原的水利工程

青藏高原位于亚洲中南部，是世界上最高的地区，平均海拔超过五千米。这里地势险峻，气候严寒，自然环境极端。

印度板块向北漂移，与亚欧板块相撞。喜马拉雅山脉及青藏高原高高隆起，随着印度板块继续向北挤压，青藏高原的高度不断上升，成为世界屋脊。在地球的历史中，这种板块运动和热力学运动一直在不断变化，所以青藏高原的地形也在不断变化。

人类生活在地球上，很多活动都离不开以岩石工程为对象的经济建设。而岩石力学是研究岩石的力学性态的理论和应用的科学，是探讨岩石对周围物理环境中立场反应的学科，具体而言，研究岩石在载荷载作用下的应力，变形和破坏规律，以及工程稳定性等问题。

青藏高原有着丰富的水资源,不仅是“中华水塔”还有地下“蓄水池”。想要合理利用这些水资源就要建设大量的水利工程。而这就要解决青藏高原岩石层的难题。青藏高原地壳划分为１２种主要类型。它们是：地盾、地台、古生代造山带、中生代-新生代造山带、大陆裂谷系、火山岛、岛弧、海沟、大洋盆地、洋脊、边缘海盆、内陆海盆。青藏高原地壳、上地幔介质在纵向与横向上均呈现出明显的不均一。岩石圈存在着清楚的块-层结构：纵向分层，横向分块。岩石圈厚度约140～170公里，地壳平均厚度70公里左右。岩石力学与工程学便是要解决这些地质难题从而使工程得以顺利进行，且运行时间增长。

岩石工程具有不确定性其不确定的来源为以下三个方面：一，地质条件，岩体性状的变化；二，施工条件的变化；三，洪水，地震，气候等环境条件的异常变化。施工开挖后，如果没有及时揭露，原先没有发现的缺陷，就会给工程留下安全隐患，有时会引起施工期岩体失稳，事后处理延期工期，为减少岩石工程的不确定性，工程前期的地质勘探工作要尽量做细岩石力学试验研究，要更深入点，并且要进行动态设计。

岩石坝基工程是水利水电工程中主要的岩石基础工程，当然，还有电站厂房和其他有关建筑物的岩石基础，但是挡水大坝是大多数水利水电工程的主要建筑物，岩石坝基的稳定性关系到整个大坝乃至整个枢纽的安危。因此，在水利水电工程中，对岩石力学研究提出的要求是查明岩体承载能力的极限，以便最大限度地加以利用。但由于越来越多的水利水电工程的建设，描写岩体可能具有的最小承载力仅仅有大体的概念就远远不够，必须进行更加深入细致的岩石力学研究。首先需要全面认识天然岩体区别质量不同的各部分减少不确定性；其次天然岩体受到工程干扰后成为建筑物的环境或者一个组成及性状发生了变化，需要弄清这种变化，在此基础上进行稳定性和安全裕度的评价，以便既安全又经济的建设水工建筑物。

岩石力学研究在水利水电工程建设中具有很重要的地位，它针对工程布置，对各个建筑物及相关工程岩体的要求，根据地质勘察查明岩体情况，针对揭露出的问题研究工程岩体是否能够满足这些要求，以及采取何种措施才能满足这些要求。工程地质是根据现行设计规范要求，在一个坝址区内的岩体情况，只要是与工程建筑物有关的，都要全面弄清楚，包括岩性岩石的组分结构，岩体构造，断裂风化，溶蚀侵蚀等许多方面，并进而研究它们的成因，演变历史分布规律等 并根据这些参数提出加固处理工程的意见。

在修建工程兴利的同时，也要利用岩石力学，为保护环境和生态平衡服务，避免或尽量减少森林植被土壤的破坏。为保护尼洋河水生生态环境，西藏林芝多布水电站建设鱼类增殖放流站，主要负责对5种尼洋河本土鱼类进行驯养培育和放流监测，并对黑斑原鮡、尖裸鲤两种珍稀鱼类进行科研养殖。为保护鱼类种群的遗传多样性，解决电站上下游种群间遗传交流受阻等情况，多布水电站在枢纽工程左岸专门修建了鱼道，每年3月至6月开放，使鱼类能够正常洄游产子。这些工程都来源于对地质条件，岩体性状的认识，通过这些数据，从而减少岩石开挖量，减少工程对环境和生态的扰动和破坏，从而更好的保护环境与生态平衡。

岩石力学在青藏高原的水利工程中有着重要作用，它是各类工程设计中不可或缺的一部分。

供稿：刘冰灿