黄河三门峡水利枢纽工程地质勘察史

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出版者:地质
作者:贾福海
出品人:
页数:377
译者:
出版时间:2007-1
价格:128.00元
装帧:
isbn号码:9787116051416
丛书系列:
图书标签:
  • 黄河
  • 三门峡
  • 水利枢纽
  • 工程地质
  • 地质勘察
  • 历史
  • 水利工程
  • 地质工程
  • 中国水利
  • 枢纽工程
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具体描述

《黄河三门峡水利枢纽工程地质勘察史》 本书系统梳理了黄河三门峡水利枢纽工程在筹建、建设及运行过程中,围绕工程地质问题所展开的详尽勘察历程。该工程作为新中国成立后兴建的第一个大型水利工程,其地质勘察工作极具开创性和艰巨性,对后续我国重大水利工程的地质勘察积累了宝贵的经验。 一、 勘察的背景与初步探索(1950年代) 在20世纪50年代,新中国面临着治理黄河、开发水资源的迫切需求。三门峡作为黄河中游的关键河段,被选定为建设大型水利枢纽的理想地点。然而,对于这样一个规模宏大的工程,其地质条件的复杂性和潜在风险是当时勘察队伍必须面对的首要难题。 早期勘察的艰辛: 在缺乏先进设备和成熟技术体系的年代,地质勘察主要依靠传统的钻探、填土、野外调查等手段。勘察人员克服了高原地区高寒缺氧、交通不便、生活条件艰苦等重重困难,在三门峡峡谷地区展开了初步的地质调查。 地层与构造的初步认识: 通过早期的勘察,初步摸清了三门峡地区的出露地层,识别出侏罗系、白垩系等岩性,并对主要的断裂构造、褶皱等地质现象有了初步的认识。这为后续更深入的勘察奠定了基础。 古生物与古环境研究的萌芽: 在地层划分过程中,也开始关注古生物化石的采集和研究,尝试利用古生物学证据来辅助地层年代的划分,并对区域地质演化进行初步推测。 二、 关键勘察阶段与核心问题攻关(1950年代末-1970年代) 随着工程的推进,特别是水库的建成运行,一些地质问题逐渐显现,对工程安全和效益产生了重要影响。这促使地质勘察工作进入了一个更加聚焦、更加深入的阶段,重点围绕库区泥沙淤积、坝基稳定性、库岸变形等核心问题展开。 库区泥沙淤积的地质勘察: 三门峡水库最大的挑战之一就是黄河携带的大量泥沙。地质勘察工作重点研究了河床地质条件对泥沙输移和沉积的影响,包括沉积物的性质、厚度变化、以及与基岩的相互关系。通过大量的钻探和取样,分析泥沙的物理力学性质,为水库调度和淤积预测提供了地质依据。 坝基稳定性的精细勘察: 坝基是整个工程的核心,坝基的稳定性直接关系到工程的安全。勘察工作对坝址区域的第四系覆盖层、基岩(特别是三趾马组砂岩)的赋存情况、岩性、结构面(节理、裂隙、断层)、岩石强度、渗透性等进行了极其细致的调查。采用了多种钻探方法,包括岩心钻探、洗井取样,并结合物探(如电阻率、地震勘探)和水文地质调查,全面评估坝基的承载能力和稳定性。 库岸变形与失稳风险的勘察: 库区两侧的山体在水库蓄水后,受水位变化、浸润、侧向应力等因素影响,可能发生变形甚至失稳。地质勘察重点对库岸的岩体结构、节理网络、潜在滑动面、地下水赋存与活动、地貌单元的稳定性进行了详细研究。采用了地表调查、地形测量、遥感影像分析、钻探取样、现场试验(如十字板剪切试验、三轴压缩试验)等手段,识别出潜在的危险边坡,并对滑坡、崩塌等地质灾害的发生条件和演化规律进行了分析。 地质构造与地震风险评估: 区域地质构造的发育情况,特别是可能存在的活动断裂,对水库的安全至关重要。勘察工作对三门峡及周边地区的区域构造进行了系统研究,包括地层古老程度、断裂分布、断层性质(活动性)、褶皱发育等。通过地质填图、遥感解译、古地震调查等手段,评估了工程区域的地震风险,并为抗震设计提供了地质参数。 新技术与方法的引入: 在这一时期,随着科学技术的发展,一些新的勘察技术和方法被引入,例如: 地球物理勘探: 电法、地震法、重力法等物探手段的广泛应用,有助于快速了解地下地质结构的连续性和变化。 工程地质测井: 在钻孔中进行测井,可以获得岩石物理性质(如密度、声波时差、电阻率)的连续变化信息,与岩心资料相互印证。 水文地质参数的测量: 渗透系数、地下水位等的精确测量,对于评估坝基和库岸的稳定性以及水库渗漏问题至关重要。 三、 长期监测与适应性管理的地质勘察(1970年代至今) 三门峡水利枢纽投入运行后,其地质环境也随之发生持续变化。为了确保工程的安全运行,地质勘察工作并未停止,而是转向了长期的监测、评估和适应性管理。 持续的地质监测体系: 建立了包括水位、库容、泥沙、库岸位移、渗流量、地下水水位、地应力等各项参数的长期监测体系。地质勘察人员定期或不定期地进行现场复核和数据分析,及时发现潜在的地质隐患。 库岸稳定性的动态评估: 针对可能出现的库岸变形和滑坡,持续进行滑坡体变形监测(如位移监测、裂缝监测),并定期对滑坡体的稳定性进行复评估。根据监测结果,有时需要采取加固、排水、植被覆盖等工程措施来控制滑坡的发展。 泥沙淤积的动态监测与管理: 对库区泥沙淤积的空间分布、厚度变化、淤积速率等进行持续监测,并研究不同时期泥沙淤积对水库库容、泄洪能力以及下游河道形态的影响。基于监测数据,优化水库调度方案,以达到“少淤、快排、蓄清”的目的。 地质灾害的预警与防治: 结合长期的地质监测数据和环境变化,对潜在的地质灾害(如滑坡、崩塌、地面沉降等)进行风险评估和预警。一旦发现有明显的地质险情,立即启动应急预案,采取相应的防治措施。 地质勘察技术的发展与应用: 随着现代地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)、无人机勘察技术等在工程地质领域的应用,使得监测的精度和范围得到进一步提升。例如,利用无人机进行高精度地形测量和影像采集,可以快速识别库岸的潜在滑坡区域;利用GPS进行形变监测,可以实现高精度的位移量测。 四、 经验总结与未来展望 《黄河三门峡水利枢纽工程地质勘察史》不仅记录了勘察人员的辛勤付出,更重要的是总结了宝贵的地质勘察经验。 系统性与前瞻性: 工程地质勘察必须贯穿工程的全生命周期,从规划、设计、施工到运行维护,各个阶段都需要进行相应的地质工作。同时,勘察要具有前瞻性,预见工程运行过程中可能出现的地质问题。 综合性与多学科交叉: 工程地质勘察不是孤立的工作,需要与水文学、土力学、岩体力学、构造地质学、第四纪地质学、地球物理学、地理信息科学等多学科紧密结合,才能形成科学可靠的结论。 技术创新与方法发展: 面对复杂的地质条件和不断变化的工程环境,必须不断引进和发展新的勘察技术和方法,提高勘察的效率和精度。 适应性管理与风险控制: 对于像三门峡这样复杂的工程,认识到地质环境的动态变化是必然的,建立有效的监测体系和适应性管理机制,是保障工程长期安全运行的关键。 本书通过详实的历史资料、勘察报告、技术文献的梳理,将三门峡水利枢纽工程地质勘察的脉络清晰地呈现出来,为我国今后开展类似大型水利工程的地质勘察工作提供了重要的借鉴和参考,也为地质科学和工程地质领域留下了宝贵的历史记录。

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这本书的文学性是出乎我意料的。它远超了一般的工程志或技术回顾录,它拥有史诗般的张力和对人物命运的关怀。作者并未将地质勘察仅仅视为冰冷的数据采集,而是将其视为一场与历史、与自然环境的严肃“对话”。书中对于参与勘察的各个年代技术人员群体特点的刻画,栩栩如生,他们所面对的物资匮乏、技术壁垒以及外部环境的压力,都使得这项工作带上了浓厚的英雄主义色彩。我尤其关注其中关于早期地震活动性评估和基岩完整性判定的章节,那不仅仅是技术选择,更是一种对未来数十年乃至上百年工程安全性的“赌注”。这种将科学决策置于时代背景和社会责任之下的书写方式,让阅读体验充满了人文的温度和历史的厚度。它让我们看到,科学精神是如何在艰苦卓绝的环境中生根发芽,并最终支撑起国家重器的。

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与其说这是一本关于“勘察史”的书,不如说它是一部关于“决策制定与风险管理”的教科书,只不过它的载体是黄河三门峡工程。我最欣赏它在处理那些关键转折点时的冷静分析,尤其是在遇到地质模型与预期不符时,项目领导层和技术团队是如何进行多方论证、权衡利弊,并最终确定最优路径的。书中对不同勘察方案的优缺点进行了细致的比较,这种对比不是为了批判,而是为了展示科学选择的复杂性——没有绝对完美的选择,只有在特定约束条件下最合理的取舍。这种严谨的辩证思维贯穿始终,使得全书的论证体系非常扎实。阅读过程,就像参与了一场高规格的、跨越数十年的地质研讨会,让人在学习专业知识的同时,更提升了对重大工程项目管理中“不确定性”处理能力的理解。这本书无疑是水利工程领域研究者不可多得的珍贵资料。

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这本书带给我的震撼,更多的是一种对“尺度”的全新认知。当我们谈论“黄河”时,它是一个抽象的地理概念;但当你跟随作者的文字,深入到每一条断层、每一个钻孔的深度时,你才能真正理解人类工程与自然伟力之间的较量是何等微小而又何等执着。我仿佛能够闻到勘察现场尘土飞扬的味道,感受到那些地质学家们在寂静的戈壁滩上,依靠微弱的灯光和手中的罗盘,描绘出未来水坝的轮廓。书中对不同勘察阶段的成果对比分析,展示了认识的逐步深化过程,从最初的初步摸底,到后期的精细化勘测,每一步都踏得无比沉重。这种由表及里、由宏观到微观的叙事结构,使得即便是对地质学一窍不通的读者,也能感受到那种层层剥茧、拨云见日的智力快感。它让我明白了,所谓的“天堑变通途”,背后是无数次对地质密码的精确破解。

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这本著作简直就是一部气势磅礴的史诗,它不仅仅是关于一座水利工程的建设历程,更是对一个时代、一群人的坚韧不拔精神的深情回望。我拿起这本书的时候,首先被它厚重的文字和严谨的叙事风格所吸引。作者仿佛是一位亲历者,用细腻入微的笔触,勾勒出了黄河三门峡水利枢纽从设想到落成,所经历的那些风风雨雨。那些地质勘察的细节,对于非专业人士来说,或许会显得有些晦涩,但书中巧妙地将技术性的内容融入到宏大的历史叙事中,让读者在了解工程背后的科学决策之余,更能感受到人定胜天的豪情壮志。特别是关于初期勘探阶段,面对复杂多变的黄土高原地质结构,那些工程师们夜以继日的工作场景,跃然纸上,让人不禁肃然起敬。这不是一本冷冰冰的技术报告,而是一部有血有肉的工程史传记,它让我深刻体会到,任何伟大的工程背后,都凝结着无数人的智慧、汗水乃至牺牲。每一次深入地层,每一次数据分析,都如同在与大自然的秘密进行一场漫长而艰苦的对话。

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读完这本书,我感觉自己完成了一次关于中国现代水利史的深度“考古”。作者对于早期勘察阶段的描述,尤其引人入胜,那种在信息不完全、技术手段相对原始的年代,如何依靠经验、直觉和扎实的科学基础去摸索前行,简直是教科书级别的案例展示。书中有大量关于岩层稳定性、渗流分析以及基础处理方案的论述,虽然涉及专业术语,但叙述逻辑极其清晰,仿佛作者正站在你的身侧,为你逐层剖析那些深埋地下的秘密。我特别欣赏它对于“试错”过程的坦诚记录,没有回避早期的困难和争论,这种对历史真实的尊重,使得整部作品的份量陡增。它告诉我们,科学的进步往往伴随着质疑与修正,而地质勘察正是这样一个需要极度审慎和反复验证的领域。这本书的价值,不仅在于记录了三门峡工程的特定地质背景,更在于提供了一套研究重大基础设施建设前期地质风险评估的经典范本。

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