紅石巖堰塞湖整治方案研究

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（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院，云南昆明 650201 2.云南省水利廳，云南昆明 650021）

紅石巖堰塞湖整治方案研究

花潤(rùn)澤1張?zhí)烀?龔愛民1

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院，云南昆明 650201 2.云南省水利廳，云南昆明 650021）

本文通過(guò)對(duì)比紅石巖堰塞體整治方案的選擇，從項(xiàng)目實(shí)施及除害興利，工期難度，移民安置，安全風(fēng)險(xiǎn)，投資估算，整治后效益方面來(lái)比較，得出永久性整治方案比堰塞體拆除方案更合理，為以后堰塞體的處理提供借鑒。

整治 穩(wěn)定性 永久性 緊迫性

1. 國(guó)內(nèi)外堰塞湖整治經(jīng)驗(yàn)

國(guó)內(nèi)唐家山堰塞湖由于壩體大多為巖土混合體，穩(wěn)定性差，堰塞壩壩高、庫(kù)容大、易潰決，危害大遂采用疏通引流、護(hù)坡填腳的方法的除險(xiǎn)方法。小南海則通過(guò)建取水口，修建26km長(zhǎng)的引水灌溉渠，形成以灌溉、城市供水為主，兼具發(fā)電、旅游、養(yǎng)殖的綜合水利工程。國(guó)外的塔吉克斯坦薩雷茲堰塞湖計(jì)劃加固堰塞壩；降低湖水位（減少湖泊蓄水量）；利用湖泊水能資源發(fā)電。新西蘭韋克瑞莫納堰塞湖建三個(gè)梯級(jí)電站，形成總裝機(jī)容量為124MW。

根據(jù)上述堰塞湖整治經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析，整治方案包括兩大類：一是疏通引流，即部分拆除，除險(xiǎn)后部分保留經(jīng)長(zhǎng)期沖刷基本恢復(fù)原河道；二是堰塞湖多形成于河流的狹長(zhǎng)地帶，本身就具備修筑水利樞紐工程的地理?xiàng)l件，且利用天然堰塞壩作擋水建筑物，經(jīng)后期整治，將堰塞湖改造成為控制性水庫(kù)，使其成為具有綜合效益的水利樞紐工程，發(fā)揮灌溉、發(fā)電、供水、防洪、旅游等功能。

2. 紅石巖堰塞湖形成原因

堰塞體位于原紅石巖水電站取水壩下游1200m處，紅石巖左岸滑坡體在歷史上曾發(fā)生堵江事件，地震發(fā)生后，滑坡表面物質(zhì)被震松，大孤石及局部失穩(wěn)碎石土滑移進(jìn)入牛欄江，但滑坡體整體沒有滑動(dòng)，處于穩(wěn)定狀態(tài)。右岸滑坡體滑向河床形成泥石流向下游運(yùn)動(dòng)，加劇了中上部邊坡巖體的變形破壞，高速傾倒崩滑，迅速向河床堆積而形成了堰塞體。右岸崩塌沿河流方向山體崩塌的長(zhǎng)度約890m，后緣巖壁高度約600m，最大坡頂高程約1843.7m，屬特大型崩塌。

根據(jù)中華人民共和國(guó)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《堰塞湖風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)》（SL450-2009），紅石巖堰塞湖屬大型堰塞湖，危險(xiǎn)級(jí)別為極高危險(xiǎn)，潰決損失嚴(yán)重性為嚴(yán)重。根據(jù)危險(xiǎn)性級(jí)別和潰決損失嚴(yán)重性確定堰塞湖風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為I級(jí)(最高級(jí)別)。

3. 整治方案

紅石巖堰塞湖必須進(jìn)行整治，根據(jù)上述堰塞湖整治經(jīng)驗(yàn)，整治方案包括永久性整治方案和堰塞體拆除方案。

3.1 永久性整治方案

經(jīng)初步分析堰塞體的規(guī)模及物質(zhì)組成，并進(jìn)行了計(jì)算分析，堰塞體變形穩(wěn)定、滲流穩(wěn)定、堰坡穩(wěn)定是滿足要求的，堰塞體進(jìn)行防滲治理后可作為永久的擋水建筑物。

3.2 拆除整治方案

本方案的基本思路是將堰塞體大部分拆除，靠河床部位保留一部分，基本恢復(fù)原河道，洪水期水位雍高不影響上游農(nóng)田、房屋，這樣，受堰塞湖影響的群眾可回遷安置。

4. 塞湖整治方案考慮因素

4.1 安全性[1][2][3]

堰塞湖整治首要任務(wù)是根據(jù)堰塞體分先等級(jí)評(píng)估，保證堰塞體自身穩(wěn)定和順利泄洪。綜合分析上游集雨面積，來(lái)水量，滲透變形，抗沖刷能力，是否會(huì)因此發(fā)生潰壩危及下游安全。當(dāng)洪水來(lái)臨能夠有效宣泄堰塞湖洪水，防止堰塞湖因行水不利威脅壩體穩(wěn)定。

4.2 移民安置

在地震恢復(fù)重建中，要充分考慮流域開發(fā)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，按長(zhǎng)期規(guī)劃進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和移民安置，要避免重復(fù)、大量移民造成的浪費(fèi)[4]。

4.3 除害興利

通過(guò)資源利用，盡快發(fā)揮資源效益，研究是否可以建壩的可能性，不僅可以變害為利還可能節(jié)約工程投資，充分發(fā)揮工程效益，盡快恢復(fù)地方經(jīng)濟(jì)，走出地震影響造成的經(jīng)濟(jì)發(fā)展低谷，重新振興地方經(jīng)濟(jì)[5][6]。

4.4 施工期進(jìn)度

施工過(guò)程中應(yīng)綜合考慮交通狀況，施工難度，施工時(shí)間和任務(wù)，保證施工安全，只有施工順利進(jìn)行才能保證堰塞湖工期順完工[7]。

5 .永久整治方案的確定

（1）實(shí)施項(xiàng)目及除害效果

兩種方案均能達(dá)到除害的目的。

（2）施工工期及施工難度

兩種方案工期相差不大，不是制約因素；整治方案中左岸崩塌堆積體加固施工難度很大。

（3）移民安置

永久性整治方案搬遷居民可享受水利水電移民政策，回遷方案基本按照受災(zāi)重建標(biāo)準(zhǔn)享受。

（4）投資估算

永久性整治方案資金基本平衡，拆除整治方案還需近6億的資金缺口。

（5）安全風(fēng)險(xiǎn)

永久性整治方案在確保堰塞體擋水安全后，工程的安全性是可以保證的，移民搬離牛欄江沿岸，生存條件可大大改善，風(fēng)險(xiǎn)降低。

（6）整治后效益

永久性整治方案效益巨大，拆除整治方方案興利效益低。

因此永久性整治方案與拆除整治方案進(jìn)行上述綜合比較后，推薦采用永久性。

6.永久整治的緊迫性

堰塞湖應(yīng)急處置、后續(xù)處置完成后，目前僅能滿足全年常年洪水標(biāo)準(zhǔn)的度汛要求，標(biāo)準(zhǔn)很低，達(dá)不到規(guī)范規(guī)定的100年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)要求。

堰塞湖集水面積12087km2，是唐家山堰塞湖徑流面積的近4倍，洪量大，度汛風(fēng)險(xiǎn)十分高。如不及時(shí)進(jìn)行后期整治，到2015年汛期如遇較大洪水，將對(duì)上游部分居民和小巖頭電站造成淹沒，加劇庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，同時(shí)堰塞湖也威脅著下游沿江兩岸的魯?shù)?、巧家、昭?yáng)三縣（區(qū)）10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、3萬(wàn)余人、3.3萬(wàn)畝耕地，以及下游牛欄江干流上天花板、黃角樹等水電站的安全。一旦潰決形成潰壩洪水，對(duì)下游沿岸人民生命財(cái)產(chǎn)造成的危害難以估量，極易引發(fā)災(zāi)害鏈，故堰塞湖永久性整治迫在眉睫。

地震引起的堰塞湖地質(zhì)災(zāi)害問題嚴(yán)重。

堰塞體右岸崩塌形成了高達(dá)600m的邊坡，邊坡坡度陡峻，裂縫發(fā)育，穩(wěn)定性很差，目前仍在不斷坍塌和崩落，嚴(yán)重危及下部安全。左岸為體積達(dá)4560萬(wàn)m3的古滑坡體，地震使該滑坡表面局部破壞。堰塞湖庫(kù)區(qū)發(fā)育有11個(gè)滑坡、7個(gè)崩堆積體、14處不穩(wěn)定斜坡及4條泥石流溝。上述不良的地質(zhì)體對(duì)堰塞體、堰塞湖庫(kù)周居民安全均存在巨大的威脅，必須盡快整治。

7.總結(jié)

本次地震造成昭通市魯?shù)榭h、巧家縣、昭陽(yáng)區(qū)、永善縣和曲靖市會(huì)澤縣617人死亡、112人失蹤、3143人受傷，轉(zhuǎn)移群眾8172人（上游1015人、下游7157人）。同時(shí)，地震造成5個(gè)縣區(qū)28座水庫(kù)受損，影響灌溉面積44.6萬(wàn)畝；眾多鄉(xiāng)村供水水源設(shè)施、供水管道受損，影響37.7萬(wàn)人。

永久整治的必要性有以下5點(diǎn)：

（1）堰塞體穩(wěn)定性有保障。

（2）堰塞體拆除難度大、代價(jià)高。

（3）整治工程可改善魯?shù)榭h、巧家縣、昭陽(yáng)區(qū)相關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水與灌溉條件，為當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供水源保障。

（4）變廢為寶，充分利用堰塞體形成的水庫(kù)發(fā)電，為當(dāng)?shù)丶霸颇鲜〉纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供清潔、優(yōu)質(zhì)的能源。

（5）整治工程將形成堰塞湖特色旅游區(qū)，拉動(dòng)當(dāng)?shù)氐穆糜巍?/p>

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1007-6344（2015）12-0135-01