云南盤河口水電站建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估

陳飛,鞠慶云,李俊,柳開彥

(1.昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院，昆明 650093; 2.云南國藝土地技術(shù)咨詢有限公司，昆明 650051; 3.云南地質(zhì)工程第二勘察院，昆明 650217 )

云南盤河口水電站建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估

陳飛1,鞠慶云2,李俊1,柳開彥3

(1.昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院，昆明 650093; 2.云南國藝土地技術(shù)咨詢有限公司，昆明 650051; 3.云南地質(zhì)工程第二勘察院，昆明 650217 )

建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害評估是水電工程建設(shè)前必不可少的重要環(huán)節(jié)，不同類型的地質(zhì)災(zāi)害評估項目應(yīng)結(jié)合項目本身特點采用不同的評估方法。本文以云南省盤河口水電站建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估為例，對確定評估區(qū)范圍、評估重點的方法和地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的方法進(jìn)行了簡要概述，對盤河口水電站評估過程中存在的一些問題進(jìn)行了總結(jié)和說明，請類似行業(yè)從業(yè)者引以為戒。

水電站；建設(shè)用地；地質(zhì)災(zāi)害；危險性評估

1 工程概況

擬建盤河口一級水電站位于云南省云縣幸福鎮(zhèn)鹿田壩下游盤口河河段。該水電站主要用于發(fā)電，無灌溉和防洪要求，該水電站總裝機(jī)容量3.2×104kW，根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000)劃分等級分類表，盤河口水電站工程規(guī)模等級為小(1)型，工程等別為Ⅳ級。

擬建電站首部樞紐由位于盤河右岸引水壩、位于河床中央的溢流壩、泄洪閘壩和沖沙閘壩組成，引水系統(tǒng)主要包括引水隧洞、調(diào)和壓井壓力鋼管道引水隧洞總長10 220.745 m。調(diào)壓井布置于隧洞末端的山坡上， 壓力鋼管道根據(jù)地形、巖性條件進(jìn)行布置。廠區(qū)樞紐主要包括：主廠房、副廠房、升壓站；盤河口水電站擬占地總面積為84 533 m2，其中水電廠房、升壓站、和引水發(fā)電系統(tǒng)等工程永久占地為21 600 m2；渣場、砂石料系統(tǒng)等工程施工臨時用地約62 933 m2。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

水電站地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度主要分為復(fù)雜、中等、簡單三個評價級別，主要評價指標(biāo)包括：地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育程度、地形地貌的復(fù)雜程度、巖性巖相的變化程度、巖土體的工程性質(zhì)、工程水文地質(zhì)條件以及人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的破壞程度。結(jié)合以上環(huán)境評價指標(biāo)對工程建設(shè)區(qū)進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境調(diào)查，并對相應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境因素進(jìn)行分析匯總，根據(jù)分級指標(biāo)對工程建設(shè)區(qū)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度進(jìn)行分級。

盤河口水電站評估區(qū)處于臨滄中山盆地亞區(qū)與保山巖溶中山盆地亞區(qū)地貌單元的交接地帶。山脈和主干河流的發(fā)育受地質(zhì)構(gòu)造控制明顯，主要為侵蝕、溶蝕中高山深切峽谷及構(gòu)造斷陷盆地地貌；地表主要分布第四系殘坡積(Q4dl)和沖洪積層(Q4al+pl)以及古生界瀾滄群(Pz1lnc)和(Pz1lnb)地層，巖性主要以石英片巖為主，其次有石榴石片巖、變粒巖、角閃斜長巖等，工程地質(zhì)條件較差；區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地震基本烈度8度，新構(gòu)造運動活躍，地震活動頻繁，區(qū)域穩(wěn)定性差。評估區(qū)地下水對工程建設(shè)影響較小，水文地質(zhì)條件中等復(fù)雜。區(qū)內(nèi)分布多個村莊，工程區(qū)內(nèi)人類活動主要以耕地、道路建設(shè)為主，人類工程活動對環(huán)境的影響、破壞較為強(qiáng)烈。

根據(jù)以上對評估區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查，結(jié)合地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度評價分類指標(biāo)對評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行綜合分析，將盤河口水電站地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度判定為復(fù)雜。

3 評估范圍及評估重點確定

3.1 評估范圍確定

建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害評估范圍的確定應(yīng)遵循以下幾點原則:①水電站涉及工程建筑較多，而且分布較廣，在確定評估范圍時應(yīng)結(jié)合項目所處地質(zhì)環(huán)境特點和項目的重要性劃定評估范圍。②對水電站主要工程設(shè)施及道路、棄土場等輔助設(shè)施造成直接或間接影響的區(qū)域應(yīng)劃進(jìn)評估范圍[1]。③場地后緣的第一斜坡帶對樞紐工程區(qū)建筑物可能影響到的范圍。④與邊坡有關(guān)的評估范圍應(yīng)以兩岸的第一斜坡帶或一級分水嶺為限。

根據(jù)盤河口水電站評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件，結(jié)合擬建工程特點，結(jié)合以上劃分原則，對該項目重要工程區(qū)評估范圍進(jìn)行劃分詳見圖1。

圖1 主要工程區(qū)綜合評估圖

3.2 評估重點確定

地質(zhì)災(zāi)害危險性評估重點主要依據(jù)建設(shè)用地的地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度和建設(shè)項目的重要性來劃分。根據(jù)盤河口水電站的工程布置和項目建設(shè)情況，將廠房區(qū)和壩址區(qū)建筑作為評估重點區(qū)。

4 地質(zhì)災(zāi)害危險性評估方法

4.1 現(xiàn)狀評估

現(xiàn)狀評估主要采用收集區(qū)域地質(zhì)資料和野外地質(zhì)測繪兩種方法，并通過收集當(dāng)?shù)厝罕姷囊庖娊ㄗh，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料對工程建設(shè)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況進(jìn)行初步分析，掌握評估區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的基本情況；通過不同比例的野外地質(zhì)測繪應(yīng)查明評估區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害類型，形成的環(huán)境地質(zhì)條件、分布等，必要時應(yīng)借助鉆探、探硐、遙感等探測工程對建設(shè)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害做進(jìn)一步的調(diào)查[2-3]。

經(jīng)對盤河口水電站評估區(qū)的調(diào)查，確定評估區(qū)內(nèi)分布不穩(wěn)定邊坡、小型崩塌性滑坡、沖溝和泥石流溝，且區(qū)內(nèi)河流存在水土流失的現(xiàn)象，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育。評估區(qū)主要地質(zhì)災(zāi)害特征見表1。

表1 評估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征表

4.2 預(yù)測評估

水電站預(yù)測評估中，筆者認(rèn)為擬建工程可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害可歸納為三種來源方式：一種是因為擬建工程本身建設(shè)施工誘發(fā)和加劇的涌水、滑坡、崩塌、不均勻沉降、壩前淤積等地質(zhì)災(zāi)害和不良地質(zhì)作用；另一種為原有活動性強(qiáng)烈的地質(zhì)災(zāi)害對擬建工程可能造成危害；最后一種為突發(fā)性不良地質(zhì)作用垮塌、坍塌、洪水、地震等。

預(yù)測評估主要是對工程建設(shè)施工中加劇和誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行有依據(jù)的推測，并對原有的和可能加劇及誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害危險性進(jìn)行疊加評估。預(yù)測評估必須在水庫地質(zhì)、樞紐工程區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)和氣象水文等資料基礎(chǔ)上，對導(dǎo)致災(zāi)體處于不穩(wěn)定的因素進(jìn)行分析并預(yù)測評估地質(zhì)災(zāi)害的范圍、危險性和危害程度[4-5]。

根據(jù)以上評估方法和原則，結(jié)合盤河口水電站地質(zhì)環(huán)境條件及工程特性，工程可能加劇或引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害有沖溝泥石流化、涌水、掉塊、垮塌、滑坡、壩前淤積、以及壩體失穩(wěn)導(dǎo)致的泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，對廠房、壩區(qū)、下游村莊造成危害，造成的人員、經(jīng)濟(jì)損失大。擬建工程可能遭受地質(zhì)災(zāi)害主要有沖溝及棄渣場可能引發(fā)的泥石流或滑坡、風(fēng)化巖體及軟質(zhì)巖引發(fā)的垮塌、坍塌及小崩塌等，可能危害隧洞、壩區(qū)和廠房等建筑及對人員造成危害。

4.3 綜合評估

綜合評估主要包括地質(zhì)災(zāi)害評估和場地適宜性評估兩方面內(nèi)容。地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估，主要依據(jù)擬建工程區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度、擬建工程對地質(zhì)環(huán)境的破壞程度、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度和危害程度并結(jié)合建設(shè)場地地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀和預(yù)測評估結(jié)果，對評估區(qū)進(jìn)行分區(qū)分級；場地適宜性評估應(yīng)在地質(zhì)災(zāi)害綜合評估的基礎(chǔ)上，對場地工程地質(zhì)條件分區(qū)進(jìn)行分析評價，給出場地適宜性建議。

(1) 盤河口水電站地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū)評估特征可匯總為表2。

(2) 工程場地適宜性評價。廠房區(qū)背后邊坡擾動易失穩(wěn)，地基土以沖洪積為主，局部存在沙基液化現(xiàn)象，適宜性差，建議對易滑動邊坡和地基進(jìn)行工程處理；壩區(qū)無邊坡穩(wěn)定問題及滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象分布，適宜性中等；引水隧洞全段均處于弱風(fēng)化以下巖層，本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂發(fā)育，巖體完整性差，力學(xué)強(qiáng)度普遍偏低，適宜性中等。

5 擬定防治方案

根據(jù)水電站建設(shè)場地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估中的特點以及現(xiàn)狀、預(yù)測和綜合評估資料，對不同階段發(fā)育或工程建設(shè)中可能加劇和引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害制定相應(yīng)的防治方案，對現(xiàn)狀發(fā)育且對工程建設(shè)造成安全隱患的地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)提前治理，對預(yù)測中工程建設(shè)可能引發(fā)、加劇的地質(zhì)災(zāi)害提前擬定應(yīng)急措施。對不同分區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害可以根據(jù)其引發(fā)的可能性、危害程度、危險性等級擬定不同分區(qū)防治方案。最后對已經(jīng)完成治理和存在安全隱患的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測，及時反饋監(jiān)測數(shù)據(jù)，保證治理效果和工程安全。

經(jīng)調(diào)查研究盤河口水電站，現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育有泥石流、沖溝、滑坡、不穩(wěn)定斜坡，預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害有泥石流、沖溝、滑坡、不穩(wěn)定斜坡以及由于工程建設(shè)施工帶來的坍塌、涌水、基坑垮塌、滲漏危害、淤積等不良地質(zhì)問題。對以上地質(zhì)災(zāi)害根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險性分區(qū)逐一提出防治措施，確保水電站擬建工程的安全。

表2 地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū)評估表

6 評估中存在的若干問題

(1) 水電工程地質(zhì)災(zāi)害危險性評估時，應(yīng)分區(qū)段進(jìn)行，在個別評估階段存在對工程分區(qū)不明確的現(xiàn)象，盤河口水電站建設(shè)場地可劃分為樞紐區(qū)(壩區(qū))、廠區(qū)、引水工程區(qū)、進(jìn)場公路和堆渣區(qū)。

(2) 因為水電工程建筑區(qū)內(nèi)的營地、庫房等一般均建在砂和碎石上，地基容易產(chǎn)生不均勻沉降，部分工作者評價時會一帶而過或只評價周圍地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育或隱患情況，而忽略了地基的穩(wěn)定性評價。筆者認(rèn)為對該類工程的地基穩(wěn)定性應(yīng)加強(qiáng)重視。

(3) 在對建設(shè)場地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估時對災(zāi)害的危害性、危害程度、危害范圍和可能造成的損失缺少統(tǒng)計和預(yù)估。筆者認(rèn)為用表格統(tǒng)計的方法能夠更加直觀的反映各個地質(zhì)災(zāi)害的特征，方便同類地質(zhì)災(zāi)害間的對比分析。

7 結(jié)語

本文對盤河口水電站建設(shè)場地地質(zhì)災(zāi)害危險性進(jìn)行了簡單評價、分析，認(rèn)為可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害包括：廠房區(qū)的泥石流、滑坡和地基不均勻沉降；壩區(qū)的洪水危害和施工建設(shè)引起的次生地質(zhì)災(zāi)害；廠房-壩區(qū)沿線管道開挖產(chǎn)生的垮塌、滑坡及小崩塌及涌突水等；進(jìn)場公路和棄土場因邊坡開挖或棄土堆積產(chǎn)生的滑坡和泥石流。災(zāi)害危險性為小-中等。結(jié)合前人在地質(zhì)災(zāi)害評估工作中的經(jīng)驗和方法的基礎(chǔ)上，對盤河口水電站地質(zhì)災(zāi)害危險性的評估方法進(jìn)行了概述，希望對同行從業(yè)者有所裨益。

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THE CONSTRUCTION LAND GEOLOGICAL DISASTER RISK METHODS OF PANHEKOU HYDROPOWER STATION IN YUNNAN PROVINCE

CHEN Fei1，JU Qing-yun2，LI Jun1，LIU Kai-yan3

(1.School of land and Resource Engineering,Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093,China； 2.The Art of Land in Yunnan Technology Consulting Company Limited，Kunming 650051,China； 3.Yunnan Engineering Geology No.2 Reconnaissance Yard；Kunming 650217 ,China)

Construction land geological hazard assessment is an important part of the hydropower project construction before the essential, different types of geological hazard assessment project use different evaluation methods should be developed according to the project itself characteristics, this paper takes an example that geological disaster risk assessment Panhekou hydropower station in yunnan province of construction land,To determine the scope of the assessment area, the focus of the evaluation method and the geological disaster risk assessment method to carry on the brief overview and analysis, To evaluate Panhekou hydropower station are summarized and some problems existing in the process, please,similar industry practitioners to Take notice.

hydropower station; construction land; geological disasters; risk assessment

朱彬(1990- )，男，碩士研究生，主要從事巖石力學(xué)與工程方面的研究工作。E-mail:zbscu2014@126.com

1006-4362(2017)01-0054-04

2016-11-15 改回日期： 2016-12-17

TV74;P642

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