水電站地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估分析

摘 要：本文以某水電站為例，簡(jiǎn)要介紹了擬建項(xiàng)目的基本情況和確定評(píng)估級(jí)別的方法。分析了評(píng)價(jià)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展的類型和基本特征，描述了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)的預(yù)測(cè)評(píng)估。報(bào)告的方法和內(nèi)容確定了危險(xiǎn)區(qū)域和施工場(chǎng)地的適宜性，最后作出了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：水電站；地質(zhì)災(zāi)害；危險(xiǎn)性評(píng)估

中圖分類號(hào)：P694 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）27-0232-01

1 工程項(xiàng)目概況

某水電站建設(shè)項(xiàng)目位于某河流域，該項(xiàng)目采用徑流引水法開發(fā)，設(shè)計(jì)水頭26.1m，引水流量為55m3/s。裝機(jī)容量3×4000kW，平均年發(fā)電量4.5888億kWh，安裝年利用小時(shí)數(shù)為3824h。該項(xiàng)目總投資1487.73億元。電站主要由三部分組成：首部（進(jìn)水）樞紐，導(dǎo)流系統(tǒng)和發(fā)電廠區(qū)。

2 確定評(píng)估級(jí)別

評(píng)估級(jí)別取決于建設(shè)項(xiàng)目的重要性和地質(zhì)環(huán)境條件的復(fù)雜程度。電站設(shè)計(jì)容量為3×4000kW，平均年發(fā)電量為458.88萬kWh，總投資額為14.8173億元，是一般建筑工程。

評(píng)估區(qū)域現(xiàn)狀是地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)達(dá)，地形條件復(fù)雜，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地層巖性簡(jiǎn)單，巖土工程地質(zhì)條件好，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動(dòng)相對(duì)較強(qiáng)。確定地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜，綜合確定本項(xiàng)目地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)為二級(jí)。

3 巖土的巖土工程特性

3.1 巖體工程地質(zhì)特征

志留紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖的物理力學(xué)性質(zhì)為：體積密度20.65g/cm3，單向壓縮強(qiáng)度120MPa，泊松比0.15～0.20，軟化系數(shù)0.75，剪切粘聚力0.5MPa，彈性模量32000MPa，變形模量1900MPa，允許載荷力6.3MPa。

3.2 土壤工程地質(zhì)特征

砂礫卵石土體：分布在評(píng)估區(qū)的河谷地區(qū)，厚度一般為11～15m。成分主要由花崗巖，部分石灰石和砂巖組成。它的磨圓度適中，分選性很差。其主要物理機(jī)械性能為：自然含水量1.62～2.10%，自然堆積密度19.27～20.95kN/m3，內(nèi)摩擦角35°05'，承載能力500～650kPa。

坡地碎石土體：分布在評(píng)價(jià)區(qū)的山體表部、山前坡腳地帶，殘坡產(chǎn)物成因，碎石角，滲透性差，厚度1～3m，主要物理力學(xué)性質(zhì)：自然堆積密度23.4～24.7kN/m3，孔隙率0.607～0.780，內(nèi)摩擦角18.6～33.2°，承載力120kPa，物理力學(xué)性能差異很大。

4 地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估

4.1 地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評(píng)估

4.1.1 崩塌穩(wěn)定性分析

B1的崩塌位于該河右岸，位于該壩址下游約1km處的小山一側(cè)，在擬建項(xiàng)目之外。崩塌的地形是一個(gè)自然的斜坡，陡坡約10m高，寬約50m，坡度為55°，基巖裸露，風(fēng)化強(qiáng)烈，風(fēng)化裂縫和接縫發(fā)育，穩(wěn)定性很差。

4.1.2 崩塌災(zāi)害發(fā)生的可能性分析

根據(jù)“受災(zāi)害地質(zhì)體穩(wěn)定性確定的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率”表分析判斷崩塌體崩塌導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生的可能性（表1）。B1較不穩(wěn)定，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性較大。

4.1.3 風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估

根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分類的方法，根據(jù)崩塌發(fā)生不穩(wěn)定災(zāi)害的可能性和可能造成的損失程度，更容易發(fā)生B1崩塌災(zāi)害，這可能導(dǎo)致的損失很小，危險(xiǎn)性不大。

4.2 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

4.2.1 項(xiàng)目建設(shè)可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)

（1）水庫邊坡穩(wěn)定性預(yù)測(cè)：為了充分降低壩前水位，進(jìn)水樞紐布置為閘壩型。庫區(qū)蓄水后，正常蓄水位747.90m，設(shè)計(jì)洪水位748.50m（20年一遇），水庫淹沒水位將增加0.5～1.0m。庫區(qū)右岸和左岸附近的岸坡是基巖岸坡。蓄水后，對(duì)于庫區(qū)岸坡穩(wěn)定性影響較小，導(dǎo)致滑坡，滑坡等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性較小，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害損失較小。

（2）壩址建設(shè)引起的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)：由于基坑開挖深度較大，建議將壩基地基放置在礫石層和卵石層上，礫石層和卵石層側(cè)壁的土壤低于地下水位。在地下水和土壤的重力和側(cè)向壓力作用下，基坑側(cè)壁土體開挖過程中可能發(fā)生崩塌。預(yù)計(jì)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害以小損失和中等風(fēng)險(xiǎn)為主。

（3）引水系統(tǒng)施工引起的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)：明渠線沿河谷右岸排列。整個(gè)剖面為印支期巖漿巖閃長(zhǎng)巖組，巖性完整，強(qiáng)度高，中強(qiáng)風(fēng)化層厚度1～2m。開挖巖石開挖引起的塌方可能性較小，損失小而危險(xiǎn)性較小。

（4）前池建設(shè)造成的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)：前池地勢(shì)平緩，自然坡面穩(wěn)定。該基巖是中等風(fēng)化的印支金礦巖石閃長(zhǎng)巖花崗閃長(zhǎng)巖，具有完整的巖性，表層為約0.5m厚的殘留砂礫土。挖掘深度為4.0～6.5m。預(yù)計(jì)該工程施工會(huì)造成基坑邊坡巖體崩塌的可能性較小。

（5）壓力管道施工引起的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)：開挖溝道后應(yīng)安裝壓力管道，基礎(chǔ)為伊巴組印支期閃長(zhǎng)巖，巖性完整。由于基坑開挖深度小，基坑巖體坍塌的可能性小，損失很小，風(fēng)險(xiǎn)很小。

（6）廠房區(qū)域工程施工引起的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)：由于廠房地基深度較大，開挖深度大于3m，埋設(shè)地下水位淺。開挖區(qū)內(nèi)的巖性為第四紀(jì)巖層，砂礫石卵石層相對(duì)松散，因此基坑開挖造成的坑壁土體塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的可能性更可能危及施工設(shè)備和人員的安全，威脅到施工人員的安全不到10人，威脅不到100萬元的資產(chǎn)，損失很小，風(fēng)險(xiǎn)很小。

4.2.2 項(xiàng)目建設(shè)加重地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)

評(píng)估區(qū)內(nèi)項(xiàng)目區(qū)外的一處坍塌場(chǎng)地，項(xiàng)目施工和運(yùn)營(yíng)期間發(fā)生災(zāi)害加重的可能性小，對(duì)于施工人員和設(shè)備不能構(gòu)成威脅，預(yù)測(cè)小可能可能加劇災(zāi)害的發(fā)生，導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失和危險(xiǎn)非常小。

5 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合分區(qū)評(píng)估

5.1 危險(xiǎn)性中等區(qū)域（B）

壩址、壩肩區(qū)及前池段建設(shè)區(qū)為危險(xiǎn)性中等區(qū)，建設(shè)面積約為0.093km2，占危險(xiǎn)中心面積的5.47%。

5.2 危險(xiǎn)性較小的區(qū)域（C）

包括評(píng)估區(qū)內(nèi)中等區(qū)以外的其他區(qū)域包括庫區(qū)，引水渠道，壓力管道，發(fā)電廠，尾礦庫，渣場(chǎng)段等。面積約1.606km2，占評(píng)估面積的94.53%。

6 結(jié) 論

評(píng)估區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性比較低：預(yù)計(jì)庫區(qū)，引水渠，壓力管道，尾礦庫，發(fā)電廠和渣場(chǎng)等地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)很小。預(yù)計(jì)大壩基礎(chǔ)，橋臺(tái)區(qū)和前池區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)中等。擬議的項(xiàng)目將加劇一場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)較小，威脅較小的山體滑坡災(zāi)害。評(píng)估區(qū)分為危險(xiǎn)中區(qū)和危險(xiǎn)小區(qū)。危險(xiǎn)中等區(qū)域?yàn)閴味諈^(qū)和前池建設(shè)區(qū)；危險(xiǎn)較小區(qū)域?yàn)閹靺^(qū)，導(dǎo)流明渠，壓力管道，尾水道，渣場(chǎng)和崩塌影響區(qū)段，擬建水電站工程施工現(xiàn)場(chǎng)適宜施工。

參考文獻(xiàn)

[1]侯立柱.某水電站地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估分析[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2012，18（6）：56～57.

[2]穆 鵬.南峪水電站工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估[J].水電能源科學(xué)，2010（11）：67～69.

[3]王先華，鄧建輝.某水電站聯(lián)合調(diào)度中心建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2010，36（2）：27～28.

收稿日期：2018-8-17