水利工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估方案研究

謝國(guó)安

摘 要：水利工程項(xiàng)目對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用，人們?cè)诠こ探ㄔO(shè)和使用過(guò)程中要重視地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作。通過(guò)對(duì)水利工程建設(shè)區(qū)域進(jìn)行野外調(diào)查，本文詳細(xì)分析了地形、地貌、區(qū)域工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料等，綜合評(píng)估了南部地區(qū)某水利工程項(xiàng)目的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果提出有針對(duì)性的預(yù)防措施。地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估結(jié)果可信度高，可以為類似條件下的其他項(xiàng)目地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估提供一定的經(jīng)驗(yàn)借鑒。

關(guān)鍵詞：水利工程;地質(zhì)災(zāi)害;危險(xiǎn)性;評(píng)估;工程地質(zhì)

中圖分類號(hào)：P694 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）20-0094-03

Study on Risk Assessment Scheme of Geological Hazards

in Water Conservancy Engineering

XIE Guoan

（Central Management Institute of Ouyang Hai Irrigation District，Leiyang Hunan 421800）

Abstract： The water conservancy project plays an important role in promoting the sustainable and healthy development of the regional economy. People should pay attention to the prevention of geological disasters during the construction and use of the project. Through field investigation of the water conservancy project construction area， this paper analyzed the topography， landform， regional engineering geology and hydrogeological data in detail， and comprehensively evaluated the geological hazard of a water conservancy project in the southern region， and proposed targeted preventive measures according to the evaluation results. The geological disaster assessment results have high credibility and can provide some experience for geological disaster assessment of other projects under similar conditions.

Keywords： hydraulic engineering;geological disaster;risk;assessment;engineering geology

水利工程是國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康、持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)性工程，通過(guò)水利工程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水源的異地調(diào)度，不僅可以緩解農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水不足的問題，還可以增強(qiáng)旱災(zāi)、澇災(zāi)的應(yīng)對(duì)能力[1]。一般情況下，水利工程建設(shè)規(guī)模較大，涉及范圍較廣，一旦水利工程出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，勢(shì)必給工程建設(shè)、人民生命健康及財(cái)產(chǎn)等造成重大損失[2]。因此，水利工程項(xiàng)目要開展系統(tǒng)性的地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估。針對(duì)可能對(duì)水利工程造成影響的地質(zhì)災(zāi)害，人們要采用科學(xué)方法進(jìn)行評(píng)估和等級(jí)評(píng)定，并采取有針對(duì)性的防治措施，推動(dòng)水利工程持續(xù)發(fā)揮作用。

1 地質(zhì)災(zāi)害因素

1.1 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度

在對(duì)水利工程地質(zhì)災(zāi)害影響面積和數(shù)量分析的基礎(chǔ)上，人們可以結(jié)合外界環(huán)境，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度進(jìn)行全面評(píng)估分析。例如，一個(gè)工程項(xiàng)目?jī)H有一小片區(qū)域受到地質(zhì)災(zāi)害影響，此時(shí)，工作人員可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性進(jìn)行綜合判定，在工程項(xiàng)目施工前，就對(duì)項(xiàng)目的地形、水文地質(zhì)條件等進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，明確可能受地質(zhì)災(zāi)害影響的范圍、程度，針對(duì)這些區(qū)域的具體情況，制定合理的調(diào)查方法[3-5]。

1.2 地形地貌

在對(duì)水利工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估的過(guò)程中，人們需要對(duì)工程地點(diǎn)的地貌特征、斜坡等細(xì)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)考察。考察人員要根據(jù)考察結(jié)果，形成調(diào)查報(bào)告，報(bào)告需要詳細(xì)地闡明工程項(xiàng)目環(huán)境和位置。

2 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作

2.1 預(yù)先制定災(zāi)害預(yù)防方案

在對(duì)水利工程地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估之前，人們要做好現(xiàn)場(chǎng)勘察工作，預(yù)先確定和掌握可能對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性造成影響的因素，以便為準(zhǔn)確開展災(zāi)害評(píng)估工作奠定基礎(chǔ)。水利工程項(xiàng)目很多處于山區(qū)，山區(qū)地形、地貌以及地質(zhì)災(zāi)害類型較為特殊，較平原地區(qū)復(fù)雜，存在顯著的差異[6]。因此，在對(duì)水利工程項(xiàng)目災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估之前，人們就應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察資料，制定合理的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防方案。

2.2 水文地質(zhì)因素

人們要分析水利工程水文地質(zhì)條件，以便對(duì)水文地質(zhì)條件進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，確保后續(xù)水文地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作順利開展[7]。在對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘察之時(shí)，人們應(yīng)根據(jù)相關(guān)評(píng)估依據(jù)和參數(shù)劃分水文地質(zhì)危險(xiǎn)區(qū)。例如，巖溶地質(zhì)發(fā)育情況的分析是水文地質(zhì)危險(xiǎn)性評(píng)估工作開展的重要依據(jù)，人們要結(jié)合其他影響因素，明確水文地質(zhì)災(zāi)害影響因素的主次關(guān)系，從而為科學(xué)地制定災(zāi)害評(píng)估方案提供可靠支撐[8]。

2.3 地質(zhì)環(huán)境因素

在對(duì)水利工程項(xiàng)目附近的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘察時(shí)，人們應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目所在地實(shí)際情況，根據(jù)現(xiàn)階段采用的施工設(shè)備、施工技術(shù)對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成的影響進(jìn)行分析，并定期對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行環(huán)境保護(hù)和專業(yè)技能培訓(xùn)，使得每個(gè)工作人員都認(rèn)識(shí)到自身崗位的重要性，立足本職工作，充分發(fā)揮個(gè)人價(jià)值[9，10]。在開展水利工程項(xiàng)目地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作之前，相關(guān)人員應(yīng)充分做好準(zhǔn)備，確保地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作的順利開展。

3 水利工程實(shí)例分析

3.1 水利工程概況

南部地區(qū)某水利工程正常蓄水水位在215.6m，容量為108.7萬(wàn)m3，校驗(yàn)的洪水水位在218.0m，庫(kù)容量在115.8萬(wàn)m3，最大的泄洪排量在9.41m3/s。根據(jù)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，人們對(duì)該水利工程的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性和影響程度進(jìn)行綜合評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果提出相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防建議和措施。

3.2 地質(zhì)條件

3.2.1 地貌。評(píng)估區(qū)處于丘陵地區(qū)，地貌形成受到地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖性等影響較大，區(qū)域地表落差較大。該水利工程?hào)|北部為巖溶地貌，山坡陡峭，坡度在30°～60°，巖溶發(fā)育程度不完全?？傮w來(lái)說(shuō)，在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估區(qū)域，地勢(shì)呈現(xiàn)出東北高、西南低的趨勢(shì)，海拔在263～429m，高差相對(duì)值為166m。

3.2.2 水文地質(zhì)條件。評(píng)估區(qū)4—6月為雨季，其降水量占全年降水量的42%左右，多年平均氣溫在18.1℃，最高氣溫為39℃，最低氣溫為-2℃，空氣濕度較大。

大氣降水是該水利工程范圍內(nèi)地下水補(bǔ)給的主要形式，工程所在地為丘陵地區(qū)，受地表地貌影響，部分降水經(jīng)過(guò)滲透存儲(chǔ)在含水層中，絕大部分為地表徑流，匯聚流向低處的河床，并進(jìn)入附近的巖溶地區(qū)。綜合分析，該水利工程范圍內(nèi)的水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度為中等。

3.2.3 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造。評(píng)估區(qū)域總體位于一褶曲東部，區(qū)域內(nèi)的斷層與褶曲發(fā)育基本一致，呈現(xiàn)出西北—東南展布趨勢(shì)，同時(shí)在南南西方向有少量斷裂。區(qū)域上，地質(zhì)構(gòu)造開始由東西方向向西北方向轉(zhuǎn)變。野外地質(zhì)調(diào)查表明，評(píng)估區(qū)域內(nèi)未探明有明顯的褶曲及斷裂，為一單斜地層。區(qū)域上，離評(píng)估區(qū)較近的兩個(gè)大的區(qū)域性斷層分別為楓泉壓扭性斷層和石嶺坳壓扭性斷層。

3.3 地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀分析

在工程施工過(guò)程中，南岸和西岸巖土開挖工作容易引起側(cè)向邊坡穩(wěn)定性降低，增加崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性。引水溝渠施工使得自然邊坡穩(wěn)定性降低，特別是雨季大規(guī)模降雨或者大風(fēng)季節(jié)，極其容易引起邊坡結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，造成小規(guī)模的滑坡事故，影響整個(gè)水利工程的安全，具有較大的危險(xiǎn)性。

在圍巖地基基礎(chǔ)東岸施工，造成上部巖體力學(xué)性質(zhì)和巖層結(jié)構(gòu)改變，容易引起巖體沿著軟弱結(jié)構(gòu)面下滑，導(dǎo)致滑坡等地質(zhì)災(zāi)害事故，具有較大的危險(xiǎn)性。圍巖內(nèi)部的積水也可能會(huì)沿著巖層的裂隙、縫隙等向巖體深部滲透，嚴(yán)重時(shí)圍巖周邊可能會(huì)出現(xiàn)泥石流事故，影響水利工程安全。

工程建設(shè)時(shí)，石料開采采用爆破方式，出現(xiàn)滑坡的可能性低，危險(xiǎn)性小。石料場(chǎng)護(hù)坡采用水泥-灰?guī)r結(jié)構(gòu)，護(hù)坡結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度強(qiáng)、剛度高，出現(xiàn)崩塌或滑坡的可能性很小，對(duì)水利工程周邊環(huán)境造成的影響很小。

生活區(qū)產(chǎn)生的廢水從壩體東側(cè)坡排放，對(duì)壩體東側(cè)邊坡穩(wěn)定性影響不大。工程項(xiàng)目施工過(guò)程中使用的石料、砂石以及水泥等堆放在該水利工程北側(cè)，當(dāng)遇到暴雨時(shí)，在雨水的大量沖刷作用下，這些建筑材料可能會(huì)沖刷至下部溝內(nèi)，但是由于形成小型泥石流的可能性非常低，危險(xiǎn)程度為中等。

3.4 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)評(píng)估

根據(jù)該水利工程地質(zhì)危險(xiǎn)性現(xiàn)狀及地質(zhì)情況，結(jié)合工程所在地地質(zhì)環(huán)境及潛在地質(zhì)災(zāi)害，人們將評(píng)估區(qū)域分為三部分，分別為危險(xiǎn)性大的區(qū)域（I類）、危險(xiǎn)性中等的區(qū)域（II類）、危險(xiǎn)性小的區(qū)域（III類）。

3.4.1 I類區(qū)域。該類區(qū)域面積為7.64萬(wàn)m2，占總評(píng)估區(qū)（110.73萬(wàn)m2）面積的6.89%。根據(jù)綜合地質(zhì)勘探分析結(jié)果，該區(qū)域的水文地質(zhì)條件中等，工程地質(zhì)條件復(fù)雜，地表種植農(nóng)作物是附近區(qū)域原居民的主要活動(dòng)，對(duì)項(xiàng)目周邊生態(tài)環(huán)境的影響小，總體來(lái)說(shuō)，該區(qū)域受到地質(zhì)災(zāi)害影響的程度大。

3.4.2 危險(xiǎn)性中等的區(qū)域（II類區(qū)域）。該區(qū)域主要分布在水利工程上游南岸，面積為28.69萬(wàn)m2，占總評(píng)估區(qū)（110.73萬(wàn)m2）面積的25.91%。經(jīng)過(guò)詳細(xì)勘察，該區(qū)域的水文地質(zhì)條件和工程地質(zhì)復(fù)雜條件均為中等，地表種植的農(nóng)作物以果樹為主，對(duì)項(xiàng)目周邊生態(tài)環(huán)境的影響小?？傮w來(lái)說(shuō)，該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重程度為中等。

3.4.3 危險(xiǎn)性小的區(qū)域（III類區(qū)域）。該類區(qū)域面積為74.4萬(wàn)m2，占總評(píng)估區(qū)（110.73萬(wàn)m2）面積的67.20%。經(jīng)過(guò)綜合地質(zhì)勘探分析，該區(qū)域的水文地質(zhì)條件和工程地質(zhì)復(fù)雜條件均為中等，該區(qū)域范圍內(nèi)無(wú)大的地質(zhì)構(gòu)造，地表種植農(nóng)作物是附近區(qū)域原居民的主要活動(dòng)，對(duì)項(xiàng)目周邊生態(tài)環(huán)境影響小，總體來(lái)說(shuō)，該區(qū)域地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度較小。

3.5 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防措施

3.5.1 邊坡開挖。人們要根據(jù)有關(guān)工程施工標(biāo)準(zhǔn)和巖層巖性參數(shù)，分析各巖層間的地質(zhì)條件差異，同時(shí)根據(jù)施工區(qū)域所在地的實(shí)際地質(zhì)情況，合理地確定邊坡開挖坡度、坡角以及邊坡防護(hù)措施，以確保開挖邊坡的穩(wěn)定，邊坡開挖工作建議放在非雨季施工，即10月至次年3月。

3.5.2 滑坡、泥石流的防治。水利工程項(xiàng)目建設(shè)完畢后，應(yīng)及時(shí)對(duì)施工剩余的廢棄材料進(jìn)行清運(yùn)，采取積極的措施對(duì)施工過(guò)程中遭受損害的植被進(jìn)行恢復(fù)。廢棄的渣場(chǎng)附近應(yīng)修建擋壩，要根據(jù)有關(guān)要求做好防洪措施，以免發(fā)生滑坡、泥石流等災(zāi)害。

3.5.3 壩基不均衡沉降的預(yù)防。在進(jìn)行砌筑工作前，人們應(yīng)進(jìn)行搓臺(tái)處理，最大程度地增加兩岸與砌筑的石方壩基結(jié)合面之間的抗滑力。在對(duì)壩基進(jìn)行灌漿加固時(shí)，要嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程和有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，由上而下依次施工，嚴(yán)格遵守分序、逐步加密的技術(shù)措施。

3.5.4 排水設(shè)計(jì)及施工。針對(duì)生活區(qū)產(chǎn)生的廢水，項(xiàng)目施工之前就應(yīng)做好排水設(shè)計(jì)工作，盡量避免廢水滲入巖體，杜絕生活廢水排放引起滑坡，同時(shí)保護(hù)生態(tài)環(huán)境。在工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)組織專業(yè)技術(shù)人員成立地質(zhì)災(zāi)害防治工作組，對(duì)重點(diǎn)的施工地段和可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，提前做好防治預(yù)案，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)采取防范措施，盡可能降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性。

4 結(jié)論

本次地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的對(duì)象為一水庫(kù)，評(píng)估區(qū)域內(nèi)，地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，外界環(huán)境較為復(fù)雜，地質(zhì)災(zāi)害類型單一。經(jīng)綜合分析，該項(xiàng)目的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估等級(jí)為二級(jí)，評(píng)估工作嚴(yán)格按照有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，具有較高的可信度。在對(duì)水利工程項(xiàng)目地質(zhì)危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估時(shí)，首先要詳細(xì)勘察評(píng)估區(qū)域的地形、地貌、水文地質(zhì)以及工程地質(zhì)條件等，明確可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的因素，并合理評(píng)估和分析地質(zhì)災(zāi)害影響因素的危險(xiǎn)性程度，根據(jù)評(píng)估結(jié)果，有針對(duì)性地采取防治措施，最終實(shí)現(xiàn)水利工程項(xiàng)目地質(zhì)災(zāi)害的科學(xué)評(píng)估，保證水利工程建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸崇智.水利工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的策略研究[J].西部資源，2019（2）：120-121.

[2]苗曉軍.水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估方法研究[J].城市建設(shè)理論研究，2018（36）：96.

[3]孫佳偉，劉海南，傅少君.彬縣水利建設(shè)的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性與危險(xiǎn)性分區(qū)評(píng)價(jià)[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2018（11）：103-107.

[4]黑明昌，阿發(fā)友，嚴(yán)世群，等.水庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估研究[J].中國(guó)水運(yùn)，2018（9）：183-184.

[5]張旭.高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害勘察設(shè)計(jì)分析[J].低碳世界，2018（8）：52-53.

[6]劉萬(wàn)龍.地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估分級(jí)因素分析[J].有色金屬設(shè)計(jì)，2018（1）：1-2.

[7]趙金紅.關(guān)于水利工程項(xiàng)目渠道滑坡的原因與治理方法的探討[J].現(xiàn)代物業(yè)，2018（3）：207.

[8]趙金剛.水庫(kù)水利工程地質(zhì)災(zāi)害防治策略探究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2017（34）：54.

[9]劉義華，李發(fā)源.水利工程地質(zhì)災(zāi)害成因及預(yù)防措施探析[J].河南水利與南水北調(diào)，2016（12）：96-97.

[10]楊淑萍，崔琳琳.水利工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估概述[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2014（4）：49-50.