摘要:以大渡河金川水電站工程為研究對象,在分析遙感解譯和地面調(diào)查成果的基礎(chǔ)上,采用高精度遙感影像解譯、無人機(jī)航空攝影、工程地質(zhì)測繪和工程地質(zhì)剖面測量等手段,進(jìn)一步研究電站壩址區(qū)及庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型、數(shù)量、基本特征及分布規(guī)律、孕災(zāi)地質(zhì)條件、形成機(jī)理和成災(zāi)模式;并在此基礎(chǔ)上,評估地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的危害性及風(fēng)險,劃分地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)防治區(qū)、次重點(diǎn)防治區(qū)和一般防治區(qū)。結(jié)果表明:①工程壩址區(qū)、庫區(qū)近40 km的河段及其兩岸邊坡和支流等區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害38處。②地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)總面積64.86 km2,地質(zhì)災(zāi)害35處,分布密度53.96處/100 km2。地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)主要位于大渡河干流石家溝至盤龍溝段以及大渡河支流新扎溝溝口段,總面積53.88 km2,地質(zhì)災(zāi)害20處,分布密度37.12處/100 km2。③研究區(qū)域重點(diǎn)防治區(qū)面積41.07 km2,次重點(diǎn)防治區(qū)64.93 km2,一般防治區(qū)99.0 km2。研究成果可為該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害早期識別以及下一步的重大地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和防治提供技術(shù)支持。
關(guān) 鍵 詞:地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查;地質(zhì)災(zāi)害危險性;地質(zhì)災(zāi)害防治;水電工程;大渡河金川河段
中圖法分類號:P642.2
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:ADOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.S2.017
0 引言
地質(zhì)災(zāi)害是水利水電工程無法回避的問題,工程中常見的地質(zhì)災(zāi)害類型主要包括崩塌、滑坡、泥石流、坍塌、涌水、塌岸、地面塌陷及巖土體大變形等,而滑坡、崩塌、泥石流等災(zāi)害最為頻繁,尤其以泥石流的危害最大[1-2]。高海拔地區(qū)除了崩塌、滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害外,還將遇到復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境、工程地質(zhì)難題或地質(zhì)風(fēng)險,比如高位遠(yuǎn)程地質(zhì)災(zāi)害及災(zāi)害鏈發(fā)育,具有隱蔽性、突發(fā)性、鏈生性和巨大危害性的特點(diǎn)[3]。西南地區(qū)水電工程多位于深山峽谷區(qū)域,地質(zhì)條件復(fù)雜多變,特別是遇到斷層、層間錯動、軟弱夾層、構(gòu)造擠壓帶、節(jié)理密集帶及不利結(jié)構(gòu)面組合等不良地質(zhì)構(gòu)造,以及遇到暴雨洪水、地震、惡劣天氣等這類不可抗拒的自然因素和水電工程勘察設(shè)計(jì)深度不足、方案不合理、施工擾動等諸多人為因素后,邊坡滑坡、圍巖坍塌等地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險會增加。2008年11月,三峽庫區(qū)龔家坊發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害,崩塌體落入江中形成高達(dá)13 m的涌浪[4]。自2003年蓄水以來,三峽庫區(qū)近700處涉水滑坡及堆積體發(fā)生了變形[5]。2009年7月23日,長河壩水電站突發(fā)特大泥石流,造成約有50萬m3的泥石流物質(zhì)堆積到大渡河內(nèi),形成了庫容達(dá)300萬m3的堰塞湖,同時也造成省道211線多處中斷、16人死亡、37人失蹤和嚴(yán)重的財產(chǎn)損失[6]。
對于地質(zhì)災(zāi)害問題,各個國家有不同的對策,中國自20世紀(jì)90年代以來開展了區(qū)域性地質(zhì)災(zāi)害危險性評價工作,積累了大量經(jīng)驗(yàn),取得了不少成果。樊啟祥等[7]指出了高海拔地區(qū)水電建設(shè)具有“四高”“四大”“三長”等特點(diǎn)。張立偉等[8]開展了關(guān)鍵技術(shù)研究和精度指標(biāo)研究,并對應(yīng)用效果進(jìn)行了評價。沈仕沐[9]論述了1∶50 000地質(zhì)災(zāi)害詳查的工作方案,開展了廣東省南雄市的地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查工作,調(diào)查了6種主要地質(zhì)災(zāi)害。胡才源等[10]等采用無人機(jī)遙感技術(shù),對某景區(qū)的高位崩塌地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了研究。張凱等[11]等基于LightGBM算法開展了邊坡穩(wěn)定性預(yù)測研究,提出了基于LightGBM算法的邊坡穩(wěn)定性預(yù)測模型,為降低工程施工中的地質(zhì)災(zāi)害事故提供了一種技術(shù)手段。覃事河等[12-13]針對水電工程地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測信息化不足的問題,開發(fā)設(shè)計(jì)了一套地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。
以上學(xué)者和科研工作者圍繞水電工程或其他工程開展了地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查和研究工作,但地質(zhì)災(zāi)害種類多、涉及范圍廣、危害程度高,且不同水電工程在地形地貌地質(zhì)條件上存在差異性、特殊性和復(fù)雜性。鑒于此,以大渡河金川水電站工程為研究對象,分析該水電站壩址區(qū)及庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型、數(shù)量、基本特征及分布規(guī)律、孕災(zāi)地質(zhì)條件、形成機(jī)理和成災(zāi)模式,評價該地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的危害性及風(fēng)險,劃分地質(zhì)災(zāi)害防治區(qū),以期為電站建設(shè)和運(yùn)行階段的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和防治提供依據(jù)。
1 研究區(qū)概況與技術(shù)路線
大渡河金川水電站壩址上下游河谷開闊,且多為縱向谷,河床漫灘及寬階地發(fā)育,兩岸特別是左岸發(fā)育較多的沖溝切割,地形完整性差,兩岸砂巖夾千枚巖均存在較嚴(yán)重的傾倒拉裂變形現(xiàn)象,岸坡穩(wěn)定性差,河床及岸坡下部覆蓋層分布廣泛且較深厚;而新扎溝口以上約1 km的壩址部位河谷相對較窄,呈“V”形,兩岸基巖裸露,為橫向谷,岸坡整體穩(wěn)定。巖質(zhì)岸坡出露地層除庫尾為堅(jiān)硬完整的燕山期似斑狀黑云母鉀長花崗巖外,其余均為上三疊系西康群一套變質(zhì)砂巖、板巖、千枚巖等不等厚互層。庫區(qū)地處高山峽谷區(qū),山勢挺拔,地形坡度一般為40°~60°,水庫長度約32.9 km,總體走向?yàn)镾E120°~SE160°,庫區(qū)河段兩岸沖溝較發(fā)育。
在充分收集資料并利用高清遙感影像解譯成果的基礎(chǔ)上,全面調(diào)查工程區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害,對工程安全風(fēng)險較大的重大地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查,采用無人機(jī)地形測量、工程地質(zhì)測繪等手段,查明其孕災(zāi)背景條件、災(zāi)害體基本特征、成災(zāi)模式、形成機(jī)理及危險危害性,開展不同背景條件下的地質(zhì)災(zāi)害危險性評價和風(fēng)險評估,劃分地質(zhì)災(zāi)害防治區(qū),技術(shù)路線如圖1所示。
1.1 遙感調(diào)查
解譯內(nèi)容主要包括劃分地貌單元以及巖、土體分布范圍,確定地質(zhì)構(gòu)造輪廓和主要構(gòu)造形跡,解譯新構(gòu)造活動跡象。在室內(nèi)解譯的基礎(chǔ)上,通過對初步解譯資料進(jìn)行野外調(diào)查與驗(yàn)證并進(jìn)行詳細(xì)解譯,以進(jìn)一步補(bǔ)充和修正解譯成果,保證遙感解譯的精度和準(zhǔn)確度。遙感調(diào)查工作范圍涵蓋工程建設(shè)區(qū)和運(yùn)行期及其影響范圍,開展1∶10 000地質(zhì)災(zāi)害解譯。
1.2 無人機(jī)航空攝影
無人機(jī)航空圖像可以建立三維立體模型,分辨率高(可達(dá)0.1 m),地質(zhì)災(zāi)害影像特征明顯,有利于圈繪災(zāi)害體邊界、確定災(zāi)害類型、方量計(jì)算、解譯斜坡變形特征(如拉裂縫、滑坡鼓丘、洼地、滑坡平臺等)及分析探索災(zāi)害物質(zhì)組成。利用無人機(jī)采用滑翔式起飛模式開展典型地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)航空攝影,獲取高分辨率1∶2 000航片。
1.3 地質(zhì)測繪
全區(qū)開展1∶10 000區(qū)域工程地質(zhì)測量,區(qū)域工程地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查同時進(jìn)行。在工程地質(zhì)條件調(diào)查的基礎(chǔ)上,對易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的河谷岸坡、典型斜坡以及典型災(zāi)害進(jìn)行專門工程地質(zhì)剖面測繪。對重大地質(zhì)災(zāi)害隱患開展1∶10 000工程地質(zhì)剖面測量,主要布置在重大滑坡區(qū)及泥石流流通區(qū)、物源區(qū)。對重大地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)開展1∶2 000專項(xiàng)工程地質(zhì)測量。
一般調(diào)查區(qū)采用1∶10 000地形圖和區(qū)內(nèi)已有的地質(zhì)圖套合后,經(jīng)投影變換成1∶10 000地形圖作為野外工作手圖,并配合使用區(qū)內(nèi)Wordview、Pleiades遙感影像圖;在重大(典型)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)采用無人機(jī)測量航片。地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查采用遙感調(diào)查、地面調(diào)查相結(jié)合的方式開展。
2 調(diào)查成果分析
按照“點(diǎn)-線-面”的解譯思路進(jìn)行解譯。解譯過程中,采取人機(jī)交互解譯法為主,目視解譯法、計(jì)算機(jī)自動分類法、圖像增強(qiáng)提取處理法等為輔的方法。在室內(nèi)解譯的基礎(chǔ)上,首先對初步解譯資料進(jìn)行野外調(diào)查和驗(yàn)證,再進(jìn)行詳細(xì)解譯,補(bǔ)充和修正初步解譯成果,最終形成遙感解譯成果。遙感解譯流程如圖2所示。
2.1 地質(zhì)災(zāi)害特征與分布規(guī)律
根據(jù)解譯成果,區(qū)內(nèi)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害主要有泥石流、崩塌、坍岸、不穩(wěn)定斜坡及滑坡等,其中泥石流和崩塌最為發(fā)育,地質(zhì)災(zāi)害隱患分布情況如圖3所示。38處地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)中,泥石流11處、崩塌9處、塌岸8處、不穩(wěn)定斜坡5處、滑坡3處和堆積體2處[14-15],地質(zhì)災(zāi)害類型及其規(guī)模等級統(tǒng)計(jì)情況如圖4所示。
(1)區(qū)內(nèi)發(fā)育崩塌及崩塌堆積體9處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的23.68%,均為中型崩塌體。地層巖性主要為三疊系上統(tǒng)雜谷腦組(T3z2)的變質(zhì)砂巖、板巖夾千枚巖,以及侏倭組(T3zh)變質(zhì)砂巖、板巖或千枚巖,巖層陡傾(巖層傾角一般在55°~75°),地形坡度較陡,且不論是順向坡還是逆向坡,區(qū)內(nèi)巖層的傾倒變形顯著,為崩塌作用創(chuàng)造了條件。
(2)區(qū)內(nèi)發(fā)育滑坡3處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的7.89%,滑坡以舌形及半圓形形態(tài)為主。從滑坡所處的位置、發(fā)育規(guī)模、組成物質(zhì)、滑坡厚度、滑坡年代進(jìn)行分析,大渡河左岸1處滑坡、右岸2處滑坡,中型滑坡1處、大型滑坡2處,土質(zhì)滑坡1處、巖質(zhì)滑坡2處,中層滑坡1處(厚10~25 m)、深層滑坡2處(>25 m),新滑坡1處、老滑坡2處。庫區(qū)滑坡發(fā)育于三疊系薄層-中厚層狀變質(zhì)細(xì)砂巖夾板巖、千枚巖中,此巖性組合構(gòu)成巖體產(chǎn)生變形破壞的物質(zhì)條件,巖性軟硬相間,受構(gòu)造擠壓作用,板巖及千枚巖易形成層間軟弱帶,在與陡傾裂隙及后緣拉裂縫貫通下易形成滑面?;虏课坏膸r層總體為單斜構(gòu)造,河谷多數(shù)段為縱向谷,巖層傾角較陡,一般為55°~80°,局部近直立。區(qū)內(nèi)斜坡總體為高陡岸坡、巖體臨空條件優(yōu)越,卸荷作用較強(qiáng)。其中,左岸為順層斜坡,坡體易沿板巖及千枚巖構(gòu)成的層間軟弱帶滑動;右岸坡體結(jié)構(gòu)總體為反傾斜坡,巖體在重力作用下傾倒彎曲,形成折斷面。
(3)區(qū)內(nèi)發(fā)育泥石流11處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的28.95%。按泥石流類型分為泥石流和水石流兩類,且以泥石流為主,計(jì)7處,占災(zāi)害總數(shù)的63.6%;水石流4處,占災(zāi)害總數(shù)的36.4%。按規(guī)模等級分為中型泥石流和小型泥石流兩類,其中小型泥石流7處,占災(zāi)害總數(shù)的63.6%;中型泥石流4處,占災(zāi)害總數(shù)的36.4%。按主溝縱坡,其中縱坡≤129.3‰有2處,縱坡范圍129.3‰~190.2‰有3處,縱坡范圍190.3‰~258.3‰有3處,縱坡≥258.3‰有3處。按溝槽橫斷面,其中“V”形谷(谷中谷、“U”形谷)6處,復(fù)式斷面3處,平坦型1處。按流域面積,其中流域面積≤5 km2泥石流2處,流域面積10~100 km2泥石流7處,流域面積≥100 km2泥石流2處。按易發(fā)程度分為輕度易發(fā)、易發(fā)兩類,其中低易發(fā)7處、中易發(fā)4處,分別占災(zāi)害總數(shù)的63.6%和36.4%。區(qū)內(nèi)泥石流以稀性泥石流為主,多處于形成期或發(fā)展期,調(diào)查評價的泥石流均為溝谷型泥石流,易發(fā)程度以低易發(fā)為主,規(guī)模等級以小型為主,主溝縱坡降均較大,溝槽橫斷面多呈“V”形谷(谷中谷、“U”形谷)。區(qū)內(nèi)泥石流災(zāi)害的主要成災(zāi)模式有3種,即損毀道路-破壞交通、損毀建筑物及淤高下游河床、造成水庫淤積及損毀上下游設(shè)施。
(4)區(qū)內(nèi)發(fā)育不穩(wěn)定斜坡5處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的13.16%。在新扎溝右岸以及新扎溝與大渡河之間的單薄條形山脊兩側(cè)的岸坡巖體傾倒拉裂變形嚴(yán)重,發(fā)育潛在不穩(wěn)定斜坡3處,傾倒變形巖體2處。區(qū)域內(nèi)巖層陡傾,巖層的傾角一般在60°~75°之間,不論是順向坡還是逆向坡,傾倒現(xiàn)象都很發(fā)育,且分布面積大,形成的潛在不穩(wěn)定斜坡主要以大規(guī)模的傾倒體為主,傾倒變形巖體一般由坡腳一直延伸至坡頂,傾倒部分的巖體松弛、破碎,但傾倒巖層未形成連續(xù)的折斷現(xiàn)象、傾倒體巖層的傾角一般在10°~40°之間,且保持著原巖層的層序結(jié)構(gòu)。
(5)區(qū)內(nèi)發(fā)育堆積體2處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的5.26%。1處堆積體組成物質(zhì)為塊碎石土,最大厚度約70 m,底部壓覆厚20~25 m的洪沖積砂卵礫石。堆積體臨河自然邊坡在洪水期遭受河水側(cè)向沖蝕,前緣有小規(guī)模的淺表層塌滑破壞。另外1處堆積體在形態(tài)上呈一離堆山地貌,縱河向長約1 200 m,橫河向?qū)捈s700 m,靠山內(nèi)發(fā)育一深30~50 m、寬70~130 m的槽谷,在堆積體后緣邊坡上發(fā)育多條小沖溝,一般切割深度10~20 m。其組成物質(zhì)以塊碎石土為主,結(jié)構(gòu)密實(shí)。
(6)水庫塌岸區(qū)共8處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的21.1%。3處塌岸區(qū)位于大渡河左岸,5處塌岸區(qū)位于大渡河右岸。對水庫影響較大的塌岸區(qū)有3處。第1處為SEM堆積體塌岸區(qū),其組成物質(zhì)以塊碎石土為主,最大厚度180 m,縱河向長約1 200 m,橫河向?qū)?00 m。臨河天然邊坡33°~56°(平均40°),水庫蓄水后堆積體邊坡會出現(xiàn)小范圍調(diào)整性塌滑。第2處為MDG塌岸區(qū),該塌岸區(qū)的組成物質(zhì)為崩坡積及洪積塊石土及洪沖積含漂石礫石土,溝口上游側(cè)為大渡河Ⅱ級河流侵蝕堆積階地,基座頂部高程2 230 m左右,階地臺面高程2 250~2 280 m,階地堆積物為含漂石砂卵礫石,厚度約20~50 m,整體結(jié)構(gòu)較密實(shí),前緣地形較陡,坡度約為37°左右,階地臺面地形平緩,坡度10°~13°。溝口下游堆積有崩坡積塊碎石土,塊碎石呈棱角狀,整體結(jié)構(gòu)松散,覆蓋層厚度15~25m;地形較陡,坡度33°~36°。溝口兩側(cè)覆蓋層邊坡在水庫蓄水條件下,均存在漸近式坍塌。第3處為GZC塌岸區(qū),該塌岸區(qū)岸坡組成物質(zhì)為崩坡積塊碎石土,塊石、碎石多呈棱角狀,塊碎石間充填有黏土、砂土等,整體結(jié)構(gòu)松散。覆蓋層厚度30~46 m,地形較陡,坡度34°~45°?,F(xiàn)狀岸坡整體穩(wěn)定,水庫蓄水后,在庫水浸泡及波浪沖蝕作用下,前緣地形較陡且結(jié)構(gòu)較松散,穩(wěn)定性較差,會產(chǎn)生漸進(jìn)式塌岸后退破壞。
2.2 孕災(zāi)地質(zhì)條件分析
研究結(jié)果表明,地形地貌、坡度、起伏度、構(gòu)造、巖組、斜坡結(jié)構(gòu)等是地質(zhì)災(zāi)害最主要的影響因素,人類工程活動、降雨、地震作用等是地質(zhì)災(zāi)害的促發(fā)因素。地質(zhì)災(zāi)害形成的影響因素及影響強(qiáng)度對比分析如表1所列。
2.3 地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)理分析
崩塌主要受裂隙切割形成切割體,切割體前期階段的變形破壞以裂隙擴(kuò)張和基座掏蝕為主。裂隙以垂直地面的卸荷裂隙和節(jié)理面為主。裂隙呈張開狀,在自重應(yīng)力及其他外力等因素影響下,裂隙進(jìn)一步擴(kuò)展直至后緣貫通,最后形成分離體?;乱酝临|(zhì)滑坡為主,其潛在滑面類型為基覆界面,斜坡坡體多呈下部板巖、千枚巖或變質(zhì)砂巖,上部第四系崩坡積、老的滑坡堆積、殘坡積層的結(jié)構(gòu)類型,在降雨條件下易產(chǎn)生滑動,受重力和雨水影響較大,區(qū)域內(nèi)天然滑坡變形破壞模式均為蠕滑-拉裂。其變形破壞過程可分為雨水入滲階段、軟弱夾層蠕變階段和坡體滑動階段3個階段。泥石流形成機(jī)制為持續(xù)強(qiáng)降雨條件下,坡面堆積物和溝床碎屑物過度充水,松散堆積物顆粒間摩擦力降低,達(dá)到臨界平衡條件甚至失衡呈流塑狀態(tài),之后在突發(fā)強(qiáng)降雨條件下帶動松散堆積物向下游沖擊,進(jìn)而形成泥石流。從區(qū)內(nèi)泥石流的形成類型來看,主要發(fā)育降雨型溝谷泥石流,其成因模式為堆積體滑塌侵蝕類型。
2.4 地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)模式分析
2.4.1 崩塌成災(zāi)模式分析
根據(jù)調(diào)查分析,崩塌成災(zāi)模式主要以下有3種:
(1)淺表層節(jié)理控制型(圖5(a))。該類型多為破碎的板巖、千枚巖、變質(zhì)砂巖、花崗巖等,由于巖體受淺表層節(jié)理裂隙切割或風(fēng)化卸荷裂隙的切割作用而顯得較為破碎。巖體在節(jié)理裂隙面或風(fēng)化卸荷切割作用下形成不穩(wěn)定塊體。其破壞形式常表現(xiàn)為規(guī)模不一的掉塊、垮塌等破壞。災(zāi)害體規(guī)模一般較小,以傾倒式、墜落式和跳躍式致災(zāi)破壞。
(2)深大節(jié)理控制型(圖5(b))。主要由于災(zāi)害點(diǎn)發(fā)育于斷裂破碎帶及其影響區(qū)域內(nèi),區(qū)內(nèi)發(fā)育有深、大主控節(jié)理裂隙面或巖層層面,在地震、暴雨等不利因素作用下,該崩塌體沿巖層層面或深、大主控結(jié)構(gòu)面發(fā)生整體崩塌變形。該類崩塌規(guī)模較大,以滑移、傾倒或墜落式方式致災(zāi)破壞。
(3)堆積體危巖成災(zāi)型(圖5(c))。該類型為巨大的塊石嵌于斜坡坡面而形成的危石,由于其基座為松散土層,抗剪強(qiáng)度低,當(dāng)降雨軟化時可能失去對危石的支撐能力,導(dǎo)致危石沿陡坡滾動、跳躍。
2.4.2 滑坡成災(zāi)模式分析
區(qū)內(nèi)滑坡成災(zāi)模式包括降雨型滑坡、順層巖質(zhì)邊坡的滑移-彎曲(潰屈)型滑坡、水庫型滑坡等3種,其主要表現(xiàn)為損毀道路、破壞交通,損毀建筑物等方式。
(1)降雨型滑坡物質(zhì)來源于斜坡巖體風(fēng)化殘坡積、構(gòu)造或巖溶化破碎、崩滑堆積物等,一般土石混雜,結(jié)構(gòu)較為松散。集中降雨期間,易沿著基覆接觸面滑移,少數(shù)也會牽動淺層基巖,或者沿著堆積體中弱面滑移,其破壞規(guī)模多為中小型。
(2)順層巖質(zhì)邊坡的滑移-彎曲(潰屈)型破壞形式,一般發(fā)生在順向(斜順)結(jié)構(gòu)巖體中,主要巖性組合為較堅(jiān)硬—軟弱砂板巖、千枚巖互層巖性綜合體,軟硬相間結(jié)構(gòu)。巖層在構(gòu)造應(yīng)力擠壓下發(fā)生(復(fù)式)褶曲,核部附近褶曲劇烈部位多形成裂隙密集帶,這些裂隙構(gòu)成了滑坡邊界,翼部則易出現(xiàn)層間剪切或滑移,如遇持續(xù)強(qiáng)降雨或地震則形成滑坡災(zāi)害。
(3)水庫型滑坡物質(zhì)來源與降雨型滑坡相似,來源于老滑坡或崩坡積、坡洪積堆積體,滑坡前緣位于現(xiàn)今或水庫蓄水后的水位以下。
2.4.3 塌岸成災(zāi)模式分析
庫區(qū)土質(zhì)庫岸約占15%。預(yù)測庫區(qū)有8處塌岸區(qū),6處塌岸區(qū)為崩坡積塊碎石土、2處為崩坡積塊碎石土及洪沖積含漂石礫石土。推算蓄水后水庫最大坍岸寬度53~243 m,一般最大坍岸寬度120~165 m。水庫蓄水后,會以坍岸再造形式產(chǎn)生淺表層調(diào)整變形,但不影響水庫正常運(yùn)行。預(yù)測除1處坍岸規(guī)模較大外,其余坍岸規(guī)模均較小。
2.4.4 泥石流成災(zāi)模式分析
泥石流成災(zāi)須具備地形地貌條件、物源條件及水動力條件。目前,區(qū)內(nèi)發(fā)育11條泥石流災(zāi)害,其主要誘發(fā)因素為強(qiáng)降雨。根據(jù)資料分析并結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查情況,泥石流災(zāi)害的主要成災(zāi)模式包括損毀道路-破壞交通、損毀建筑物及淤高下游河床、造成水庫淤積及損毀上下游設(shè)施3種,成災(zāi)模式如下:
(1)損毀道路-破壞交通。泥石流災(zāi)害對交通道路的破壞主要表現(xiàn)為泥石流松散物質(zhì)淤積造成路基部分掩埋,阻斷交通。
(2)損毀建筑物及淤高下游河床。泥石流造成沿溝道兩側(cè)的房屋建筑毀壞、掩埋,泥石流運(yùn)動過程中搬運(yùn)的大粒徑塊石沖擊、側(cè)蝕建筑物地基和主體結(jié)構(gòu);泥石流出溝后,流速降低,淤積明顯,建筑物底層被泥砂漿淤埋,造成結(jié)構(gòu)破壞。
(3)水庫淤積及損毀上下游設(shè)施。泥石流流經(jīng)范圍內(nèi)崩滑流物質(zhì)易造成河道堵塞,進(jìn)而導(dǎo)致河流上游水位升高,淹沒部分耕地、林地和房屋;同時還會造成河段擠壓,河道變窄,河水流速變緩,輸沙能量降低,下游河床泥沙淤積嚴(yán)重。
3 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性和危險性評價
采用地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)性指數(shù)法,將地質(zhì)災(zāi)害劃分為三大類,其中,地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)主要位于大渡河干流及其支流新扎溝兩側(cè)岸坡,總面積64.86 km2,數(shù)量占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的92.1%,分布密度為53.96處/100 km2。地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)位于峽谷兩側(cè)岸坡中上部到地勢相對較緩段,崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象較為發(fā)育,總面積160.99 km2,數(shù)量占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的7.9%,分布密度為1.86處/100 km2。地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)位于兩側(cè)斜坡中上部及流域上部至分水嶺處,發(fā)育部分崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)如圖6所示。
根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險性指數(shù)分區(qū),結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū),研究區(qū)劃分為地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)、中等區(qū)和小區(qū),其中,地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)主要位于大渡河干流石家溝至盤龍溝段以及大渡河支流新扎溝溝口段,總面積53.88 km2,地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的52.6%,分布密度為37.12處/100 km2。地質(zhì)災(zāi)害危險性中等區(qū)主要位于大渡河干流盤龍溝至庫尾段,總面積62.55 km2,數(shù)量占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的47.4%,分布密度為28.79處/100 km2。地質(zhì)災(zāi)害危險性小區(qū)位于河谷兩側(cè)斜坡中上部及流域上部至分水嶺處,發(fā)育部分崩塌、泥石流等不良地質(zhì)。地質(zhì)災(zāi)害危險性分區(qū)評價如圖7所示。
圖7 地質(zhì)災(zāi)害危險性分區(qū)評價
根據(jù)工程區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件、工程設(shè)施分布情況、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布現(xiàn)狀及危險性、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)結(jié)果等因素綜合分析,地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)防治區(qū)面積41.07 km2,次重點(diǎn)防治區(qū)64.93 km2和一般防治區(qū)99.00 km2。地質(zhì)災(zāi)害防治區(qū)劃說明如表2所列。
4 結(jié)論
(1)以大渡河金川水電站工程為研究對象,對遙感解譯的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行了現(xiàn)場復(fù)核,對工程壩址區(qū)及庫區(qū)近40 km的河段及其兩岸邊坡和支流等區(qū)域進(jìn)行了詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查和測繪,完成了調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的隱患點(diǎn)排查工作,查明了金川河段地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量為38處,地質(zhì)災(zāi)害類型有泥石流11處、崩塌9處、塌岸8處、不穩(wěn)定斜坡5處、滑坡5處和堆積體2處,分析了不同地質(zhì)災(zāi)害的基本特征及分布規(guī)律、孕災(zāi)地質(zhì)條件、形成機(jī)理和成災(zāi)模式。
(2)采用地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)性指數(shù)法,將地質(zhì)災(zāi)害劃分為“高、中、低”易發(fā)區(qū)。其中,地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)總面積64.86 km2,地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量35處,分布密度53.96處/100 km2。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險性指數(shù)分區(qū),結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū),研究區(qū)劃分為地質(zhì)災(zāi)害危險性“大、中、小”區(qū),其中,地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)主要位于大渡河干流石家溝至盤龍溝段以及大渡河支流新扎溝溝口段,總面積53.88 km2,地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量20處,分布密度37.12處/100 km2。
(3)根據(jù)調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)和危險性分區(qū)評價結(jié)果,劃分了地質(zhì)災(zāi)害“三區(qū)”,其中,重點(diǎn)防治區(qū)面積41.07 km2,次重點(diǎn)防治區(qū)64.93 km2和一般防治區(qū)99.00 km2,為下一步金川河段的重大地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測和地質(zhì)災(zāi)害防治提供了依據(jù)。
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(編輯:劉媛)