王 雁,王 嵩,袁剑飞,杨 璐,文美玲,晏子贵
(1.四川省冶金地质勘查院,成都 610051;2.成都理工大学能源学院,成都 610059)
攀枝花市大竹河水库地质灾害发育特征及防治
王 雁1,王 嵩2,袁剑飞1,杨 璐1,文美玲1,晏子贵1
(1.四川省冶金地质勘查院,成都 610051;2.成都理工大学能源学院,成都 610059)
攀枝花市大竹河水利工程位于地质灾害易发区,总结大竹河水利工程地质灾害发育类型、特征、规模极并提出防治建议,对水库建设和后期的防灾避灾具有一定的意义。
水库;地质灾害;防治建议;大竹河
DO I:10.3969/j.issn.1006-0995.2014.01.023
攀枝花市大竹河水库位于攀枝花市仁和区境内,库区地处金沙江右岸二级支流大竹河中下游河段内。
大竹河水库是以灌溉为主,是兼有供水和防洪等综合利用的水利工程。水库总库容3 178×104m3,属中型水库。
水库所在地区区域上总的水工环地质特征是地质环境条件复杂程度中等,其地质灾害发育中等、地形较简单,地貌类型单一、地质构造较复杂,岩性岩相不稳定,岩土体工程地质性质较差、工程水文地质条件较差、破坏地质环境的人类工程活动较强烈。
图1 构造纲要图
1.1 气候及地貌特征
库区地处川西南山地南缘与云贵高原北部相接带,地势南高北低。大竹河流域属南亚热带气候,气候垂直变化显著,年降水量在800mm左右。
1.2 工程地质特征
1.2.1 区域构造背景
该区发育了南北向和近南北向断裂,褶皱不发育。主要断裂第四纪以来均有新活动,其中规模较大断裂有昔格达断裂、荒草坝断裂、黎溪断裂、搪断山断裂、斑鸠湾断裂、倮果断裂、弄弄坪断裂、纳拉箐断裂、纳耳河断裂、布德断裂等(图1)。
工程区位于扬子地台康滇地轴西南边缘,构造上处于川滇南北向构造带中段的昔格达断层和纳拉青断层之间,断裂到坝址距离大于11km。工程区地震效应主要受控于边界断裂活动和外围强震波及,区域稳定性较好。
1.2.2 工程地质特征
工程区出露地层由晋宁期石英闪长岩和辉绿岩脉以及第四纪松散层组成。石英闪长岩风化程度较高,强风化线深度一般在20~25m,岸坡、山脊地段强化带厚0.5~5m,弱风化带10~30 m,属软弱岩组。在河床及附近岸坡偶见石英闪长岩基岩露头,一般较完整,常见二组节理,属半坚硬、坚硬岩组。
辉绿岩呈脉状侵入于石英闪长岩中,长几米至几十米,厚0.2~5 m,辉绿色,具辉绿结构,块状构造、节理裂隙发育,岩石一般较破碎,与石英闪长岩的接触部位常形成构造软弱面,属半坚硬、坚硬岩组。
第四系松散堆积层,主要分布在河床、漫滩、阶地和两岸缓坡地带,组成物质以冲洪积卵砾石夹砂层为主,阶地具有二元结构,上部为含碎石粉砂质砂土或中粗砂,厚0.5~1.5 m,下部为卵砾层,厚2~4 m。Ⅰ-Ⅱ级阶地上多有水田和耕地,将被水库淹没。残坡积堆积层主要分布在两岸缓坡或低洼地带,由碎石、砂、粘土组成,碎石多呈棱角状,砂为中粗砂、分选差,粘土以砂质为主。残坡积层结构松散,一般厚1~5m,最厚可达10m,厚度较大部位有耕地分布,属松散土类。
图2 大竹水库左岸干塘坝村滑坡剖面图
图3 大竹水库左岸大竹中村二组大瓶掌崩塌剖面图
2.1 库区地质灾害发育现状
库区属低中山地貌单元,地质背景较为简单,除大竹河两岸及其支流两岸分布有第四系外,其余全为石英闪长岩体,偶见辉绿岩脉;无断裂、褶皱,只在库区外西边有一南北向断层。该区虽然位于四川省地质灾害易发区内,经实地调查,区内地质灾害不甚发育。灾害类型主要为滑坡,其次为崩塌,未见泥石流,地裂缝和地面沉降及地面塌陷等。
滑坡位于库区中段两岸的山坡上,主要在大竹中村到干坝塘村一带,共6处,其中小型1处,小二型5处,目前处于基本稳定状态。崩塌7处,其中小型1处,小二型6处,近年未见明显的活动,处于较为稳定的状态。库区典型滑坡、崩塌特征如下:
1)左岸干坝塘滑坡,位于干坝塘村下500m的沟口,近年在雨季均有滑动,坡体沿强弱风化界面滑动,原滑坡体上两户人家受坡体滑动之影响无法居住,已搬迁。滑坡类型为滑动,滑体性质为土质,土质为砂土。地层为残坡积层。滑坡后壁及滑床为风化的石英闪长岩,倾向西,倾角30°~48°。滑坡前端为一小水沟,雨季时流量变大。滑坡两侧缘分别以冲沟和公路为界。滑坡平面展布似圈椅状。滑坡长100m,宽150m,滑坡体两侧缘厚5~10m,最厚10m,后缘厚1~2m,体积约2.5万m3。由于滑动速度的差异,滑坡在滑动方向上解体为几段,形成滑坡台坎,滑坡后缘裂缝清晰可见,宽约10~20cm,其地貌十分清楚(图2)。滑动带10~20cm,滑动带物质为砂土加风化的石英闪长岩碎石,砂粒含量 40%,碎石为次棱角状,见磨园。擦痕及光面。该滑坡的主要诱发因素为暴雨和洪水冲涮坡脚,其直接危害农田,对工程暂时只有间接危害。
2)大竹中村大平掌崩塌,原崩塌堆积物已被洪水冲走。崩塌体岩性为风化的石英闪长岩,从地表往下,崩塌物质有变粗的趋势,地表10 m以下见未完全风化的石英闪长岩,块度1m×1m,目前坡度约70°,坡体上无植被,坡体顶端大坪掌上植被稀疏,无人类工程活动。该崩塌为倾倒式崩塌,物质为岩质和土质,运动方式为复合式,崩塌面顺沟长100 m,高50 m,厚约5m,整个崩塌体积为2万多立方米。规模达中型。由于崩塌远离居民住地,从前的崩塌未造成人员伤亡,只冲毁部分耕地(图3)。
2.2 库区地质灾害危害程度
据本次调查,库区内地质灾害类型主要为小型滑坡和崩塌,诱发因素主要为暴雨和人类工程活动。
滑坡,位于大竹河、支沟两岸,共6 处,其中小一型1处,小二型5处,目前部分处于基本稳定状态。崩塌有处,其中小一型1处,小二型6处,近年未见明显的活动,处于较为稳定的状态。因此确定评估区地质灾害发育程度为中~小型,属地质环境条件中等区,地质灾害危害程度轻。
为了保护地质环境,防范地质灾害对环境及大竹河水库工程的危害,对地质灾害应采取相应的防治措施,针对不同的工程建筑区提出如下防治的建议:
1)建议勘察中,重点调查库岸风化程度、水库蓄水和运行条件下的稳定性。
2)施工过程中对库坝枢纽区斜坡上部潜在的崩滑松散体及强风化岩石按设计要求加以处理,防止滑坡产生,确保建筑物施工和后期的安全。
3)施工过程中加强对坝区软弱岩层的工程防护措施,注意开挖坡高比和进行衬砌工程处理。泄洪道流速较大,应使水流不冲刷坡岸 ,以免影响斜坡稳定。
4)对库区周边已经发生过地质灾害的地区和地质灾害隐患区进行定期观测,尤其是在雨季和库水骤降时应加强监测,并采取相应防治措施。
5)施工期临时建筑物(尤其是人员居住房)应避开可能产生洪水、泥石流、滑坡和崩塌的地区,以免造成人员伤亡和财产损失。
[1] 四川省区域地质志[M].地质出版社,1991.
[2] 乔建平.滑坡减灾理论与实践[M].科学出版社 1991
The mechanism of geo-hazards in Dazhuhe reservoir, Panzhihua and the prevention recommendations
Authors: Wang Yan1, Wang Song2, Yuan Jianfei1, Yang Lu1, Wen Meiling1, Yan Zigui1
1, Sishuan Institute of Metallurgical Ceology Exploation, Chengdu 610051, China; 2, College of Energy,Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China.
Water conservancy project in Dazhuhe, Panzhihua city, which is located in a Geological disaster-prone area. The types, characteristics and scale of disaster development are described. Some methods of the prevention are suggested. This research is benefit to the building and late disaster prevention of Dazhuhe revervoir.
Water conservancy project in Dazhuhe, Geological disaster, Prevention recommendation
P642.2
A
1006-0995(2014)01-0098-03
2013-01-04
王雁(1959年-),男,四川人,高级工程师,长期从事矿床学、成矿规律与成矿预测、环境地质等研究工作