喇嘛山水电站地质灾害危险性评估

刘建坤

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津300250）

喇嘛山水电站地质灾害危险性评估

刘建坤

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津300250）

论述了喇嘛山水电站建设项目的地质环境条件、地质灾害分布特征、灾害的形成条件及影响因素，对建设项目做了现状评估、预测评估及综合评估，并提出了防治措施及建议，为喇嘛山水电站工程建设项目的地质灾害防治工作提供了依据。

喇嘛山水电站；地质灾害；危险性评估与防治

1 概况

喇嘛山水电站位于河北省承德市丰宁满族自治县窟窿山乡，水电站总库容992万m3，控制流域面积为284km2，装机容量500kW，是以发电为主，结合防洪、供水的小（1）型水利水电枢纽工程。本工程等别为Ⅳ等，其主要建筑物包括拦河坝、泄洪排沙隧洞、溢洪道、发电隧洞、电站厂房及压力管道等。

2 地质环境条件

2.1 气象、水文

评估区属中温带半湿润半干旱大陆性季风型山地气候。春季风多干旱，夏季湿热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥。多年平均气温6.4℃，1月份最冷，平均气温-11.7℃，7月份最热，平均气温22.1℃。多年平均年降水量463mm；最大季节性冻土深度150cm。喇嘛山水电站控制流域面积284km2，流域长度30.5km，河道纵坡1.23%，喇嘛山水电站以上流域多年平均地表年径流量1702万m3。

2.2 地形地貌

评估区地处内蒙古高原向华北平原的过渡带，地貌类型包括以变质岩为主的低山小区和低山河谷地貌。

评估区河流较直，流向呈NE69°，河谷呈“U”型，河道坡降1.02%，库区河谷地表高程866.0～915.3m，河谷盆地在河流两侧分布，漫滩及阶地在局部河流转弯处发育，无明显阶地发育。

两岸山体高差50～200m，最高峰高程1542.0m，沟谷较多，山体植被较发育，局部山体裸露，部分倾角较缓坡面分布薄层碎石土，植被较茂盛，多为低矮灌木，地貌类型为以变质岩为主的低山小区。

2.3 地层岩性

区内分布的岩性包括岩浆岩、第四纪松散沉积物。岩浆岩包括：燕山期晚侏罗世第2次侵入体（r2（3）b5）钾长花岗岩，燕山期晚侏罗世第2次侵入体（r2（3）b5）花岗细晶岩。

第四纪松散沉积物多分布在河谷及两侧山体坡脚：下更新统坡积褐黄色含壤土碎石，上更新统一段冲洪积灰黄色含碎石壤土，全新统坡洪积褐黄色含壤土碎石，全新统崩坡积灰黄色巨砾，全新统冲洪积褐黄色卵石。

2.4 地质构造与区域地壳稳定性

评估区地处中朝准地台（Ⅰ级构造单元），内蒙地轴（Ⅱ级构造单元），围场拱断束（Ⅲ级构造单元）的西南部。库区附近发育两条断裂：①上黄旗-乌龙沟深断裂，总体走向北东25°，该断裂位于库区西北方向2km；②丰宁-隆化深断裂，总体走向近东西向，该断裂位于库区东南方向27km。

根据GB 18306—2001《中国地震动参数区划图》，评估区地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为Ⅵ度。根据GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》，在抗震设防烈度为6度时，地震动反应谱特征周期为0.45s，一般建筑物可不考虑场内饱和砂土地震液化问题。场地类型划分为中硬场地。

2.5 地质环境条件复杂程度划分

依据国土资源部 《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》，地质环境条件复杂程度分段主要考虑地质灾害发育程度、地形地貌复杂程度、地质构造、水文地质、工程地质及人类工程活动对地质环境条件的影响。

喇嘛山水电站工程属于一般建设项目，评估面积4.522km2，评估区崩塌地质灾害发育中等，地貌类型较复杂，地形较复杂，地质构造较复杂，抗震设防烈度为6度，区域地壳处于基本稳定区，地层岩性较复杂，工程地质条件较差，水文地质条件较好，人类工程活动一般-较强烈，地质环境条件复杂程度中等。

3 地质灾害危险性现状

据实地调查内蒙古高原向华北平原的过渡带，为燕山北麓低山河谷地貌，地质灾害易发区，内发育崩坍6处、滑坡1处。发育崩塌点6处，总体规模均较小，堆积体较稳定，现状地质灾害危险性小，危害对象为过往车辆、行人，淤阻河道，地质灾害危险性小。发育滑坡点1处，由于修路削坡引起，方量200m3，现状地质灾害危险性小，危害对象主要为过往行人、车辆等。

4 地质灾害危险性预测

工程在建设过程中和建成运营后，将对包括库区范围内的地质环境产生影响，特别是水文地质条件、岩土体原有的力学平衡状态将会随之改变，这些改变将可能诱发或加剧的地质灾害，主要表现为崩塌、滑坡、泥石流等问题。

4.1 工程建设引发或加剧地质灾害危险性

工程建设包括挡水坝、电站、发电洞、溢洪道、泄洪洞以及电站投入使用后淹没周边土地。

4.1.1 挡水坝

水电站挡水坝坝型为混凝土面板堆石坝，坝基覆盖层厚度为15.4～24.4m，岩性主要为卵石。左坝肩基岩裸露，山体倾角46°～60°，岩性为钾长花岗岩，表层岩体较完整，多呈弱风化状态。发育四组节理，存在倾向下游的结构面。右坝肩山体倾角30°，覆盖层厚度0.8m，下伏强风化及弱风化钾长花岗岩，裂隙和节理相对较发育，存在倾向下游节理。坝基及左右坝肩在开挖过程中，有可能引发崩坍、滑坡地质灾害，危险性中等。

4.1.2 电站

电站型式为坝后式，建筑区现为河漫滩，工程基础拟以冲积砂砾石层作持力层，由于基坑开挖深度较浅，工程建设引发坑壁土体滑坡、崩塌等灾害的可能性小，危险性小。

4.1.3 发电洞

发电洞布置在拦河坝左岸，地形较陡，进出口在开挖建设过程中，存在崩塌、掉块等小规模块体失稳的可能性，威胁施工人员及设备安全，危险性中等。

4.1.4 溢洪道、泄洪洞

溢洪道与泄洪洞均布置在挡水坝右岸，大部为山体开挖，且边坡高，最高挖深41m，两侧墙及底板主要为弱风化岩体，发育有强风化岩体，工程建设中存在诱发崩坍、滑坡等地质灾害可能性，威胁施工人员及设备安全，危险性中等。

4.1.5 水电站工程蓄水

蓄水后，水位上升引起库岸岩土体的湿化、饱和及物理、力学性质的改变，从而大大降低了其抗剪强度及自稳能力，易形成库岸崩塌。库右岸二道沟、三道沟、四道沟沟口堆积岩性为含碎石壤土，在库水浸润及波浪作用下易引发崩塌，造成库内淤积，危险性中等。

现状崩塌点B1、B2、B4、B5位于水库淹没线以内，岩石节理裂隙发育，造水浸泡后基岩裂隙水位上升。岩石在净水压力的作用下加剧崩塌地质灾害，崩塌碎石造成库内淤积，危险性小。

那天早上，李萍没来得及吃早饭，踩着缝纫机的脚使不上劲儿，脸色煞白，额头上冒虚汗，整个人直想往地上栽。以前她就贫血，这是低血糖了。她的缝纫机上，放了一个搪瓷缸子。李萍抬起头，陈建伟已经转身走了。他给她端来的是一杯白糖水。那么大一个厂房，几十号工人，陈建伟一眼就看出来李萍的身体不舒服。隔了没几天，车间主任突然宣布，从这个月开始，车间拿出小金库的钱，给大伙加顿餐。有些女同志为了减肥，连早饭都不吃，万一在车间出点啥事，他这个主任可担不起责任。厂房里欢呼声一片，临时工也是人啊，能有这待遇很满足了。有人说，这是陈建伟向主任提的建议。质检员有够得上和领导说话的优势。

4.2 工程建设可能遭受地质灾害危险性

评估区工程建设可能遭受的地质灾害类型为崩塌、滑坡、泥石流。

4.2.1 泥石流

评估区分布9条沟谷，其中库区7条，挡水坝下游2条。在野外实地调查的基础上，参照DZ/T0220—2006《泥石流灾害防治工程勘查规范》对各因素进行综合评判，并确定泥石流易发程度分级。

9条沟谷中的右岸二道沟沟道长4.83km，流域面积为4.94km2，沟谷内崩塌、冲沟较发育，根据泥石流沟易发程度综合评分判别表，二道沟评判等级为易发，危险性中等；其余8条沟谷均为轻度易发，危险性小。

4.2.2 崩塌

工程建设中水电站大坝坝址两侧山体削坡整理坝基，由于两侧山体节理裂隙较发育，基岩完整性差如开挖过陡，有可能引发两侧山体崩塌，威胁施工人员安全。

库区右岸三处含碎石壤土沟口堆积在水库蓄水后有可能产生坍塌，预计方量为1.05m3，造成库内淤积，预测地质灾害危险性中等。

水电站蓄水后，库区左岸基本为岩质岸坡，现状调查未发现基岩软弱面，预测产生滑坡的可能小，右岸多为土质岸坡，造水浸泡后有可能产生坍塌，库区内产生滑坡地质灾害的可能性小，危险性小。

5 地质灾害危险性及建设场地适宜性评估

5.1 综合评估原则与量化指标的确定

根据地质灾害危险性现状评估和预测评估结果，充分考虑评估区的地质环境条件的差异和潜在的地质灾害隐患点的分布、危害程度，确定判别区段危险性的量化指标，本着“区内相似，区际相异”，采用定性、半定量分析法，就重不就轻的原则对工程建设区进行地质灾害综合评估。

根据《地质灾害危险性评估技术要求》（试行）建设用地适宜性评估标准分级原则，建设场地适宜性分为3级：适宜、基本适宜、适宜性差。并依据地质灾害危险性、防治难度和防治效益，对建设场地的适宜性做出评估。

5.2 评估结果

对地质灾害危险性进行分区评估，评估面积4.522km2。

危险性中等区域包括挡水坝、发电洞、溢洪道、右岸二、三、四道沟沟口堆积、右岸二道沟，面积0.406km2，占评估面积的8.98%，建设场地适宜性为基本适宜。

危险性小的区域包括电站、库区等，面积4.116km2，占评估面积的91.02%，建设场地适宜性为适宜。

6 防治措施及建议

（1）崩塌、滑坡防治：工程建设高边坡段，应采用设台阶及适当放缓边坡坡度、全断面边坡防护，或采用下挡上护措施，必要和有条件时可采用预应力锚索加固手段；在低危险度的低边坡段，可采用坡面防护，下设挡墙、脚墙的防护措施；同时上述地段尚应做好防、排水工程，避免地表水渗入岩土体内。对边坡有危岩、危石分布的洞进、出口地段，应视情况采取预先清除、支护、加固、锚固、网固和拦、挡等措施。

（2）泥石流防治：泥石流的发生和发展原因很多，从根本上来说，对泥石流的防治原则应该是以防为主，防治结合。可以采用生物防治措施，封山、育林、禁牧相结合的方法，通过控制地表径流，防止坡面侵蚀，达到根除或减轻泥石流灾害的目的。

［1］河北省国土资源厅.河北省承德市地质灾害调查与区划报告［R］.2004.

［2］河北地质矿产局第一水文地质工程地质大队.河北省地貌图及说明书［Z］.1988.

［3］河北省地质局综合研究大队.河北省构造体系图［Z］.1978.

［4］国务院令第394号.地质灾害防治条例［Z］.

［5］国土资发［2004］69号.地质灾害危险性评估技术要求（试行）［Z］.

Geological disaster risk assessment of Lama Mountain hydropower station

LIU Jian-kun
（Hebei Research Institute of Investigation＆ Design of Water Conservancy＆ Hydropower,Tianjin 300250,China）

Lama Mountain hydropower station is located in Fengning Manchu Autonomous County，Chengde city of Hebei province.In this paper， it discusses the geological environmental conditions of the construction project， the characteristics of distribution of geological disasters，the formation conditions and influence factors of disasters.It makes a status quo of the construction project assessment， prediction assessment and comprehensive assessment， and then it puts forward the prevention measures and suggestions.It provides the basis for the geological hazard control of Lama Mountain hydropower station construction projects.

Lama Mountain hydropower station；geological disasters；risk assessment and prevention

P64

B

1672-9900（2015）06-0059-04

2015-09-22

刘建坤（1972-），男（汉族），河北唐县人，高级工程师，主要从事地质灾害危险性评估工作，（Tel）13602051072。