云南盘河口水电站建设用地地质灾害危险性评估

2017-04-14 07:01陈飞鞠庆云李俊柳开彦
地质灾害与环境保护 2017年1期
关键词:河口危险性水电站

陈飞,鞠庆云,李俊,柳开彦

(1.昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093; 2.云南国艺土地技术咨询有限公司,昆明 650051; 3.云南地质工程第二勘察院,昆明 650217 )

云南盘河口水电站建设用地地质灾害危险性评估

陈飞1,鞠庆云2,李俊1,柳开彦3

(1.昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093; 2.云南国艺土地技术咨询有限公司,昆明 650051; 3.云南地质工程第二勘察院,昆明 650217 )

建设用地地质灾害评估是水电工程建设前必不可少的重要环节,不同类型的地质灾害评估项目应结合项目本身特点采用不同的评估方法。本文以云南省盘河口水电站建设用地地质灾害危险性评估为例,对确定评估区范围、评估重点的方法和地质灾害危险性评估的方法进行了简要概述,对盘河口水电站评估过程中存在的一些问题进行了总结和说明,请类似行业从业者引以为戒。

水电站;建设用地;地质灾害;危险性评估

1 工程概况

拟建盘河口一级水电站位于云南省云县幸福镇鹿田坝下游盘口河河段。该水电站主要用于发电,无灌溉和防洪要求,该水电站总装机容量3.2×104kW,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)划分等级分类表,盘河口水电站工程规模等级为小(1)型,工程等别为Ⅳ级。

拟建电站首部枢纽由位于盘河右岸引水坝、位于河床中央的溢流坝、泄洪闸坝和冲沙闸坝组成,引水系统主要包括引水隧洞、调和压井压力钢管道引水隧洞总长10 220.745 m。调压井布置于隧洞末端的山坡上, 压力钢管道根据地形、岩性条件进行布置。厂区枢纽主要包括:主厂房、副厂房、升压站;盘河口水电站拟占地总面积为84 533 m2,其中水电厂房、升压站、和引水发电系统等工程永久占地为21 600 m2;渣场、砂石料系统等工程施工临时用地约62 933 m2。

2 地质环境条件

水电站地质环境复杂程度主要分为复杂、中等、简单三个评价级别,主要评价指标包括:地质灾害和地质构造发育程度、地形地貌的复杂程度、岩性岩相的变化程度、岩土体的工程性质、工程水文地质条件以及人类工程活动对地质环境的破坏程度。结合以上环境评价指标对工程建设区进行地质环境调查,并对相应的地质环境因素进行分析汇总,根据分级指标对工程建设区地质环境复杂程度进行分级。

盘河口水电站评估区处于临沧中山盆地亚区与保山岩溶中山盆地亚区地貌单元的交接地带。山脉和主干河流的发育受地质构造控制明显,主要为侵蚀、溶蚀中高山深切峡谷及构造断陷盆地地貌;地表主要分布第四系残坡积(Q4dl)和冲洪积层(Q4al+pl)以及古生界澜沧群(Pz1lnc)和(Pz1lnb)地层,岩性主要以石英片岩为主,其次有石榴石片岩、变粒岩、角闪斜长岩等,工程地质条件较差;区域地质构造复杂,地震基本烈度8度,新构造运动活跃,地震活动频繁,区域稳定性差。评估区地下水对工程建设影响较小,水文地质条件中等复杂。区内分布多个村庄,工程区内人类活动主要以耕地、道路建设为主,人类工程活动对环境的影响、破坏较为强烈。

根据以上对评估区内地质环境的调查,结合地质环境复杂程度评价分类指标对评估区地质环境进行综合分析,将盘河口水电站地质环境复杂程度判定为复杂。

3 评估范围及评估重点确定

3.1 评估范围确定

建设用地地质灾害评估范围的确定应遵循以下几点原则:①水电站涉及工程建筑较多,而且分布较广,在确定评估范围时应结合项目所处地质环境特点和项目的重要性划定评估范围。②对水电站主要工程设施及道路、弃土场等辅助设施造成直接或间接影响的区域应划进评估范围[1]。③场地后缘的第一斜坡带对枢纽工程区建筑物可能影响到的范围。④与边坡有关的评估范围应以两岸的第一斜坡带或一级分水岭为限。

根据盘河口水电站评估区地质环境条件,结合拟建工程特点,结合以上划分原则,对该项目重要工程区评估范围进行划分详见图1。

图1 主要工程区综合评估图

3.2 评估重点确定

地质灾害危险性评估重点主要依据建设用地的地质环境条件复杂程度和建设项目的重要性来划分。根据盘河口水电站的工程布置和项目建设情况,将厂房区和坝址区建筑作为评估重点区。

4 地质灾害危险性评估方法

4.1 现状评估

现状评估主要采用收集区域地质资料和野外地质测绘两种方法,并通过收集当地群众的意见建议,结合区域地质资料对工程建设区地质灾害发育情况进行初步分析,掌握评估区内地质灾害发育的基本情况;通过不同比例的野外地质测绘应查明评估区内的地质灾害类型,形成的环境地质条件、分布等,必要时应借助钻探、探硐、遥感等探测工程对建设区地质灾害做进一步的调查[2-3]。

经对盘河口水电站评估区的调查,确定评估区内分布不稳定边坡、小型崩塌性滑坡、冲沟和泥石流沟,且区内河流存在水土流失的现象,区内地质灾害发育。评估区主要地质灾害特征见表1。

表1 评估区地质灾害发育特征表

4.2 预测评估

水电站预测评估中,笔者认为拟建工程可能遭受的地质灾害可归纳为三种来源方式:一种是因为拟建工程本身建设施工诱发和加剧的涌水、滑坡、崩塌、不均匀沉降、坝前淤积等地质灾害和不良地质作用;另一种为原有活动性强烈的地质灾害对拟建工程可能造成危害;最后一种为突发性不良地质作用垮塌、坍塌、洪水、地震等。

预测评估主要是对工程建设施工中加剧和诱发的地质灾害进行有依据的推测,并对原有的和可能加剧及诱发的地质灾害危险性进行叠加评估。预测评估必须在水库地质、枢纽工程区水文地质、工程地质、环境地质和气象水文等资料基础上,对导致灾体处于不稳定的因素进行分析并预测评估地质灾害的范围、危险性和危害程度[4-5]。

根据以上评估方法和原则,结合盘河口水电站地质环境条件及工程特性,工程可能加剧或引发的地质灾害有冲沟泥石流化、涌水、掉块、垮塌、滑坡、坝前淤积、以及坝体失稳导致的泥石流、滑坡等地质灾害,对厂房、坝区、下游村庄造成危害,造成的人员、经济损失大。拟建工程可能遭受地质灾害主要有冲沟及弃渣场可能引发的泥石流或滑坡、风化岩体及软质岩引发的垮塌、坍塌及小崩塌等,可能危害隧洞、坝区和厂房等建筑及对人员造成危害。

4.3 综合评估

综合评估主要包括地质灾害评估和场地适宜性评估两方面内容。地质灾害危险性综合评估,主要依据拟建工程区的地质环境条件复杂程度、拟建工程对地质环境的破坏程度、地质灾害发育程度和危害程度并结合建设场地地质灾害危险性现状和预测评估结果,对评估区进行分区分级;场地适宜性评估应在地质灾害综合评估的基础上,对场地工程地质条件分区进行分析评价,给出场地适宜性建议。

(1) 盘河口水电站地质灾害危险性综合分区评估特征可汇总为表2。

(2) 工程场地适宜性评价。厂房区背后边坡扰动易失稳,地基土以冲洪积为主,局部存在沙基液化现象,适宜性差,建议对易滑动边坡和地基进行工程处理;坝区无边坡稳定问题及滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象分布,适宜性中等;引水隧洞全段均处于弱风化以下岩层,本区地质构造复杂,断裂发育,岩体完整性差,力学强度普遍偏低,适宜性中等。

5 拟定防治方案

根据水电站建设场地地质灾害危险性评估中的特点以及现状、预测和综合评估资料,对不同阶段发育或工程建设中可能加剧和引发的地质灾害制定相应的防治方案,对现状发育且对工程建设造成安全隐患的地质灾害应提前治理,对预测中工程建设可能引发、加剧的地质灾害提前拟定应急措施。对不同分区的地质灾害可以根据其引发的可能性、危害程度、危险性等级拟定不同分区防治方案。最后对已经完成治理和存在安全隐患的地质灾害进行监测,及时反馈监测数据,保证治理效果和工程安全。

经调查研究盘河口水电站,现状地质灾害发育有泥石流、冲沟、滑坡、不稳定斜坡,预测地质灾害有泥石流、冲沟、滑坡、不稳定斜坡以及由于工程建设施工带来的坍塌、涌水、基坑垮塌、渗漏危害、淤积等不良地质问题。对以上地质灾害根据地质灾害危险性分区逐一提出防治措施,确保水电站拟建工程的安全。

表2 地质灾害危险性综合分区评估表

6 评估中存在的若干问题

(1) 水电工程地质灾害危险性评估时,应分区段进行,在个别评估阶段存在对工程分区不明确的现象,盘河口水电站建设场地可划分为枢纽区(坝区)、厂区、引水工程区、进场公路和堆渣区。

(2) 因为水电工程建筑区内的营地、库房等一般均建在砂和碎石上,地基容易产生不均匀沉降,部分工作者评价时会一带而过或只评价周围地质灾害的发育或隐患情况,而忽略了地基的稳定性评价。笔者认为对该类工程的地基稳定性应加强重视。

(3) 在对建设场地地质灾害危险性评估时对灾害的危害性、危害程度、危害范围和可能造成的损失缺少统计和预估。笔者认为用表格统计的方法能够更加直观的反映各个地质灾害的特征,方便同类地质灾害间的对比分析。

7 结语

本文对盘河口水电站建设场地地质灾害危险性进行了简单评价、分析,认为可能发生的地质灾害包括:厂房区的泥石流、滑坡和地基不均匀沉降;坝区的洪水危害和施工建设引起的次生地质灾害;厂房-坝区沿线管道开挖产生的垮塌、滑坡及小崩塌及涌突水等;进场公路和弃土场因边坡开挖或弃土堆积产生的滑坡和泥石流。灾害危险性为小-中等。结合前人在地质灾害评估工作中的经验和方法的基础上,对盘河口水电站地质灾害危险性的评估方法进行了概述,希望对同行从业者有所裨益。

[1] 陈春华,李波.小型水电站建设用地地质灾害评估技术研究[J].水土保持研究,2006,13(5):169-171.

[2] 吴树仁,石菊松,张春山,等.地质灾害风险评估技术指南初论[J].地质通报,2009,28(8):995-1005.

[3] 张茂省,唐亚明.地质灾害风险调查的方法与实践[J].地质通报,2008,27(8):1205-1216.

[4] 谈树成,金艳珠,虎雄岗,等.基于GIS的建设项目地质灾害危险性评估[J].中国地质灾害与防治学报,2012,23(4):47-52.

[5] 贾丽娟,汪正祥,郑凯.大同市地质灾害的分区[J].中国地质灾害与防治学报,2009,20(3):90-93.

THE CONSTRUCTION LAND GEOLOGICAL DISASTER RISK METHODS OF PANHEKOU HYDROPOWER STATION IN YUNNAN PROVINCE

CHEN Fei1,JU Qing-yun2,LI Jun1,LIU Kai-yan3

(1.School of land and Resource Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650093,China; 2.The Art of Land in Yunnan Technology Consulting Company Limited,Kunming 650051,China; 3.Yunnan Engineering Geology No.2 Reconnaissance Yard;Kunming 650217 ,China)

Construction land geological hazard assessment is an important part of the hydropower project construction before the essential, different types of geological hazard assessment project use different evaluation methods should be developed according to the project itself characteristics, this paper takes an example that geological disaster risk assessment Panhekou hydropower station in yunnan province of construction land,To determine the scope of the assessment area, the focus of the evaluation method and the geological disaster risk assessment method to carry on the brief overview and analysis, To evaluate Panhekou hydropower station are summarized and some problems existing in the process, please,similar industry practitioners to Take notice.

hydropower station; construction land; geological disasters; risk assessment

朱彬(1990- ),男,硕士研究生,主要从事岩石力学与工程方面的研究工作。E-mail:zbscu2014@126.com

1006-4362(2017)01-0054-04

2016-11-15 改回日期: 2016-12-17

TV74;P642

A

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