云南省武定县仁和水库区工程地质灾害危险性评估与防治

2017-07-10 10:28刘昌伟
中国锰业 2017年3期
关键词:危害性泥岩危险性

刘昌伟,马 琳

(昆明理工大学 国土资源工程学院,云南 昆明 650095)

云南省武定县仁和水库区工程地质灾害危险性评估与防治

刘昌伟,马 琳

(昆明理工大学 国土资源工程学院,云南 昆明 650095)

以位于云南省北部武定县仁和水库为例,结合详实野外地质灾害调查,对水库区地质灾害危险性评估重点、评估范围以及两处具体滑坡进行了详细讨论,认为滑坡为水库区的主要地质灾害,危害性为中等,对施工及运营期间过往车辆及人员有一定威胁。并根据以上危险性评估给出相对合理的地质灾害防治建议与具体措施。

地质灾害;危险性评价;防治措施

0 前 言

随着社会经济的飞速发展,人类生存空间不断向山区扩展,使得近年滑坡等山地灾害的发生越来越频繁,人们认识到防范和减轻滑坡等地质灾害对社会经济发展的重要性[1]。地质灾害其发育及发展演化需要特定的地质环境[2]。由于近来云南省发展建设使得工程地质环境逐渐恶化,所以近年来崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等灾害在云南频繁发生,严重危及灾区人民的生命财产安全并严重影响经济建设的顺利进行[3-4]。而修建仁和水库,对解决武定灌区耕地缺水困境,提高灌溉保证率,增加粮食产量,提高农民生活水平具有重要作用,水库的建设是十分必要和迫切的。故有关水库的地质灾害的调查研究能解决该县发展和地质灾害频发的矛盾问题。

1 地质环境背景

地质灾害是在一定的地质环境条件下形成的,他受诸多因素的控制,如地形地貌、地质构造、地层岩性、气象条件以及人类工程活动等[5]。不同地区的地质灾害其形成条件也各异,因而就要求我们在进行危险性评估时,必须充分掌握评估区内的地质环境条件。

仁和水库位于武定县猫街镇仓房村委会仁和村上游1.6 km处的勐果河上游支流仓房河支流大厂河上。水库所在流域属金沙江水系勐果河支流仓房河[6]。水库坝地理坐标为东经102(°)04(′)25(″),北纬25(°)29(′)28(″)。库盆狭窄呈长条形,中上游河谷断面成“V”字形、下游河谷断面成“U”字形。评估范围内河道弯曲,地势东高西低、南高北低,坡度20(°)~43(°),相对高差410 m,属构造剥蚀浅切割中山地貌,地形中等复杂。

构造线呈北东向展布,库区左侧发育一条性质不明断裂(五柞甸断裂),武定县属抬升区,新构造运动较强烈[7]。评估区属区域地壳次稳定区,抗震设防烈度为7度,地质构造中等复杂。评估区水文地质条件相对较简单,主要接受大气降水补给,沿地面向山脊两侧地表沟谷排泄或沿山坡下渗。河谷分布第四系冲积层(Qal),为细砂砾石层、细砂层、结构疏松赋含地下孔隙水,地下水埋深与河水位持平,由河水补给向下游排泄。右岸分布第四系坡积层(Qdl)、为砂质粘土、含碎石粘土赋含孔隙水,雨季在公路附近有泉水溢出,旱季断流,水量微弱。评估区出露侏罗系中统张河组(J2z)紫红色厚层状粉砂质泥岩、泥岩,厚层状细—中粒长石石英砂岩,粉砂质泥岩、泥岩为相对隔水层,长石石英砂岩为透水层,岩层呈单斜倾向左岸,补给条件差,未发现基岩裂隙水溢出。

水库区内地层出露较全,有新生界:第四系(Q)、第三系(N);中生界:白垩系上统、侏罗系下统及中统(J1、J2)、三迭系上统(T3s);古生界:泥盆系下统及中统(D1、D2)、奥陶系下统(O1)、寒武系中统及下统(∈1、∈2);元古界:震旦系上统(Zbdn)、元古界昆阳群(Pt1Lz)。

评估区除接收大气降水外,还接受来自基岩裂隙水的补给,评估区属地下水径流区。地下水的径流应以垂直运动为主,到深部后转为水平运动为主。工程区划分为5个岩组,岩土体软硬相间,地表岩石风化破碎,工程扰动易引发地质灾害,工程地质条件复杂。水库区现状人类工程活动对地质环境的改变和影响强烈。

2 仁和水库地质灾害分布特征

经野外实地调查、民间寻访、询问和资料查阅,水库区内未发现崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降等地质灾害分布;评估区内现状发育有潜在不稳定斜坡3个、滑坡2个,现状地质灾害中等发育。BW1潜在不稳定斜坡,现状条件下基本稳定,危害性中等,危险性中等;BW2为潜在不稳定斜坡,现状条件下基本稳定,危害性小,危险性小;BW3为潜在不稳定斜坡,现状条件下基本稳定,危害性小,危险性小;H1为滑坡,现状条件下基本稳定,危害性中等,危险性中等;H2为滑坡,现状条件下基本稳定,危害性中等,危险性中等。评估区现状地质灾害类型为潜在不稳定斜坡和滑坡,其他地质灾害次之。要对滑坡危害性进行评估就必须对每个滑坡体的特点进行详细分析[8],所以本文对两个危险性较大的滑坡体H1、H2特征分述如下。

2.1 H1滑坡

位于上坝位右岸土料场与大平地土料场交界处公路上方。边坡地形较陡,坡度30(°)左右,地表植被较发育。滑坡为公路施工截坡形成,坡体为堆积物,厚度约4 m。下伏基岩为侏罗系张河组第2层(J2z2),紫红色、紫色厚层状粉砂质泥岩与紫色中厚层状泥岩、石英粉砂岩呈不等厚互层。滑体岩石破碎,呈散体—碎裂结构,强风化,强风化下限深约5 m。滑坡宽约30 m,长约20 m,高约15 m,体积约2 400 m3。经剖面图分析(见图1):斜坡为顺向坡,现状基本稳定,在降雨等因素激发下发生滑坡等灾害的可能性中等,主要危害乡村公路、过往车辆及人员,危害性中等,危险性中等。

图1 H1滑坡剖面

2.2 H2滑坡

位于库尾附近公路旁,斜坡地形较陡,自然斜坡坡度30(°)左右,地表植被较发育。平面形态呈半圆形,滑坡后缘陡砍高约3~4 m,滑坡体物质组成为松散残坡地层,松散物的厚度约3~4 m,下伏基岩为侏罗系张河组第四层(J2z4):紫红色厚层状粉砂质泥岩、泥岩,夹灰紫色钙质泥岩条带。滑坡左侧基岩完整性好,节理开裂,大块岩石从母体脱裂,右侧风化相对强烈,岩层较为破裂。形成原因:自然状态下残坡地层极为松散,基岩倾向与斜坡方向基本一致,为顺向坡,后人工修道路时切坡,此外从坡体上挖取松散物铺垫道路,造成斜坡失稳。边坡坡高约25 m,宽度约70 m,厚约3~4 m,体积约8 400 m3,经剖面图分析(见图2):滑动面为土岩结合面,现状基本稳定,在降雨等因素激发下发生滑坡等灾害的可能性[9-10],主要危害乡村公路、过往车辆及人员,危害性中等,危险性中等。

图2 H2滑坡剖面

3 地质灾害危险性综合预测评估

综合评估是在现状评估和预测评估的基础上,根据地质灾害的发育现状及发展趋势,结合地质灾害的致灾程度与拟建项目的工程特点,采取定性或半定量的方法来综合评估地质灾害危险性程度,对土地的适宜性做出评估,并提出防治地质灾害或另选场地的建议。评估区内属构造剥蚀浅切割中山地貌,地形较简单,地质构造较复杂,岩土体软硬相间,地表岩石风化破碎,地质环境条件复杂,属于区域地壳次稳定区。工程项目建设过程中以及蓄水后不可避免地会对当地的地质环境产生扰动。

3.1 库区滑坡

水库蓄水后,库岸再造诱发崩塌、滑坡等灾害的可能性中等,危害性小—中等,危险性小—中等;绕坝渗漏危害性大,危险性大;库区淤积主要影响库容,危害性小,危险性小;库岸村庄边坡,诱发崩塌、滑坡等灾害的可能性小—中等,造成的危害性中等,危险性中等。施工期BW1、BW2、BW3、H1、H2发生滑坡等灾害的可能性中等—大,BW1、H1危害性大,危险性大;H2危害性中等,危险性中等;BW2、BW3危害性小,危险性小。运营期BW1、BW2、BW3、H1、H2发生滑坡等灾害的可能性小—中等,BW1危害性大,危险性大;H2危害性中等,危险性中等;BW2、BW3、H1危害性小,危险性小。

3.2 水库渗漏

库区主要分布中生界侏罗系张河组(J2z),库盆上段和下段为粉砂质泥岩、泥岩,中段为细粒长石石英砂岩。岩层走向与库盆近于平行、局部斜交、为顺向河谷,岩层呈单斜倾向左岸。粉砂质泥岩、泥岩为库内相对隔水层,长石石英砂岩结构致密,强风化岩中长石已蚀变成高岭土充填孔隙、裂隙发育地段无地下裂隙水溢出,透性相对较差。库盆狭窄呈北东向展布,周边分水岭山体雄厚无低邻谷存在,水库封闭条件较好,蓄水区范围内不存在库水渗漏的条件。

3.3 库区淹没及浸没

水库淹没区范围内无重要的矿产资源和文物古迹,蓄水位以下旱地农田及清河村部分农舍将被淹没,存在搬迁安置问题。仁和水库为山间盆地型水库,水库边缘无山前洪积扇和洪积裙存在,库岸无地下孔隙水存在,汛期地表水排泄通畅,无封闭或半封闭的洼地地段存在、蓄水后沿库岸不易发生浸没。库区岩层走向与库岸近于平行略斜交、两岸无规模较大的深层滑坡体存在、边坡无断裂构造及不良软弱结构面、库岸边坡相对稳定,蓄水后不易发生深层岩质边坡坍塌引发地质灾害。

4 评估结论与防治建议

地质灾害防治措施应该根据地质灾害的具体分布情况与规律,结合工程的施工情况以及后期的监测,协调好地质灾害与工程施工之间的关系。而防治原则应以预防为主,施工中尽量避免诱发新的地质灾害;对于已有地质灾害和已诱发的地质灾害,应采取积极措施予以治理。研究区内的BW1、BW2和BW3潜在不稳定斜坡因位于公路上方,施工期间威胁过往车辆及人员,建议进行工程治理,并进行监测。H1滑坡因位于公路上方及石料场处,施工期间威胁过往车辆、工作人员及设备安全,建议施工过程中进行实时监测。H2滑坡位于库尾公路上方,施工及运营期间威胁过往车辆及人员,建议进行工程治理,并进行监测。

[1] 向喜琼. 区域滑坡地质灾害危险性评价与风险管理[J]. 地球与环境, 2005, 33(s1): 136-138.

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[5] 王得楷. 建设用地地质灾害危险性评估技术探讨[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2002, 13(4): 94-95.

[6] 李应科, 吕宏, 谭毅源. 武定县仁和水库兴建对永武高速公路的影响分析及应对措施[C]//云南省水利学会2015年度学术年会论文集, 2015.

[7] 蒋顺德, 龙莎莎, 陈启良, 等. 云南省武定县地质灾害发育规律及其防治对策研究[J]. 云南地理环境研究, 2007, 19(3): 31-35.

[8] 彭满华, 张海顺, 唐祥达. 滑坡地质灾害风险分析方法[J]. 岩土工程技术, 2001(4): 235-240.

[9] 王庾纲. 城市规划与地质灾害[J]. 防灾博览, 2011(1): 40-43.

[10] 孙广忠, 姚宝魁. 中国滑坡地质灾害及其研究[M]//中国典型滑坡, 北京: 科学出版社, 1986.

The Geological Hazard Risk Assessment and Prevention on Renhe Hydraulic Project in Wuding County of Yunnan

LIU Changwei, MA Lin

(SchoolofLandandResourcesEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming,Yunnan650093,China)

A case study of Renhe hydraulic project was made in Wuding county of Yunnan province. This paper discusses the key points of geological hazard assessment, including the scope of assessment and two specific landslides in the reservoir area. It is considered that the landslide is the main geological hazard in the reservoir area. The permiciousness is moderate. Landslide on the construction and operation of vehicles and personnel will be a certain threat. Based on the assessment, this paper gives some reasonable suggestions and measures for the prevention and control of geological disasters.

Geological hazard; Risk assessment; Prevention

2017-04-08

刘昌伟(1993-),男,云南昆明人,在读硕士研究生,研究方向:矿物学、岩石学、矿床学,手机:15687119102,E-mail:310752889@qq.com.

P694

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.046

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