湖北某工业园区周边土壤重金属含量调查与评估

2024-03-25 03:24佘健彭聃王婉玉瞿宏璟乐文喜黄聪喻大松
科技创新与应用 2024年8期
关键词:工业园重金属土壤

佘健 彭聃 王婉玉 瞿宏璟 乐文喜 黄聪 喻大松

摘  要:该文对湖北某工业园区周边土壤中的主要重金属含量进行调查,并依据GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》与GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》对其进行分析评价。结果表明,基于规划用地条件下的农用地土壤重金属出现一定程度的超标,超标因子以镉、砷、铅、铬、铜和锌为主;对超标因子进行单因子污染指数分析,各因子的污染程度从重到轻为镉、砷、锌、铅、铜、铬;对所有因子进行内梅罗指数分析可知,周边农用地点位表层土壤中,56.25%属于清洁和尚清洁水平,25%属于中轻度污染水平,18.75%处于重度污染水平;基于规划条件下建设用地土壤中的重金属均低于相应的标准限值要求,土壤环境质量总体较好。

关键词:工业园;土壤;重金属;调查评估;污染指數

中图分类号:X53        文献标志码:A          文章编号:2095-2945(2024)08-0075-06

Abstract: This paper investigated the contents of major heavy metals in the soil around an industrial park in Hubei, and analyzed and evaluated them according to "Soil Environmental Quality - Risk Control Standard for Soil Contamination of Agricultural Land" (GB 15618—2018) and "Soil Environmental Quality - Risk Control Standard for Soil Contamination of Development Land" (GB 36600—2018). The results showed that the heavy metals in the soil of agricultural land exceeded the standard to a certain extent, and the main factors were cadmium, arsenic, lead, chromium, copper and zinc. The pollution degree of each factor is cadmium > arsenic > zinc > lead > copper > chromium. According to the Nemero index analysis of all factors, 56.25% of the surface soil in the surrounding agricultural sites belongs to the clean monk clean level, 25% belongs to the moderate and mild pollution level, and 18.75% is in the heavy pollution level; based on the planning conditions, the heavy metals in the soil of construction land are lower than the corresponding standard limits, and the soil environmental quality is generally good.

Keywords: industrial park; soil; heavy metals; investigation and evaluation; pollution index

近年来,随着我国工业化、城市化的快速发展,大规模的工业生产活动使得土壤环境质量急剧下降[1],特别是在某些大型工业园区或工业集聚区,大量工业原料及化学品的使用,对园区周边土壤造成了较大负面影响[2-3]。据不完全统计[4-5],这些土壤污染物以重金属为主。为加强土壤污染防治,《土壤污染防治行动计划》(国发〔2016〕31号)正式出台,根据文件第六条“加强污染源监管,做好土壤污染预防工作”的规定,“有关环境保护部门要定期对重点监管企业和工业园区周边开展监测,数据及时上传全国土壤环境信息化管理平台,结果作为环境执法和风险预警的重要依据”。基于此,本文针对湖北某工业园区周边的土壤开展了现场踏勘和采样检测等工作,大致掌握了园区周边土壤重金属的含量及分布规律,以期为今后该工业园区周边土壤环境管理提供依据。

1  监测项目与方法

1.1  工业园区概况及周边土地利用情况

本次调查的目标工业园区位于湖北省东南部,规划总面积约33.66 km2,其中东西12 km,南北跨度约3 km。园区产业类型以装备制造为主,其次为新材料、电子信息产业、服装纺织等。

根据现场踏勘和影像资料,目标工业园区周边的土地以建设用地和林地为主。其中,园区东侧为村庄及农用地;南侧以村庄、未利用地为主,零星分布有少量农田;西侧主要为城区建设用地;北侧则为自然山脉(根据现场踏勘,该山体分布较多的矿山开采企业,仍在进行采矿活动)。

根据相关规划,目标工业园区东侧土地规划为农林用地,南侧土地规划为第一类和第二类建设用地,西侧土地主要规划为第二类建设用地,北侧土地规划与现状一致,仍为农林用地。

1.2  采样点的布设

1.2.1  土壤污染对照点的选取

参照《关于开展重点区域土壤环境质量监测风险点位布设工作的通知》(环办监测函〔2016〕1号),在工业园区红线2 000 m以外的主导风向上风向布设1个对照采样点。土壤样品编号为SDzs。

1.2.2  土壤污染风险点的选取

参照《关于开展重点区域土壤环境质量监测风险点位布设工作的通知》(环办监测函〔2016〕1号)和《四川省土壤污染重点监管单位和工业园区周边土壤环境监督性监测工作方案》(川环办函〔2018〕547号)中土壤风险点位的布设方法,考虑园区内企业的不同污染类型,在园区外围75、200、400 m处设置土壤污染风险点外围地带。在外围地带上每隔3 km至少布设一个点位,采样以深度0.5 m以内的土壤为主。

不同距离外围的土壤样品编号形式为SF75-××、SF200-××和SF400-××。

1.2.3  土壤污染扩散点的选取

考虑企业污染物的排放方式,确定大气沉降为本园区污染物的主要扩散形式,参照《农用地土壤污染状况详查点位布设技术规定》(环办土壤函〔2017〕1021号),将本工业园区的大气沉降影响范围为3 km。在园区外围3 km处设置土壤污染扩散点外围地带,在外围地带上每隔6 km至少布设一个点位。

土壤样品编号形式为Sks××。

1.3  检测项目及监测方法

土壤监测项目共包括9项,分别为pH、镉、砷、锌、铅、铜和铬(农用地土壤测定项目为总铬,建设用地土壤测定项目为六价铬)、汞和镍。

pH采用电极法测定,铜、铬(或六价铬)、镍、锌采用火焰原子吸收分光光度法测定,铅、镉采用石墨炉原子吸收分光光度法测定,砷采用电感耦合等离子体质谱法测定,汞采用原子荧光法测定。

1.4  评价方法

1.4.1  对标分析

根据土壤采样点位所在的规划用地类型,采用GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》和GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》对检测结果进行对标分析。

1.4.2  土壤环境质量分析

1)单因子污染指数评价。土壤环境质量评价一般以单项污染指数为主,指数小则污染轻,指数大则污染重。根据《全国土壤污染状况评价技术规定》(环发〔2008〕39号),单因子污染指数的计算公式可表示为

式中:Pi为某评价因子的单因子污染指数,无量纲;Ci为某评价因子的实测值,单位由实测值给出;C0为某评价因子的筛选值,单位同实测值;单因子污染指数的评价标准见表1。

2)内梅罗综合污染指数评价。单因子指数只能反映各个污染物指标的污染程度,不能全面地反映土壤的污染状况,而内梅罗综合污染指数兼顾了单因子污染指数平均值和最高值,可以反映各污染物对土壤的作用,同时突出高浓度污染物对土壤环境质量的影响,并划定污染等级[6]。内梅罗综合污染指数计算公式如下

式中:PN为内梅罗污染指数;Pi均为平均单项污染指数;Pi最大为最大单项污染指数。

Pi均和Pi最大分别是平均单项污染指数和最大单项污染指数。内梅罗指数土壤污染评价标准见表2。

2  监测结果与评价

2.1  对照点土壤重金属检测结果与分析

本次调查采集的土壤对照点位于目标工业园区上风向3 000 m以外的山地,受人为干扰小,对照点的选取具有可行性。同时采用GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中表1其他类农用地筛选值及其他,GB 15618—2018中未约束指标则引用GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中的第一类用地筛选值对其进行评价。具体结果见表3。

检测结果表明,对照点(SDzs)土壤样品除砷以外的各项检测指标均低于GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中其他类农用地土壤污染风险筛选值和GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中第一类用地筛选值,整体环境质量较好。

对于重金属砷,考虑到目标工业园所在地区的土壤类型以红壤、黄壤、水稻土为主,且该地区金属矿矿产资源丰富,其中伴生砷元素的可能性较大,本次评价取40 mg/kg对其进行评价,对照点砷含量(32.8 mg/kg)可满足GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中第一类用地筛选值。

2.2  农用地土壤重金属检测结果与分析

2.2.1  检测结果对标分析

本次调查共布设32个农用地土壤采样点位,采集表层样品共32个。各点位的pH及重金属检测结果对标评价分析见表4。

根据表4可知,目标工业园区周边土壤pH区间为5.10~8.74,总体呈中性偏碱;送检的32个表层样品中有16个样品检测结果超出GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中表1筛选值,总超标率为50.0%,超标因子主要为镉、砷、铅、铬、铜和锌;其中32个表层样品中5个样品检测结果超出了GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中表3管制值,总超标率为18.75%,超标因子主要为镉、砷。

从超标点位与工业园区的相对方位来看,超标点位总体位于目标工业园区外北侧、西北侧,其次为西南侧,超管制值点位集中在园区外西北侧,且处于周边山体采矿区周邊。工业园区外西侧、南侧、东侧的农用地土壤基本未超过筛选值。

从超标点位与园区的相对距离来看,主要超标点位集中在园区外围400 m(含400 m)风险影响范围内,工业园区外围3 000 m土壤污染扩散地带并出现超标,说明工业园区的生产活动对周边土壤已造成一定影响但影响范围有限。结合超标点位附近分布的工业企业产排污情况,推测企业排放的重金属污染物的大气沉降是造成工业园区周边农用地土壤超标的主要原因[7-8]。

2.2.2  土壤环境质量分析

1)单因子污染指数分析。对已检出的重金属项目进行土壤单因子污染指数分析,单因子污染指数评价结果见表5。

通过对主要关注因子进行单因子污染指数分析,基于规划用地下的农用地土壤重金属单因子污染指数从高到低分别为镉、砷、锌、铅、铜、铬、镍、汞,其中镉、砷、锌、铅、铜和铬的Pi最大>1,处于超标状态,汞和镍则未超标。

镉污染程度最高,单因子污染指数平均值为2.57(2<Pi均≤3),属轻度污染;极个别点位镉的污染指数较高(Pi最大=15.53),属重度污染。铜、锌的单因子污染指数最大值(3<Pi最大≤5)属中度污染;铬的单因子污染指数最大值(1<Pi最大≤2)属轻微污染,汞、镍的最大指数均小于1,为无污染。从单因子污染指数平均值来看,基于规划用地下的农用地除镉以外总体属无污染(Pi<1)和轻微污染(1<Pi≤2),镉则属于轻度污染(2<Pi≤3)。

2)内梅罗综合污染指数分析。单因子污染指数只能反映各个污染物指标的污染程度,无法全面地反映土壤的污染状况,而内梅罗污染指数兼顾了单因子污染指数平均值和最高值,可以突出污染较重的污染物的作用,基于规划用地下的农用地土壤单一调查点的综合污染指数评价分析见表6。

由表6中可以看出,基于规划用地下的农用地土壤环境质量可分为 5 级。对所有因子进行内梅罗指数分析可知,周边农用地点位表层土壤中56.25%属于清洁和尚清洁水平,25%属于中轻度污染水平,18.75%处于重度污染水平。

2.3  建設用地土壤重金属检测结果与分析

2.3.1  检测结果对标分析

本次调查基于规划用地下的建设用地土壤点位共布设24个,参照GB 50137—2011《城市用地分类与规划建设用地标准》规定的城市建设用地划分标准,其中第一类用地8个,第二类用地16个。采集土壤样品总数24个。

1)pH。基于规划用地下的建设用地24个土壤样品,pH区间为5.01~8.55,平均值6.99。

2)重金属。基于规划用地下的建设用24个土壤样品,全部检测了砷、镉、铬(六价)、铜、铅、汞和镍7项常规重金属指标。检测对标结果如图1所示。

结果显示,送检的24个样品均未超出建设用地标准筛选值,超标率为0,即全部达标。

2.3.2  土壤环境质量分析

1)单因子污染指数分析。由于基于规划的建设用地土壤调查对标时未出现超标情况,故只对已检出的污染项目进行土壤单因子污染指数分析。各项污染物项目单因子污染指数见表7。

经统计,土壤中最大单项污染指数Pi最大=0.830<1,可以判断该工业园区周边基于规划的建设用地土壤,其所有检出因子的单项污染指数对应的污染程度均为无污染。

注:因建设用地土壤六价铬均未检出,故不对其进行统计。

2)内梅罗综合污染指数分析。根据内梅罗综合污染指数公式,对已检出的污染项目进行土壤内梅罗综合污染指数分析,内梅罗污染指数结果见表8。

根据表8可知,本次调查基于规划用地下的建设用地土壤点位中最大内梅罗污染指数PN最大=0.599<0.7,按表8内梅罗污染指数评价标准,规划的建设用地周边土壤质量状况可判定为I级清洁(安全)。

3  结论

1)土壤对照点样品除砷以外的各项因子均低于GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中其他类农用地土壤污染风险筛选值和GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中第一类用地筛选值,对照点选取具有可行性。

2)基于规划用地条件下,本次调查共布设农用地采样点位32个,采集土壤表层样品32个,检测结果表明目标工业园区周边土壤pH区间为5.10~8.74,总体呈中性偏碱;送检的32个表层样品中有16个样品检测结果超出GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中表1筛选值,总超标率为50.0%,超标因子主要为镉、砷、铅、铬、铜和锌;其中32个表层样品中5个样品检测结果超出了GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中表3管制值,总超标率为18.75%,超标因子主要为镉、砷。从超标点位与工业园区的相对方位和距离,推测大气沉降是造成工业园区周边农用地土壤超标的主要原因。

通过对主要关注因子进行单因子污染指数分析,浅层土壤中各因子的污染程度从重到轻为镉、砷、锌、铅、铜、铬、镍、汞;对所有因子进行内梅罗指数分析可知,周边农用地点位表层土壤中56.25%属于清洁和尚清洁水平,25%属于中轻度污染水平,18.75%处于重度污染水平。

3)基于规划用地条件下,本次调查共布设建设用地采样点位24个,采集表层土壤样品24个,检测结果表明土壤pH位于5.01~8.55之间,总体呈现中性;所有土壤样品均能满足GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中表1筛选值。单因子污染指数分析结果表明其所有检出因子的单项污染指数对应的污染程度均为无污染;内梅罗指数分析结果表明,周边建设用地点位土壤均处于清洁水平。

参考文献:

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在山体坡面或陡坡上的滑坡过程中,由于土石的滑落及撕裂作用,产生大量涌浪会给周围环境和人类活动带来严重的危害,直接威胁人类生命安全并毁坏建筑物和基础设施,因此对滑坡涌浪的研究十分必要[1]。

近年来,许多专家学者对滑坡涌浪的影响进行了深入研究。薛宏程等[2]在等效流体假设的基础上,用定制的函数来编写滑坡体沿滑动面运动的摩擦阻力程序,使用 Realizablek-ε紊流模型与 VOF法,构建出了碎石土滑坡涌浪数值模拟模型,其计算得到的涌浪波幅具有较高的准确性。王佳佳等[3]通过构建缩放后的矩形水槽滑坡涌浪三维物理实验,研究滑坡体积、流速、水深等因素对堆积体形貌、涌浪特性的影响,揭示滑坡与水之间的能量转换机制。马斌等[4]基于量纲分析的非线性回归方法,建立了坝肩处浪高的预报公式。薛宏程等[5]在对水库滑坡涌浪进行三维数值仿真的基础上,对水库在不同時间点上的涌浪进行了定量分析。李东阳等[6]提出了一种基于扩展离散元(DEM)和计算流体力学(CFD)的数值模拟方法,并将流体容积法(VOF)引入到局域平均 DEM-CFD耦合方法中,构建一种适用于河床自由表面演变的扩展 DEM-CFD耦合数值模拟体系,以跟踪滑坡涌浪的生成和传播过程。郑飞东等[7]通过水槽物理模型实验,对滑坡消散过程对涌浪波形特征的影响进行了初步探讨,发现随着滑坡体分散指数的增加,初始涌浪的最大幅度、最大波高降低。王梅力等[8]以物理模型试验观测数据为基础,对初始涌浪的最大波高、最大周期、有效波高、有效周期及波陡特征值进行了统计和计算,运用无量纲及多元回归分析方法,最终得出了首浪高度的计算公式。徐卫亚等[9]将斜条分法、水阻力等传统滑动速度分析方法相结合,建立了一套适合于复杂分汊河段涌浪远场传播的计算方法。

本文以某滑坡为研究对象,通过分析滑坡的整体稳定性,采用了潘家铮法和水科院经验公式法对滑坡在邻近居民点的涌浪高度进行估算,并对计算结果进行分析,本文对类似滑坡灾害研究具有一定参考意义。

1  工程概况

金沙江白鹤滩水电站位于金沙江中下游(攀枝花-宜宾),为大型水电站,其坝型是一座混凝土双曲拱坝,正常蓄水位825 m,死水位为765 m。象鼻岭居民点场地原始地面高程800~827 m,垫高造地后进行移民安置居民点建设,垫高后场地高程827.3~828.7 m,规划围地总面积约140亩(1亩约等于667 m2),规划安置人口约1 618人。

王家山滑坡位于小江右岸王家山北侧,距离象鼻岭居民点直线距离约1.3 km,如图1所示。白鹤滩水电站水库蓄水后,该滑坡在特定工况下发生失稳将会产生涌浪,影响周边居民的生命和财产安全。因此,对该滑坡涌浪进行研究极其重要。

2  滑坡区地质条件

白鹤滩水电站水库区小江支库王家山段,左岸为格勒坪子(象鼻岭),右岸为王家山岸坡,坡面地形较凌乱,冲沟较发育,从南往北主要发育2条小冲沟,沟内多季节性流水,雨季流量较大。该段岸坡地层岩性复杂,将地层由老到新分述见表1。

岸边地下水以孔隙水和基岩裂隙水为主,孔隙水埋藏深度一般不大,主要赋存于小江冲洪积层内,且受地表降雨和沟谷水的补给。基岩裂缝水主要存在于斜坡上的裂缝中,并以大气降雨为主要补给来源。白鹤滩水电站水库蓄水后,受库水位影响,该处地下水位会有所抬升。

3  滑坡特征与稳定性分析

3.1  基本特征

王家山滑坡位于小江右岸北侧,左右侧分别发育1#及2#冲沟,2条冲沟在滑坡体后部相交,具有“双沟同源”“圈椅状”的特点,滑坡体上植被稀疏,主要以灌木、杂草为主,如图2所示。

从地貌上看,滑坡后缘特征明显,有“双沟同源”“圈椅状”的特点;滑坡左侧以1#冲沟为界,该冲沟约呈S62°W流向,基岩裸露,岩体破碎;滑坡右侧以2#冲沟为界,该冲沟约呈N75°W流向,冲沟左岸地形坡度15~35°;滑坡前缘至小江边,该处地形较陡,小规模滑塌现象明显,受其影响,剪出口不明显。

3.2  稳定性分析

王家山滑坡所在岸坡地形较陡,为第四系崩坡积物所覆盖,厚度较大,且距离小江断裂较近,坡体在自重作用下,在暴雨或地震条件下,沿基岩和覆盖层边界发生破坏,滑坡体积约611万m3。

现场调查发现,滑坡前缘存在塌滑破坏现象,位于滑坡体中央的S303省道(2016年扩建)的路面、挡墙、护坡出现隆起、开裂现象,路面出现塌陷、开裂等变形征兆,开裂宽度在20~30 cm,沉降深度在40~50 cm。

以上种种迹象均表明滑坡现状虽整体处于基本稳定状态,但在暴雨工况下,滑坡整体处于欠稳定状态。当蓄水高程超过825 m后,滑坡前缘会被库水所淹没,坡体内骨架间细颗粒物质会受到浸泡,土体物理力学参数将有所降低,滑坡稳定性下降,有发生整体滑动破坏的可能。

4  涌浪估算

4.1  最大入水速度估算

4.1.1  潘家铮法

潘家铮法根据动力平衡条件,求每滑动微小水平距离△L后的速度。其中水平速度计算公式为

式中:v0为滑体的初始速度;ax为滑体的水平加速度,可通过滑体的动力平衡条件得到;△L为各条块的宽度。

根据潘家铮法计算出滑坡整体失稳破坏的最大速度为7.44 m/s。

4.1.2  美国土木工程师协会推荐公式法

美国土木工程师协会推荐的计算方法是,将滑板置于半无限大的水中,视为一个整体,并将其重心作为一个质点进行移动,计算出滑板的滑动速度,滑板滑动的动力为下滑力与抗滑力之间的差值,由此计算出滑板滑动S距离后的滑速vs为

式中:?琢为滑动表面的倾斜角度;W为滑体单宽重量;φ和c为滑动面剪切强度的参量;H为重心到水面的高度;l为滑坡体与滑面接触面长;g为重力加速度,9.8 N/kg。

根据美国土木工程师协会推荐公式法计算得出滑坡最大速度为13.22 m/s。

4.1.3  谢德格尔法

謝德格尔法考虑了滑坡体的体变效应,研究表明,滑坡体的体变与滑坡体的当量摩擦系数(fe)在对数坐标系下是线性的。二者之间的关系公式为

式中:V为滑坡体体积;a=-0.156 66;b=0.622 19。据V求出fe后,按下式计算滑速

计算得出滑坡整体失稳的最大速度为16.81 m/s。

4.2  涌浪高度估算

4.2.1  潘家铮法

潘家铮给出了一种计算模型,该模型中考虑了坡度对波面反射的影响,在坡度发生水平形变时,所引起的初浪高度可由下述公式表达

当岸坡上厚度为?姿的滑坡体以速度ν′进入水库后,初始浪的高度ζ0为

式中:f(ν′/)的变化视ν′/的大小而定,特别地,当0<ν′/<0.5时,f(ν′/)≈ν′/;当0.5<ν′/<2时,f(ν′/)呈曲线变化;当ν′/>2时,f(ν′/)≈1。

对岸距滑坡中心区距离为x的A点最高涌浪由下式给出

式中:n取1、3、5…;?兹n为传到A点的第n次入射线岸坡法线的交角;B为河道宽度;L为滑体宽度;k为波的反射系数,取0.9~1.0;x0为滑坡区中心到A点的水平距离。

根据潘家铮法,计算得到了该滑坡的最大入水流速为7.13 m/s,并推算出该滑坡发生在象鼻岭居住区附近时涌浪高为3.52 m。

4.2.2  中国水科院经验公式法

中国水利水电科学研究院考虑水库滑坡的滑速和滑体的体积因素,并建立了三者间如下的关系,入水点最大涌浪高度计算公式如下

式中:k取0.12;V为滑坡体积,万m3;u为滑速,m/s;hmax为最大涌浪高度,m;g为重力加速度,m/s。

距滑坡x点处的涌浪高度估算

式中:k1为与距滑坡点距离有关的系数,可由k1-x0.5关系曲线查得(图3);n为系数,n=1.3~1.5;h为涌浪高度,m。

根据上述公式,计算出王家山滑坡在象鼻岭地区的涌浪高度分别为2.09、5.67、6.54 m。

4.3  影响评价

从滑速计算成果来看,如图4所示,王家山滑坡在“暴雨+蓄水”工况下发生整体滑动破坏的最大入水速度,根据潘家铮法、美国土木工程师协会推荐的计算公式、谢德格尔法分别为7.44、13.22、16.81 m/s。3种方法有各自适用的情况,但潘家铮法综合了多种因素,既可以求解直线型滑坡体,又可以求解曲线型滑坡体,更符合实际情况。所以从整体上看,潘家铮法的应用面要广得多,得到的结论也要可靠得多。

从涌浪计算结果来看,如图5所示,象鼻岭居民点处的涌浪,潘家铮法为3.52 m,中国水科院经验公式法分别为2.09、5.67、6.54 m,2种方法计算出的涌浪高度有很大差异,这是因为中国水科院的经验公式中包含了容积效应,但中国水科院的不稳定体体积很小,所以得到的涌浪高度要比中国水科院的低。潘家铮法则是综合了多种因素,得到了较为合理的结论。

象鼻岭居民点场平高程为827 m,仅高出正常蓄水位2 m。根据研究结果,在825 m“蓄水+强降雨”条件下,王家山滑坡发生整体滑移破坏,象鼻岭居民区的涌浪高(潘家铮法)为3.52 m,而在地震条件下,涌浪高将更大,对居民区造成的冲击灾害将有一定的影响。

5  结论

本文以金沙江白鹤滩水电站王家山滑坡为研究对象,基于勘察资料及滑坡基本特征对滑坡整体稳定性进行分析,研究发现在“暴雨工况+蓄水”825 m下,滑坡整体失稳,同时,通过4种不同的计算方法,对象鼻岭居民区的涌浪高度进行了估算,得出王家山滑坡总体失稳破坏时,对居民区的涌浪高度为3.52 m。建议在象鼻岭居民区采取适当的水浪防护措施,或在王家山滑坡上实施工程处理,确保居民区的安全。

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