金牛山水库库区地质灾害评价

2015-12-15古今，张珂，张静

地下水 2015年4期

古今，张珂，张静

(河南省地矿局第一地质环境调查院，河南郑州450045)

随着社会的发展，人们对水资源的需求也在持续快速的增加，而水库的建设，能够对地表水体起到储藏和积蓄的作用。林州市是水资源严重短缺的山区，为满足城市发展需求，更好的服务百姓生活，林州市计划实施“珍爱生命线，重修红旗渠”三年大会战工程，金牛山水库的建设属于其中的重点工程。但水库蓄水后，由于库水的浸泡和库水位的变动，周边库岸地下水位的抬升，使得库区原有的地质环境平衡被打破[1]，这将引发新的滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的发生。因此，为了促进经济和社会的可持续发展，保障库区居民的生命财产安全，应对水库库区地质灾害进行评价，避免和减轻由于地质灾害造成的损失，维护人民生命和财产安全。

1 水库库区地质灾害调查

库区内地形地貌条件复杂，地形切割强烈，沟谷纵横，部分地段岩土体工程地质条件较差，地质灾害发育。调查共发现库区现有地质灾害类型4种，分别是:滑坡、崩塌、危岩体、不稳定斜坡。其中崩塌、危岩体为主要的地质灾害，不稳定斜坡属于潜在的地质灾害发育点。共记录地质灾害点的个数为18个，其中滑坡2处，占地质灾害总数的11%，崩塌8处，占总数的44%，危岩体5处，占总数的28%，不稳定斜坡3处，占总数的17%。通过统计发现，地质灾害易发地段分布于拟建水库两岸与山区沟谷内。

2 水库库区地质灾害评价

基于区域地质灾害评价预警递进分析理论与方法(AMFP)创建的地质灾害“四度”概念，构建库区“四度”评价模型[2]，进行库区地质灾害评价。

2.1 地质灾害发育度

在进行地质灾害发育度计算时，首先应该统计出每个单元格内现有灾害的规模，为发育因子的计算提供基础。根据实际灾害发育情况，在已划分的30块单元格内，有8块单元格内分布有不同类型的地质灾害，分别统计计算这些地质灾害数量，类型、规模，并归纳整理。结果显示，整个库区发育度值以0～3区间为主，如图1所示，发育度在0～3内的单元数有24个，占单元总数的80%，发育度在3～6内的单元数有2个，占单元总数的6.67%，发育度在6～9内的单元数为3个，占单元总数的10%，仅有一个单元发育度值在9～12内。

图1 库区地质灾害发育度分布曲线

依据计算结果，综合考虑库区实际情况，将库区地质灾害发育度分为4级，整理不同级别发育度的面积比例，灾害点数和分布密度，通过分析，得出地质灾害发育度的分区特征，如表1所示。

表1 地质灾害发育度分布特征

2.2 地质灾害潜势度

在进行地质灾害潜势度计算时，根据库区内发生地质灾害的实际情况和地质灾害因子分析结果，对每个判别因子划分量值，见表2。绘制库区潜势度分布曲线图，如图2所示。从图中可以看出，灾害发生潜势度值最大的区间为2.5～3，此区间内现有地质灾害数量10处，占总灾害数量的56%。2～2.5潜势度值区间内现有地质灾害2处，占灾害总数的11%，1.5～2潜势度值区间内现有地质灾害4处，占灾害总数的22%。因在1.5、2、2.5三点处出现折线拐点，因此以这三点做为划分潜势度等级的临界值，可将库区潜势度分为四级，如表3所示。

图2 库区地质灾害潜势度分布曲线

表2 地质灾害基础因子与响应因子判别指标量值及权重表

表3 库区地质灾害潜势度区划结果

4级潜势区主要分布于烟云沟、小锅沟一带，灾害类型主要为崩塌和滑坡地质灾害。3级潜势区分布于库区下段淅河北侧。2级潜势区内主要分布崩塌地质灾害，分布于水库中段库岸两侧。1级潜势区占库区面积的76.27%。

2.3 地质灾害危险度

进行地质灾害危险度的计算，除了需要考虑地质灾害发生的内在因素，如:地形地貌、植被状况、工程岩组类型等，还需分析诱发地质灾害发生的外部条件，如:降雨强度，地震烈度、人类工程活动等[3]。因此需建立地质灾害诱发因子体系，而地质灾害危险度的计算必定是在潜势度计算的基础上迭加了诱发因子判别量值的计算，如表4所示。

根据危险度计算方法，依据计算结果对危险度进行区间范围的划分，并绘制库区危险度与分布面积关系曲线图，如图3所示。通过分析危险度分布曲线图，结合库区实际情况，选取2、2.5、3三个危险度值为危险区临界值，将库区危险区分为四个等级，如表5所示。

表4 地质灾害诱发因子判别指标量值及权重表

图3 库区地质灾害危险度分布曲线图

从图3、表5中可以得出，4级危险区面积占库区面积的13.56%，现有地质灾害类型为崩塌、滑坡、不稳定斜坡和危岩体，分布于烟云沟、小锅沟一带和库区下段淅河北侧居民居住区;3级危险区面积占库区面积的3.39%，位于弓上水库下段尾端;2级危险区面积占库区面积的10.17%，以崩塌地质灾害为主，分布于拟建库区中段和头道河附近;1级危险区面积占库区面积的72.88%。

表5 库区地质灾害危险度区划结果

2.4 地质灾害危害度

危害度计算中的易损因子包括人口密度、财产和工程设施三项，如表6所示，但财产资料不易收集，此次评价中没有对其进行计算，而人口密度则是最为重要的判别因子。

表6 易损因子指标量值及权重

按照危害度计算方法并绘制危害度分布曲线图，如图4所示。以1.5、2、2.5这三点作为危害度等级划分界线，将库区危害度分为四级，表7所示。

图4 库区地质灾害危害度分布曲线

表7 库区地质灾害危害度区划结果

4级危害区主要分布于库区下段淅河北侧大安、东湾一带，由第四系坡洪积物堆积物构成，发育不稳定斜坡，4级危害区面积占库区面积的3.39%;3级危害区内灾害类型包括崩塌、滑坡、不稳定斜坡和危岩体，危害区占库区面积的10.17%，分布于烟云沟和小锅沟一带。2级危害区位于弓上水库下段尾端和头道河附近，主要发育崩塌和危岩体地质灾害，面积占库区总面积的6.78%;1级危害区占库区面积的79.66%。