乌恰县夏特水电站建设工程泥石流灾害危险性评估
2016-03-10王安
王 安
(新疆地矿局第一水文工程地质大队,新疆 乌鲁木齐 830091)
乌恰县夏特水电站建设工程泥石流灾害危险性评估
王 安
(新疆地矿局第一水文工程地质大队,新疆 乌鲁木齐 830091)
研究区主要发育有崩塌和泥石流两种地质灾害。主要以泥石流灾害为研究对象,对研究区的泥石流灾害特征、危险性现状和危险性预测进行了评估。研究结果表明:根据物质组成分类,泥石流类型可以划分为水石流;评估区内泥石流地质灾害不发育,现状评估泥石流地质灾害危害程度小,危险性小;预测工程建设引发和加剧泥石流地质灾害的可能性中等,危害程度中等,危险性中等。
泥石流;发育特征;危险性评估;水电站
夏特水电站位于新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州乌恰县吾合沙鲁乡,为克孜勒苏河规划2库6级水电开发方案中的第三个梯级电站。拟建水电站工程布置总体呈近东西向。夏特水电站厂房东北距乌恰县约22 km(直线距离),东南距喀什市约87 km(直线距离),区内交通较为便利。
夏特水电枢纽工程位于南天山与西昆仑山交汇地带的中低山区,地形、地貌、地质条件复杂。根据建设项目特点将建设工程征地范围划分为三个建设区域。坝址区西侧、北侧、东侧三面环山,南侧为克孜勒苏河,评估区面积33.14 km2,按建设项目重要性分类划分,本次建设项目类型为较重要建设项目(中型水电站,;依据建设用地地质灾害危险性评估分级,确定新疆乌恰县夏特水电站建设工程地质灾害危险性评估级别为一级。因此,本文在以往研究成果的基础上[1-5],结合研究区地质灾害条件,主要对评估区范围内泥石流灾害的发育特征、危险性现状评估和危险性预测评估进行分析,进而可以为防治工程提供设计参数,同时也为该地区类似防灾减灾工程提供科学的理论基础。
1 地质灾害类型及特征
1.1 地质灾害类型
按照国土资源部《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》地质灾害危险性评估的灾种划分,地质灾害危险性评估的灾种主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂缝等地质灾害。
通过野外实地调查,评估区现状条件下发育有崩塌地质灾害点5处和泥石流地质灾害点2处,滑坡、地面塌陷、地裂缝和地面沉降等地质灾害不发育,外业调查中未发现这四种地质灾害。根据工程建设的布置情况,本次拟建工程的引水渡槽前段横跨吾合沙鲁河和库什乌依库河,水电站厂址区部分建设工程位于克孜勒苏河左岸河漫滩上。上述区段在洪水多发期,可能遭受水毁(洪水)灾害。由于篇幅所限,本文仅对评估区内的泥石流灾害的发育特征、危险性现状评估和危险性预测评估进行分析。
1.2 地质灾害特征
通过野外实地调查,研究区内共发育有2处泥石流隐患,编号分别为NSL01和NSL02,泥石流类型为水石流。
(1)NSL01号泥石流位于拟建引水明渠的西侧,北西—南东走向,沟谷呈U字型,沟长约2 100 m,沟宽约40~60 m,沟底纵坡约12%左右,坡面基岩裸露,沟内覆盖有薄层的坡积碎块石。
(2)NSL02号泥石流位于拟建引水明渠的西侧,北东—南西走向,沟谷呈U字型,沟长约1 400 m,沟宽约20~50 m,沟底纵坡约14%左右,坡面基岩裸露,沟内覆盖有薄层的坡积碎块石。
在泥石流沟的形成区,沿沟两侧及汇源处为陡坡和裸露的岩石,岩体的风化碎屑、崩塌产物,为泥石流的形成提供了少量的物源条件。在流通区,谷坡陡峭,沟底坡降大,沟谷短而平直,为泥石流的搬运提供了有利的地形条件。区内虽然降水量不是很大,但降水期主要集中在5~8月,沟内常形成暂时性洪流,为泥石流的形成提供了水动力条件。
根据泥石流沟易发程度量化评分表中15项评价因子进行打分量化,得出NSL01号泥石流得分63分,NSL02号泥石流得分58分,按泥石流易发程度分级表判定,两条泥石流均为低易发。
2 泥石流灾害危险性现状评估
现状评估是指对已有地质灾害的危险性进行评估。在基本查明评估区内已发生的地质灾害形成的地质环境条件、分布、类型、规模、变形活动特征,主要引发因素与形成机制的基础上,对其稳定性进行初步评价,对其危险性和对拟建公路工程危害的范围与程度作出评估。
评估区内经调查存在两处泥石流沟,按固体物质含量划分为稀性泥石流,即水石流,其中一处位于引水明渠西侧山体支沟口(NSL01),另一处位于引水渡槽2下部(NSL02)。现状调查上述沟谷堆积区固体物体积为100~500 m3,据《<县(市)地质灾害调查与区划基本要求>实施细则(修订稿)》中泥石流规模划分标准,其规模均为小型。经现场打分结果,NSL01号泥石流得分63分,NSL02号泥石流得分58分,其易发程度均为低易发。
在每年5~8月的雨季,沟谷两侧山体面流汇入冲沟,形成短暂的洪流,并挟带沟谷底部的少量碎石等,以稀性水石流形式排出沟谷,堆积于沟口处。由泥石流灾害危险性现状评估表1可以看出,泥石流现状条件下威胁沿沟和沟两侧放牧的牧民、牲畜,危害程度较小。因此现状评估泥石流地质灾害危害程度小,危险性小。
因此,评估区内泥石流地质灾害不发育。现状评估泥石流地质灾害危害程度小,危险性小。
3 泥石流灾害危险性预测评估
地质灾害危险性预测评估是指对工程建设可能引发或加剧地质灾害危险性和工程建设本身可能遭受的地质灾害的危险性做出评估。
3.1 工程建设引发或加剧泥石流灾害危险性的预测
夏特水电站工程建设主要由引水渠进水闸、引水渠、渡槽、无压引水隧洞、调节水库粘土心墙砂砾石坝及其左岸溢洪道、发电引水隧洞、电站厂房及开关站等主要建筑物组成,工程涉及到的分项工程较多,现结合各分项工程的特点分别对其可能引发和加剧地质灾害的危险性进行预测评估。
根据实地调查,并结合本次工程建设的特点,可能导致泥石流地质灾害发生的工程建设为:NSL01、NSL02冲沟弃碴场的弃碴堆放。
评估区现状条件下发育两条潜在泥石流沟NSL01、NSL02,泥石流易发程度为低易发。本次工程规划冲沟弃碴场位于NSL01、NSL02两条泥石流沟,弃碴的堆放为泥石流的形成提供了大量的松散物源,在暴雨情况下引发泥石流地质灾害的可能性较大,主要威胁拟建引水明渠和调节水库下游侧工程设施及现场施工人员。
预测工程建设引发和加剧泥石流沟NSL01、NSL02泥石流地质灾害的可能性中等,危害程度中等,危险性中等。
3.2 工程建设可能遭受泥石流灾害危险性的预测
本项工程建设可能遭受的地质灾害危险性主要包括崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。本文仅对本项工程建设可能遭受的泥石流灾害危险性进行预测评估。
评估区现状条件下发育两条潜在泥石流沟NSL01、NSL02,泥石流易发程度为低易发,仅在6、7、8月雨季有发生小规模水石流的可能,泥石流地质灾害的危害程度小,危险性小。
本次工程规划冲沟弃碴场位于NSL01、NSL02泥石流沟,弃碴的堆放为泥石流的形成提供了大量的松散物源,在暴雨情况下引发泥石流地质灾害的可能性较大,主要威胁拟建引水明渠和调节水库下游侧工程设施及现场施工人员。因此引水明渠和调节水库下游侧工程施工和建成后遭受NSL01、NSL02泥石流危害的可能性中等,危害程度中等,危险性中等。
4 泥石流灾害防治措施
地质灾害防治是一项系统工程,根据地质灾害危险性评估结果,针对本次水电站工程主要可能遭受的地质灾害,结合工程建设特点,从防治泥石流地质灾害的角度,对拟建工程建设的设计和施工阶段,分别采取相应的防治措施。
4.1 设计阶段
(1)在设计阶段,对拟选弃碴场弃土、弃碴的堆放,应设计边坡稳定角度,对不稳定边坡设立防护措施;应防止弃碴场因弃土、弃碴的堆放而引发泥石流地质灾害,在弃渣场内及沟口设计相应的排水泄洪设施,弃渣场下游应设计足够强度的栏渣坝。
(2)克孜勒苏河、吾合沙鲁河及库什乌依库河在丰水期均存在洪水(水毁)危害,为避免洪水对工程施工产生影响,勘察设计中应针对存在的洪水隐患问题,引水渡槽建设过程中应考虑洪水的疏导,而厂址区则应建设防洪堤对洪水进行拦截疏导。
4.2 施工阶段
(1)1号引水隧洞及2号引水隧洞洞口开挖时应应注意边坡的自稳和上部山体掉块,对山坡表层松散、破碎岩体以及变形体在施工前须对其进行清除。边坡开挖后为防止由节理裂隙、断层与层面组合切割的块体失稳,建议采用系统锚杆与喷砼及时加固。
(2)调节水库坝肩及溢洪道边坡开挖时应注意注意边坡的自稳和上部山体掉块,对山坡表层松散、破碎岩体在施工前须对其进行清除并及时喷砼护坡。
(3)在施工过程中,严禁乱堆乱放废弃的土方,应选择适宜场地,堆放时采取平整压实措施,及时对暂时形成的高陡边坡进行削坡,防止引发崩塌(或垮塌)灾害,对工程施工造成危害。对地质灾害危险性较大的地段,未消除危险因素前应在该地段设置警示标志。
5 结语
(1)通过野外实地调查,评估区现状条件下发育有崩塌地质灾害点5处和泥石流地质灾害点2处,滑坡、地面塌陷、地裂缝和地面沉降等其余四种地质灾害不发育。
(2)评估区内经调查存在两处泥石流沟,按固体物质含量划分为稀性泥石流;现状调查上述沟谷堆积区固体物体积为100~500 m3,根据泥石流规模划分标准,其规模均为小型。经现场打分结果,NSL01号泥石流得分63分,NSL02号泥石流得分58分,其易发程度均为低易发。
(3)预测工程建设引发和加剧泥石流沟NSL01、NSL02泥石流地质灾害的可能性中等,危害程度中等,危险性中等;工程建设引发和加剧泥石流沟NSL01、NSL02泥石流地质灾害的可能性中等,危害程度中等,危险性中等;工程施工和建成后遭受崩塌、滑坡、泥石流地质灾害的危险性中等。
[1]马丙太, 邢颖. 后头沟泥石流灾害及治理措施[J].地下水.2015, 37(6):192-194.
[2]李彦军, 刘汉超, 石豫川. 四川某电站库区泥石流的特征研究[J].水土保持研究.2005, 12(3):194-197.
[3]余斌, 杨永红, 铁永波,等. 西藏某水电站厂区泥石流危险性分析与防治措施[J]. 地质灾害与环境保护.2009, 20(2):3-7.
[4]铁永波, 唐川, 余斌. 西藏羊湖二厂电站厂房区泥石流危险性评价[J].沉积与特提斯地质.2009, 29(4):79-82.
[5]罗飞, 许虎, 刘培培. 金沙水电站肖家沟泥石流危险性评价[J].水利与建筑工程学报.2015(3):145-150.
TP315
B
1004-1184(2016)06-0249-02
2016-08-14
王安(1982-),男,新疆乌鲁木齐人,工程师,主要从事水文地质、工程地质和环境地质方面的工作。