陇南市武都区堤防工程必要性探讨与工程地质环境评价

杨欣蓝

（甘肃省陇南市武都区水务局，甘肃 陇南 746000）

陇南市武都区位于甘肃省南部，境内沟壑纵横，地形复杂，素以“山大沟深”著称。白龙江呈北西～南东走向流经武都，白龙江及支流（沟）泥石流沟道众多，易遭受洪水灾害和泥石流威胁，武都属全省重点防洪城市，国内受泥石流及洪水灾害威胁较严重的城市之一[1]。武都为陇南市政府所在地，是陇南市政治、经济、文化中心，也是甘肃通往川、渝的交通要道[2]。随着国家西部大开发战略的实施，近年来陇南市经济建设取得了巨大的成就，武都区作为陇南市的政治、经济中心，城区建设发展迅速，人民生活水平极大提高，社会各项事业得到长足发展[3]。鉴于武都区特殊的地形地质条件，长期受到白龙江及支流洪水和泥石流的威胁，对本区人民的生产和生活造成极为不利的影响，防洪工程作为武都区经济建设的重要保障，对提高抵御洪水灾害的能力，保障广大人民群众生命财产安全，起着非常重要的作用[4]。在充分认识河段水情特点、水势变化规律的前提下，依照防洪法和防洪标准，采取堤防与护脚、护岸相结合，堤防与河道治理相结合，堤防与城市建设相结合，完善防洪体系，同时，辅以非工程措施，拆除原有阻洪建筑物，留足河道行洪宽度，提高河道整体防洪能力，确保工程防护区在设计洪水标准下不受洪水侵害，促进当地经济建设的可持续发展。

工程区简易堤防始建于上世纪80～90年代, 为干砌块石断续残缺堤防， 无正规设计施工，均有沿江村民自发组织修建，大部分年久失修，基础破损，堤身坍塌倾斜，设防标准低，基础严重掏刷已失去防洪能力，上部宽约1.0m，堤身高度约为2.0m，基础埋受洪水冲刷掏蚀悬空，耕地及村庄受到严重威胁，因此需拆除原干砌残缺堤防，新建堤防。同事，枣川段白龙江右岸无堤防，严重影响徐家堡、枣川村农田及居民房产的防洪能力。白龙江左岸简易堤防始建于上世纪80～90年代, 为干砌块石断续残缺堤防，上部宽约1.0m，堤身高度约为2.2～2.5m，无正规设计施工，均有沿江村民自发组织修建，大部分年久失修，防洪标准低，基础严重掏刷，堤身坍塌倾斜，需拆除原干砌残缺堤防，新建该段堤防。

1 工程建设的必要性

武都区山大沟深，峰高坡陡，风化侵蚀强烈，滑坡泥石流发育，水土流失严重，土地资源短缺，自然灾害频繁，沿江两岸人口密集，既是主要产粮区也是高效农业开发区，然而每到汛期，洪水、泥石流灾害严重威胁着两岸村民生命财产和耕地安全，沿江陆续修建的不连续的部分堤防护岸工程，也因标准低而水毁严重，失去了防洪能力，严重制约了当地经济社会发展，因此，对武都区角弓镇鹿坝村、肖坝子村、白鹤桥村、白草坝村、陈家坝村下侯子村、石门乡徐家堡、枣川村及汉王镇绸子坝村、罗寨村河段进行堤防建设，使其形成完整的防护体系，对保护村民安全，提高当地农业经济效益是非常必要的。

武都区角弓镇鹿坝村、肖坝子村、白鹤桥村、白草坝村、陈家坝村下侯子村、石门乡枣川村及汉王镇罗寨村由于耕地及及村民住房地势较低，经常遭遇洪水淹没，损失严重。因此，现在急需修建该十处堤防，使八村居民及土地得到安全保障，不受河道洪水的侵害，为工程区农业可持续发展提供安全保障,为此地方政府及广大群众迫切要求兴建该堤防工程。因此建设该工程迫在眉睫，十分必要，有很大的社会综合效益。

2 工程地质概况

2.1 地形地貌

本地区地处南、北秦岭之间的陇南山区中南部，白龙江中游。区内地势西北高、东南低。按其地貌特征，分为构造剥蚀中高山区和白龙江谷地两大地貌单元。

2.1.1 构造剥蚀中高山区

工程区南北两岸为构造剥蚀中高山区，属岷迭山山系。山体多呈东西走向，地势西北高，东南低，相对高程1100-1900 m。两岸山势陡峭，一般坡度大于30°，局部地段可达60°-70°，受区域性构造隆升作用的影响，区内形成了山高坡陡，沟壑纵横的地貌景观。区内冲沟发育，多为泥石流沟道，其走向多垂直于白龙江。

2.1.2 白龙江谷地

白龙江水面及河漫滩宽80-120 m，水深2-5 m，Ⅰ级阶地面宽20-150m，一般高出河水位1.8-4.0 m，部分地段河床淤积抬高，接近Ⅰ级阶地面；Ⅱ级阶地面宽15-100 m，一般高出河水位5.5-8.0 m；阶地不连续，不对称。谷地海拔高程1100-1200 m，谷地宽200-800 m，两岸不对称，发育有Ⅰ-Ⅱ级阶地。由于工程区为泥石流爆发区，泥石流形成的洪积扇，堆积于Ⅰ、Ⅱ级阶地面上，在相对平缓的Ⅰ、Ⅱ级阶地面形成坎坷不平的垄岗地形与阶地相间的地貌景观。

2.2 地层岩性

工程区内第四系地层广泛分布，志留系地层和加里东晚期侵入岩脉分布于山体斜坡及山顶。

2.2.1 下志留统

沿白龙江两岸呈带状分布。主要为一套厚度较大浅变质碎屑岩和碳酸盐岩建造，属海相还原沉积。岩性为灰-深灰色中厚层夹薄层灰岩、微含炭硅质细粒灰岩、白云质灰岩。

2.2.2 第四系

主要分布于河谷阶地、冲沟两侧及山前坡麓地带，为洪积、冲洪积等成因的全新统各类松散堆积物。

（1）Ⅱ级阶地冲洪积堆积物：上部为含碎石粉质壤土，褐黄色，以粉粒为主，土质较均一，结构稍密，厚0.6-1.5m，多为耕地；下部为砂卵砾石层，青灰色，砾石成份主要为灰岩，其次为板岩、变质砂岩、石英岩，结构中密，底部见大漂石。

（2）Ⅱ级洪积台地堆积物：上部为含碎石土，褐黄色，结构稍密，厚0.5-1.5m，多被改造为耕地；下部为块碎石层，杂色，成份主要为灰岩.板岩、变质砂岩，石英岩，结构稍密。

（3）Ⅰ级阶地冲洪积堆积物：上部为砂壤土，含小砾石、碎石，结构疏松，厚0.55-1.45m，现多已垦为农田；下部砂砾石层厚度大于3.0m，砾石呈青灰色，砾石成份为灰岩，变质砂岩、石英岩、板岩、千枚岩，磨圆度上部较差，呈次棱角状、次圆状。砂为中细砂，含量35%左右，结构稍密。

（4）河床、河漫滩、高漫滩砂砾石层：青灰色，砾石成分为灰岩、变质砂岩、板岩，砂为中细砂，成分为石英及千枚岩岩屑，磨圆度上部较差，呈次棱角状，下部较好，呈浑圆、次圆状，高漫滩表层为含砾砂壤土，多被改造为耕地，厚度小于0.8 m。

（5）洪积物：分布于冲沟沟口，为洪积含土块碎石。成分灰岩、变质砂岩、板岩、石英岩、千枚岩等.在沟口形成规模不等的洪积扇。

2.3 地质构造与地震

本区处于秦岭东西向复杂构造带的西延部分与松潘-甘孜褶皱系东北及松潘断陷盆地边缘交汇处，总体构造位置隶属于秦岭地槽褶皱带范畴。

2.3.1 断裂特征

与工程区有关的区域断裂NW300°-310°。工程区以北约0.5-1.5km 为大院-殿沟大断裂带，产状为走向310°，倾向北东，倾角50°-65°，断层破碎带宽度10-15m，工程区以南约3 km 为大峪坪～朱家山大断裂带，产状为走向300°倾向南西，倾角40°-60°，断层破碎带宽度大于100 m。工作区介于上述两大断裂带的中间部位。

2.3.2 区域稳定性与地震

项目区内新构造运动活跃，地震频繁，有历史记载的地震达数百次，历史最大震级7-8 级。工程区处于舟曲-武都地震亚带上，属地震危险区，该危险区50 年内的发震概率61%，震级6.5-7.0级。

2.4 水文地质条件

基岩裂隙水主要赋存在中高山区，沟壑纵横，地形坡度大，地表水中。第四系孔隙潜水主要赋存于白龙江河床、漫滩及其两岸Ⅰ、Ⅱ级阶地下部的砂卵砾石层中。在河床，漫滩中的地下水埋深0.5～1.2m，在Ⅰ级阶地地下水埋深2.2-4.2m，矿化度0.43～0.46g/l，水质良好，对混凝土无侵蚀性。

白龙江堤防沿线地下水为第四系河床孔隙潜水，沿线堤身处地下水位基本与白龙江水位一致。依照白龙江河谷内钻孔资料，堤防沿线含水层厚40～70m，其下为三叠系块状灰岩。含水层颗粒分选性差，渗透系数约为79.6m/d；经对堤防沿线砼建筑物运行情况进行分析，借鉴“甘肃省陇南市白龙江干流武都区两水段堤防工程”水质分析报告，认为白龙江地表水及地下水对砼不存在腐蚀性，可以用来养护和拌制砼，因工程区平均气温为14.8℃，冬季气温基本在0℃以上，因此工程建成后，可有效防止冻胀问题发生。

2.5 物理地质现象

白龙江南岸冲沟较发育，物理地质现象主要表现为泥石流，但南岸植被覆盖好，各冲沟口有少量的固体径流物堆积，对白龙江河道及堤坝破坏微弱。工程区内北岸由于山地植被稀疏，坡体陡峻，水土流失严重，多在暴雨之后，山洪携带大量块碎石、泥沙等，形成泥石流，对白龙江河道及堤坝破坏作用强烈，但北岸工程区内没有泥石流沟道。

3 结语

本工程区地貌单元主要为构造剥蚀中高山区和白龙江谷地区，区内出露的岩性主要为第四系洪积、冲洪积块碎石、砂砾卵石，地震动峰值0.20g，地震动反应谱特征周期为0.45s，地震烈度为Ⅷ度。尽管工程区内泥石流活动等不良物理地质现象较发育，但对堤防工程影响小，且区内地下水丰富，水质好，对混凝土无侵蚀性，有利于项目正常施工和运行。同时，通过修建堤防，能使项目区居民及土地得到安全保障，不受河道洪水的侵害，提高抵御洪水灾害的能力，为当地农业可持续发展和广大人民群众生命财产提供安全保障。