抽水蓄能電站工程建設(shè)場(chǎng)地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估

周春華 王金山

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，河南 鄭州 450053； 2.河南省鄭州地質(zhì)工程勘察院，河南 鄭州 450053)

抽水蓄能電站工程建設(shè)場(chǎng)地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估

周春華1，2王金山1，2

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，河南 鄭州 450053； 2.河南省鄭州地質(zhì)工程勘察院，河南 鄭州 450053)

針對(duì)抽水蓄能電站工程包含工程樞紐多、涉及范圍廣，工程所處山區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜的特點(diǎn)，對(duì)該類項(xiàng)目建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的評(píng)估級(jí)別、評(píng)估范圍和場(chǎng)地分區(qū)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，闡述了其地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估、預(yù)測(cè)評(píng)估、綜合分區(qū)評(píng)估的要點(diǎn)，并對(duì)現(xiàn)狀調(diào)查重點(diǎn)、報(bào)告編制、不良地質(zhì)現(xiàn)象等技術(shù)問題進(jìn)行了評(píng)述，以供參考。

地質(zhì)災(zāi)害，危險(xiǎn)性評(píng)估，抽水蓄能電站

1999年，國(guó)土資源部發(fā)布了《關(guān)于實(shí)行建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的通知》，此后，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估為建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)、用地審批以及建設(shè)單位制定地質(zhì)災(zāi)害防治方案提供依據(jù)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起到了重要作用。地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估開展以來，為不同類型工程建設(shè)用地地災(zāi)評(píng)估提供了很多經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)，但在一些技術(shù)問題上存在各種不同的認(rèn)識(shí)。就水利水電工程的抽水蓄能電站而言，與其他工程比較，其建設(shè)場(chǎng)地具有范圍廣、類型多的特點(diǎn)，在進(jìn)行該類項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中，應(yīng)針對(duì)其特性，與其他建設(shè)用地評(píng)估內(nèi)容區(qū)別對(duì)待。

1 評(píng)估技術(shù)路線

1.1 評(píng)估級(jí)別

按《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求(試行)》，根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目重要性和地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度將地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估級(jí)別分為三級(jí)。對(duì)屬于水利水電工程項(xiàng)目的抽水蓄能電站工程而言，其建設(shè)項(xiàng)目重要性分析，按《水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)》劃分等級(jí)，分等指標(biāo)見表1。目前修建的水電樞紐工程，水庫(kù)庫(kù)容或裝機(jī)容量基本為中等規(guī)模以上，屬較重要或重要建設(shè)項(xiàng)目，其評(píng)估級(jí)別普遍在二級(jí)以上。抽水蓄能電站工程一般修建在崇山峻嶺之中，工程上、下水庫(kù)區(qū)的存在，決定了建設(shè)工程區(qū)域地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件以及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度等地質(zhì)環(huán)境條件的復(fù)雜程度介于中等～復(fù)雜之間，因此總的地質(zhì)環(huán)境條件為中等或復(fù)雜。綜合分析建設(shè)項(xiàng)目重要性和地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度，可見，抽水蓄能電站工程建設(shè)場(chǎng)地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估級(jí)別為二級(jí)以上。

表1 水電樞紐工程的分等指標(biāo)

1.2 評(píng)估范圍及評(píng)估場(chǎng)地分區(qū)

按《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求(試行)》，根據(jù)抽水蓄能電站工程本身的特點(diǎn)，結(jié)合工程區(qū)周圍的地質(zhì)環(huán)境條件、災(zāi)害發(fā)育情況以及工程建設(shè)和營(yíng)運(yùn)過程中可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害危害的影響范圍綜合確定評(píng)估邊界?？紤]到水電工程所處復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件部位，崩塌、滑坡、泥石流等災(zāi)害分布普遍，根據(jù)災(zāi)害規(guī)模的大小，其所涉及的范圍一般在坡腳附近和次級(jí)分水嶺處，范圍大的甚至涉及一級(jí)分水嶺。

由于水利水電工程包含工程樞紐多，涉及范圍廣，是目前最為復(fù)雜的工程建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估。其中，抽水蓄能電站由于其特定的作用，分為上、下兩個(gè)水庫(kù)區(qū)，其工程布置較一般的水電工程更為復(fù)雜，因此，若按一般常規(guī)的評(píng)估方法和思路，對(duì)抽水蓄能電站工程區(qū)進(jìn)行地災(zāi)評(píng)估，會(huì)造成不同工程樞紐區(qū)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)出現(xiàn)交叉重復(fù)、表述不清楚的情況。

針對(duì)上述問題，根據(jù)抽水蓄能電站工程建設(shè)場(chǎng)地的使用性質(zhì)，可將評(píng)估區(qū)劃分為：水庫(kù)庫(kù)區(qū)、壩址樞紐建筑區(qū)、輸水系統(tǒng)、石料開挖區(qū)、棄碴場(chǎng)區(qū)、場(chǎng)內(nèi)公路區(qū)、移民遷建新址區(qū)和生活管理施工輔助設(shè)施區(qū)等。由于抽水蓄能電站存在上、下庫(kù)區(qū)，其配套的設(shè)施在上、下庫(kù)區(qū)幾乎均有布置，我們可以對(duì)以上各個(gè)工程分區(qū)，分上、下庫(kù)區(qū)對(duì)各項(xiàng)工程建設(shè)場(chǎng)地分別進(jìn)行評(píng)估。

1.3 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估

根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估所包括的災(zāi)種，結(jié)合上述分區(qū)原則，分災(zāi)種對(duì)評(píng)估區(qū)內(nèi)的現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估。地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估的主要內(nèi)容及闡述重點(diǎn)包括：1)通過現(xiàn)狀調(diào)查，準(zhǔn)確查明評(píng)估區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的類型、規(guī)模、空間分布、現(xiàn)狀穩(wěn)定性、危害對(duì)象和危險(xiǎn)性程度等，按災(zāi)害種類列表表示。2)重點(diǎn)對(duì)壩址樞紐建筑區(qū)、場(chǎng)內(nèi)公路、生活管理施工輔助設(shè)施區(qū)等工程部位，針對(duì)崩塌、滑坡和泥石流災(zāi)害進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估，而水庫(kù)庫(kù)區(qū)、河床主要對(duì)其淹沒帶影響范圍內(nèi)做重點(diǎn)評(píng)估，為預(yù)測(cè)評(píng)估作鋪墊。3)在抽水蓄能電站的水庫(kù)區(qū)內(nèi)一般不同程度地分布有第四系堆積物、坡積物，在現(xiàn)狀調(diào)查時(shí)，除對(duì)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行調(diào)查外，還應(yīng)對(duì)區(qū)內(nèi)不同成因的第四系堆積物、坡積物的成分、結(jié)構(gòu)，尤其是其密實(shí)及膠結(jié)狀況作詳細(xì)調(diào)查，為預(yù)測(cè)評(píng)估打下基礎(chǔ)。4)根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查狀況，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害分布密度大、類型多以及影響較大的分區(qū)，需要做地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀分布圖。

1.4 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估

基于評(píng)估分區(qū)，結(jié)合現(xiàn)狀調(diào)查、評(píng)估情況，對(duì)各分區(qū)的建設(shè)場(chǎng)地分災(zāi)種進(jìn)行危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估。針對(duì)抽水蓄能電站工程本身的特性，工程建設(shè)可能引發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害，以及工程本身可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害主要包括崩塌、滑坡、泥石流。在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：1)水庫(kù)區(qū)水位變動(dòng)帶范圍內(nèi)的邊坡穩(wěn)定性預(yù)測(cè)。a.在對(duì)已有崩塌、滑坡等災(zāi)害作重點(diǎn)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，對(duì)水位變動(dòng)帶內(nèi)及其可能影響到的上部第四系堆積物邊坡應(yīng)作較為合理的分析，并附相應(yīng)的剖面圖及照片。b.對(duì)庫(kù)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的階地堆積，應(yīng)進(jìn)行沼澤化、鹽漬化等浸沒分析。c.各種圖件中必須標(biāo)明水庫(kù)的正常蓄水位及死水位。2)工程壩址樞紐建筑區(qū)、輸水系統(tǒng)、石料開挖區(qū)、場(chǎng)內(nèi)公路區(qū)、移民遷建新址區(qū)和生活管理施工輔助設(shè)施區(qū)等部位，通常是施工大挖或填方區(qū)，必須結(jié)合工程施工部位，分巖質(zhì)、土質(zhì)邊坡，對(duì)開挖邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行定性的預(yù)測(cè)評(píng)估。3)由于建設(shè)過程中石料以及邊坡開挖產(chǎn)生大量棄碴，棄碴場(chǎng)區(qū)應(yīng)高于水庫(kù)區(qū)水位變動(dòng)帶，在預(yù)測(cè)評(píng)估時(shí)，對(duì)由于堆碴不合理導(dǎo)致的泥石流問題作重點(diǎn)分析。

1.5 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合分區(qū)評(píng)估

結(jié)合現(xiàn)狀評(píng)估和預(yù)測(cè)評(píng)估結(jié)果對(duì)擬建工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度進(jìn)行綜合評(píng)估，綜合評(píng)估一般采用定性的方法。在綜合評(píng)估的基礎(chǔ)上，按照《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求(試行)》劃分地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性級(jí)別，劃分原則為：1)現(xiàn)狀和預(yù)測(cè)評(píng)估結(jié)果等級(jí)中，有一項(xiàng)為危險(xiǎn)性大，評(píng)估結(jié)果為危險(xiǎn)性大；2)現(xiàn)狀和預(yù)測(cè)評(píng)估結(jié)果等級(jí)中，兩者均為危險(xiǎn)性小，評(píng)估結(jié)果為危險(xiǎn)性??；3)除危險(xiǎn)性大和小以外的等級(jí)為危險(xiǎn)性中等。再依據(jù)危險(xiǎn)性大小對(duì)評(píng)估區(qū)進(jìn)行危險(xiǎn)性分區(qū)。

根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)和危險(xiǎn)性分區(qū)，對(duì)各區(qū)工程建設(shè)的適宜性進(jìn)行評(píng)估。其中：1)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大，防治工程復(fù)雜的，土地適宜性為適宜性差；2)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等，有針對(duì)性的采取相應(yīng)防治工程的，土地適宜性為基本適宜；3)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小，基本不設(shè)計(jì)防治工程或防治工程很簡(jiǎn)單的，土地適宜性為適宜；4)提出應(yīng)對(duì)各種不穩(wěn)定邊坡、階地堆積物、坡積物等的各種防治措施的具體建議。

2 抽水蓄能電站工程地災(zāi)評(píng)估的其他問題

由于各工程區(qū)涉及范圍相差較大，地質(zhì)環(huán)境條件也不盡相同，地質(zhì)災(zāi)害的分布及其評(píng)價(jià)方法存在一定的差異。為了地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估報(bào)告能夠順利通過專家評(píng)審，并有效地指導(dǎo)業(yè)主和施工單位，要求技術(shù)人員在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估調(diào)查工作時(shí)，應(yīng)該充分掌握各樞紐工程的具體特點(diǎn)、分布位置及施工要求，針對(duì)不同要求開展現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)調(diào)查，并對(duì)工程部位開挖可能會(huì)出現(xiàn)的災(zāi)害類型及其危險(xiǎn)性初步評(píng)估；對(duì)于遷建場(chǎng)地以及水庫(kù)內(nèi)存在的其余后緣邊坡的坡體結(jié)構(gòu)應(yīng)作詳細(xì)的地質(zhì)、水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查，對(duì)邊坡可能出現(xiàn)的失穩(wěn)方式和規(guī)模作出初步判斷，為下一步結(jié)合項(xiàng)目工程地質(zhì)勘察或可行性研究資料，對(duì)邊坡穩(wěn)定性作出定性的可靠預(yù)測(cè)。技術(shù)人員在編制評(píng)估報(bào)告時(shí)，首先得熟悉工程類型、特點(diǎn)及分布，在此基礎(chǔ)上理清思路，對(duì)于各工程分區(qū)，根據(jù)區(qū)內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀發(fā)育情況等進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀、預(yù)測(cè)評(píng)估，在現(xiàn)狀和預(yù)測(cè)評(píng)估的基礎(chǔ)上開展綜合評(píng)估。根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求(試行)》，工程建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的災(zāi)種主要包括：崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含巖溶塌陷和礦山采空塌陷)、地裂縫和地面沉降6種災(zāi)害類型。對(duì)于抽水蓄能電站工程而言，地下工程突水、突泥，壩基滲漏等與崩塌、滑坡和泥石流明顯不同，是因地質(zhì)條件原因或工程施工遇到的工程地質(zhì)問題，不屬于地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的災(zāi)種。但是，其災(zāi)害顯示明顯，對(duì)工程建設(shè)危害較大，會(huì)對(duì)工程施工本身造成危害，對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅，因此，我們?cè)陂_展地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估時(shí)，需要對(duì)一些危害較大的不良地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行初步評(píng)估。需要評(píng)估的不良地質(zhì)問題主要包括：1)在抽水蓄能電站工程施工或運(yùn)營(yíng)過程中發(fā)生的大壩壩基滲漏、導(dǎo)流隧洞滲漏等與大壩等工程施工有關(guān)的不良地質(zhì)問題。2)在抽水蓄能電站工程地下工程施工時(shí)發(fā)生的圍巖變形塌方、巖爆、突水、突泥等不良地質(zhì)問題。3)在工程運(yùn)營(yíng)以后，上下水庫(kù)區(qū)蓄水，水庫(kù)浸沒導(dǎo)致沼澤化和鹽漬化、水庫(kù)水位變化誘發(fā)地震等水庫(kù)庫(kù)區(qū)的不良地質(zhì)現(xiàn)象。4)與其他工程建設(shè)有關(guān)的不良地質(zhì)現(xiàn)象：地面不均勻沉陷、砂土液化等。

3 結(jié)語(yǔ)

抽水蓄能電站工程具有規(guī)模大、涉及范圍廣，上庫(kù)區(qū)與下庫(kù)區(qū)的高差大等特點(diǎn)，該類工程建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估是水利水電工程中最為復(fù)雜的。結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)抽水蓄能電站工程地災(zāi)評(píng)估形成幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)，作了以下總結(jié)：1)由于抽水蓄能電站工程區(qū)主要地處崇山峻嶺，從地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度和工程規(guī)模分析，評(píng)估級(jí)別一般為二級(jí)以上。2)抽水蓄能電站工程所處復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件部位，結(jié)合評(píng)估內(nèi)容及技術(shù)要求，評(píng)估范圍一般在坡腳附近和次級(jí)分水嶺處，范圍大的涉及一級(jí)分水嶺；該類工程樞紐多、涉及范圍廣，分上、下兩個(gè)庫(kù)區(qū)，在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中，分上、下庫(kù)區(qū)，按不同的工程樞紐分區(qū)、分災(zāi)種進(jìn)行評(píng)估。3)在進(jìn)行現(xiàn)狀評(píng)估、預(yù)測(cè)評(píng)估以及綜合分區(qū)評(píng)估時(shí)，對(duì)不同規(guī)模的災(zāi)種，不穩(wěn)定邊坡等，根據(jù)工程特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性分析評(píng)價(jià)，并用圖表表示。4)抽水蓄能電站工程建設(shè)中及運(yùn)營(yíng)后涉及的大壩壩基滲漏、導(dǎo)流隧洞滲漏、地下工程突水突泥、誘發(fā)地震、水庫(kù)浸沒、地面不均勻沉陷等均屬于不良工程地質(zhì)問題，不屬于地質(zhì)災(zāi)害范疇，在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估時(shí)，應(yīng)對(duì)不良工程地質(zhì)問題進(jìn)行初步評(píng)估。

[1] 國(guó)土資發(fā)[2004]69號(hào)，國(guó)土資源部關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作的通知及其附件1——地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求(試行)[Z].2004.

[2] 國(guó)土資源部.地質(zhì)災(zāi)害防治條例[M].北京：中國(guó)大地出版社，2003.

[3] 劉金拓.十三陵抽水蓄能電站的地質(zhì)災(zāi)害問題淺析[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，1996(1):95-98.

[4] 胡卸文.水利水電工程建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中的若干技術(shù)問題探討[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2007(1)：126-128.

[5] 張發(fā)明.寧波抽水蓄能電站上庫(kù)滑塌體穩(wěn)定性分析[J].西安地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1997(3)：49-53.

Geological hazard risk estimation of pumped-storage power station engineering construction field

ZHOU Chun-hua1,2WANG Jin-shan1,2

(1.The2ndGeologicalEnvironmentSurveyInstitute,HenanGeologyMineSurveyandDevelopmentBureau,Zhengzhou450053,China;2.HenanZhengzhouGeologyEngineeringSurveyInstitute,Zhengzhou450053,China)

According to pumped-storage power station engineering features including various hubs, wide scope and mountainous geological environment, the paper briefly analyzes construction land geology risk estimation level and field separation, describes its geological hazard estimation status, prediction estimation and comprehensive separation estimation, and finally discusses current survey points, report compilation and bad geological phenomena and other technical problems, with a view to provide some guidance.

geological disaster, hazard estimation, pumped-storage power station

1009-6825(2014)28-0060-02

2014-07-20

周春華(1981- )，男，工程師； 王金山(1981- )，男，工程師

P694

A