雅礱江楞古河段河道演變分析

黃良文

(中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610072)

1 河道概況

雅礱江楞古河段全長(zhǎng)約58km，根據(jù)河道自身演變特點(diǎn)，以支流力丘河河口為界，將該河段分成上、下兩段，上段河道長(zhǎng)約31km，下段河段長(zhǎng)約27km。

1.1 力丘河河口以上河段

該河段河道平均比降為2.28‰?？菟谒鎸捲?0m～120m。河谷屬典型的侵蝕谷，總體呈南北向，河谷形態(tài)多呈“V”型峽谷地貌，兩岸分水嶺高程一般在4000m～5000m，兩岸總體以基巖岸坡為主，河谷切割較深，兩岸谷坡陡峻，河流階地及漫灘不發(fā)育，僅局部河灣處見(jiàn)零星的階地分布。河床組成基本為卵礫石，沿岸除冰水堆積物分布相對(duì)較廣泛外，局部見(jiàn)一些崩塌和滑坡體分布，這些潛在不穩(wěn)定岸坡是河岸變形或失穩(wěn)的主要部位，也是該河段河道演變的主要體現(xiàn)。

圖1 雅礱江流域圖

1.2 力丘河河口以下河段

該河段河道平均比降約為7.82‰，兩岸高山海拔在4600m～4850m，山體雄厚，谷坡陡峭，為典型的高山峽谷地貌，河谷多呈不對(duì)稱“V”型谷。谷坡臨江坡高一般在500m以上，橫向上表現(xiàn)為上寬下窄的“谷中谷”形態(tài)，臨河岸坡陡峻，坡度 40°～60°，局部達(dá) 60°～85°，中、上部岸坡相對(duì)較緩，坡度一般30°～40°。雅礱江沿岸基巖裸露，多為基巖岸坡，河谷類型為斜向谷，左岸為斜順向坡，右岸為斜反向坡。

河道總體流向S55oW，在本河段的下游段(蒙古山一帶)河流呈“S”形彎曲延伸，天然落差約100m，平均比降8.33‰。唐古棟以上2km河段內(nèi)發(fā)育殘余堰塞壩體，形成高差達(dá)23m的跌水，殘余堰塞壩體以上為堰塞湖，枯期江面寬110m～180m，水位高程2397m～2400m；唐古棟以下河段枯期江面寬一般60m～90m，江水面高程2398m～2320m，局部可見(jiàn)小規(guī)模堰塞堵江現(xiàn)象，局部江面變寬。河流以下切侵蝕為主，河谷兩側(cè)階地不發(fā)育，僅在夏日吊橋附近見(jiàn)Ⅰ級(jí)階地零星分布。

從上游至下游該河段右岸依次分布有雨日堆積體、唐古棟滑坡、夏日變形體、馬河變形體等4個(gè)特大型、巨型潛在不穩(wěn)定體，總方量約4.6億m3。此外，該河段左岸還發(fā)育有蔡玉、色古等多個(gè)大、中型滑坡及崩塌體，方量共計(jì)約650萬(wàn)m3?？傮w上該河段谷坡屬不穩(wěn)定岸坡[1]。

2 河道演變分析

2.1 歷史河道演變

（1）力丘河河口以上河段

該河段河道為典型的川西山區(qū)河流，其最大的河道演變特點(diǎn)就是由于塌岸、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象造成的局部演變。河道河床多為砂卵石組成，抗沖能力較強(qiáng)，年內(nèi)演變略有沖淤，年際演變除局部滑坡、塌岸后河段表現(xiàn)為沖淤變化外，河道總體表現(xiàn)為不沖不淤。

以力丘河河口上游約78km的雅江水文站河段為例，圖2給出了雅江水文站1970年6月與12月的實(shí)測(cè)橫斷面圖，從圖2可以看出，該河段年內(nèi)汛前、汛后略有淤積，但淤積演變幅度較小，河底高程變化在0.5m左右，兩岸受山體和基巖控制，河槽無(wú)左右擺動(dòng)跡象。

圖2 雅江水文站1976年橫斷面演變圖

圖3 雅江水文站年際間橫斷面演變圖

圖3給出了雅江水文站年際間的橫斷面圖，從圖3可以看出，該河段從1965年至1984年間，河道基本上處于相對(duì)平衡狀態(tài)，沒(méi)有明顯的沖刷和淤積，河勢(shì)穩(wěn)定。

（2）力丘河河口以下河段

該河段內(nèi)，滑坡、變形體等不良地質(zhì)現(xiàn)象密集，從上游至下游該河段右岸依次分布有雨日堆積體、唐古棟滑坡、夏日變形體、馬河變形體等4個(gè)特大型、巨型潛在不穩(wěn)定體，總方量約4.6億m3。此外，該河段左岸還發(fā)育有蔡玉、色古等多個(gè)大、中型滑坡及崩塌體，方量共計(jì)約650萬(wàn)m3。該河段最大的河道演變特點(diǎn)就是由于塌岸、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象造成的河床演變。

其中，唐古棟滑坡位于雅礱江右岸雅江縣孜河鄉(xiāng)雨日村下游，上距力丘河河口約2.0km，滑坡體橫河長(zhǎng)約1.4km，順河寬約1km，展布面積約1.1km2，前緣高程2475～2500m，后緣高程3500m，高差約1000m。1967年6月8日，唐古棟滑坡體發(fā)生大規(guī)?；?，滑坡體堵塞河道，堰塞體高達(dá)335m，失穩(wěn)邊坡高達(dá)1000m，剪出口高程2500m，后緣高程3550m，總方量約6800萬(wàn)m3，堵塞雅礱江后形成一高175m(右岸)至335m(左岸)的堰塞壩，壅水深度約180m，堰塞湖回水長(zhǎng)約53km，庫(kù)容6.8億m3。堰塞壩至6月17日8時(shí)左右漫頂后潰決，造成雅礱江特大洪水。據(jù)調(diào)查和實(shí)測(cè)資料，潰決后最大流量約53000m3/s，主要泄洪歷時(shí)13h，泄洪量約6.0億m3。下游洼里站出現(xiàn)最大洪峰流量為23600m3/s，瀘寧站為23100m3/s，小得石站為19900m3/s。潰壩洪水沿雅礱江而下，沖毀房屋、田地、公路、橋梁等，對(duì)下游造成巨大損失[2]。

潰壩洪峰后，堰塞體被高速水流挾帶而下，引起下游沿程河道發(fā)生普遍淤積現(xiàn)象,滑坡體下游約5.6km的馬河村在潰泄洪水歷時(shí)12小時(shí)內(nèi)淤高28m，下游約170km的洼里站亦淤高1m左右,隨之又逐漸沖刷粗化。淤積物的最大粒徑在馬河村附近約為1～1.5m，而堰塞壩殘余部分顆粒大部分基本由粒徑0.2～2m的漂卵石組成。

至第二年4～7月，成都院再次來(lái)到堰塞現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)堰塞體壩前水位較潰決后又降低了約11m，下游河道持續(xù)刷深，左岸殘留堆積體不斷被沖刷，右岸滑床亦在繼續(xù)垮塌，說(shuō)明滑坡區(qū)及下游淤積河道在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)才能夠趨于穩(wěn)定。

從堰塞壩上游約500m處的吉居水文站2004年～2013年實(shí)測(cè)橫斷面對(duì)比圖可以看出，經(jīng)過(guò)近50年的江水不斷沖刷，目前堰塞壩及下游河段已趨于穩(wěn)定。

以吉居水文站河段為例，圖4給出了吉居水文站2013年4次實(shí)測(cè)橫斷面圖，從圖4可以看出，該河段年內(nèi)汛前、汛后略有沖刷，但沖刷幅度較小，河底高程變化在1.5m左右，兩岸受山體和基巖控制，河槽無(wú)左右擺動(dòng)跡象，河床基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。

圖4 吉居水文站2013年橫斷面演變圖

圖5 吉居水文站年際間橫斷面演變圖

圖5給出了吉居水文站年際間的橫斷面圖，從圖5可以看出，該河段從2004年至2013年，河床沖淤交替變化，最大沖淤變幅在1.5m左右，兩岸受山體和基巖控制，河槽無(wú)左右擺動(dòng)跡象，河床基本穩(wěn)定。

圖6給出了目前雅礱江楞古河段縱剖面圖，從圖中可以看出，該河段不穩(wěn)定岸坡失穩(wěn)后，經(jīng)江水不斷沖刷，仍有部分殘余滯留該河段，致使唐古棟滑坡體下游河段比降明顯大于上游河段。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析，唐古棟殘余堰塞壩體分布在唐古棟滑坡體上下游2km河段，體積約1000萬(wàn)m3，形成高差達(dá)23m的跌水，殘余堰塞壩體以上為堰塞湖，枯期江面寬110m～180m，水位高程2397m～2400m。

圖6 楞古河段縱剖面圖

2.2 河道演變趨勢(shì)預(yù)測(cè)

（1）力丘河河口以上河段

根據(jù)有關(guān)研究報(bào)告[3]，該河段為楞古水電站庫(kù)區(qū)，楞古水電站建成蓄水后，壩前壅水約87m，由于庫(kù)區(qū)水位壅高，水深變大，水面比降減緩，流速減小，水流推移力及挾沙力均明顯降低，使泥沙在庫(kù)區(qū)淤積，淤積量隨水庫(kù)運(yùn)用年限而增大，河床逐漸抬高。考慮上游兩河口水庫(kù)、牙根二級(jí)水庫(kù)攔沙后，楞古水庫(kù)壩址處多年平均懸移質(zhì)輸沙量188萬(wàn)t，多年平均含沙量78.8g/m3，其中兩河口、牙根二級(jí)出庫(kù)懸移質(zhì)輸沙量151萬(wàn)t，出庫(kù)懸移質(zhì)最大粒徑0.25mm，由于粒徑較細(xì)，在楞古庫(kù)區(qū)難以落淤，大部分泥沙將排出庫(kù)外。牙根二級(jí)壩址至楞古壩址區(qū)間產(chǎn)沙36.6萬(wàn)t?？紤]兩河口水庫(kù)、牙根二級(jí)水庫(kù)攔沙后，楞古水電站正常蓄水位以下庫(kù)容與入庫(kù)年輸沙量之比約為117。總體而言，水庫(kù)泥沙淤積平衡年限較長(zhǎng)，水庫(kù)運(yùn)行100年后水庫(kù)泥沙淤積仍達(dá)不到平衡狀態(tài)。

由于庫(kù)區(qū)兩岸山體雄厚，河勢(shì)受山體控制，成庫(kù)后水面寬度仍較窄，該河段形成河道型水庫(kù)。

（2）力丘河河口以下河段

該河段從上游至下游該河段右岸依次分布有雨日堆積體、唐古棟滑坡、夏日變形體、馬河變形體等4個(gè)特大型、巨型潛在不穩(wěn)定體，左岸還發(fā)育有蔡玉、色古等多個(gè)大、中型滑坡及崩塌體。在有關(guān)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)報(bào)告[4]中，對(duì)各滑坡、變形體的穩(wěn)定性作了評(píng)價(jià)：雨日堆積體及下部弱松動(dòng)變形巖體，在各種工況下整體穩(wěn)定性均較好，僅堆積體前緣和兩側(cè)陡坎、后緣松散崩坡積堆積物和下部基巖邊坡淺表部松動(dòng)變形體，在地震下有發(fā)生局部變形失穩(wěn)的可能；唐古棟滑坡體，總方量為4450萬(wàn)m3，部分區(qū)域現(xiàn)狀基本穩(wěn)定，大部分區(qū)域現(xiàn)狀處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，地震下均處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，穩(wěn)定性較差；夏日變形體總方量4900萬(wàn)m3。大部分區(qū)域處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，地震下可能失穩(wěn)；馬河變形體總方量約3.48億m3。大部分區(qū)域天然狀態(tài)下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在地震下有發(fā)生失穩(wěn)的可能。

根據(jù)地質(zhì)分析的評(píng)價(jià)結(jié)論，總體上該河段岸坡在地震時(shí)均不穩(wěn)定，各大型滑坡變形體均存在失穩(wěn)的可能，且該地區(qū)地震頻繁，如果引起大型滑坡變形體失穩(wěn)，將在河道內(nèi)形成堰塞體，進(jìn)而在其上游形成堰塞湖，隨后發(fā)生潰壩。

3 結(jié)語(yǔ)

地質(zhì)災(zāi)害為山區(qū)河道演變的主要特點(diǎn)，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)表現(xiàn)為局部河段的突變，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后，隨時(shí)間推移，河道通過(guò)自身調(diào)整，逐漸恢復(fù)沖淤平衡狀態(tài)。

楞古河段地質(zhì)災(zāi)害、岸坡穩(wěn)定問(wèn)題突出，一旦再次發(fā)生大型滑坡變形體失穩(wěn)堰塞河道，將對(duì)下游沿江兩岸生命財(cái)產(chǎn)安全、梯級(jí)電站等設(shè)施構(gòu)成巨大威脅，這就對(duì)該河段的水電開(kāi)發(fā)提出了更高的要求：一方面是水力資源的合理利用，另一方面則需要對(duì)該河段行洪安全提出保障措施。

[1]中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.四川省雅礱江中游（兩河口至卡拉河段）水電規(guī)劃報(bào)告[R].2006.

[2]冷倫.雅礱江垮山堵江及潰泄洪水[J].水文，2000，20(3).

[3]中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.四川省雅礱江楞古水電站預(yù)可行性研究報(bào)告[R].2012.

[4]中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.力丘河口-蒙古山河段岸坡穩(wěn)定性及工程影響評(píng)價(jià)專題報(bào)告[R].2012.