大理岔河水庫(kù)不同類型物源防治措施淺析

鄭偉

（西南有色昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)（院）股份有限公司，云南　昆明　650000）

大理岔河水庫(kù)不同類型物源防治措施淺析

鄭偉

（西南有色昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)（院）股份有限公司，云南昆明650000）

泥沙淤積將使水庫(kù)的有效庫(kù)容減小，造成經(jīng)濟(jì)效益的損失［1］。擬建的大理永平縣岔河水庫(kù)由于壩址以上徑流區(qū)內(nèi)水土流失嚴(yán)重，滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育，由此產(chǎn)生的大量泥沙嚴(yán)重威脅庫(kù)容，需采取地質(zhì)災(zāi)害防治和水土保持等綜合治理措施，以消減庫(kù)區(qū)內(nèi)固體物源數(shù)量。為此，需查明庫(kù)區(qū)徑流范圍內(nèi)產(chǎn)生泥沙的物源類型及發(fā)育特征，調(diào)查手段主要為工程地質(zhì)測(cè)繪，并實(shí)施適當(dāng)數(shù)量的井（槽）探等山地工程。最后根據(jù)調(diào)查結(jié)果，針對(duì)不同物源類型提出相應(yīng)的工程措施和植被措施，以期達(dá)到大大減少可能威脅庫(kù)容的固體物源數(shù)量的目的。

水庫(kù)淤積；物源類型；防治措施

擬建的岔河水庫(kù)位于瀾滄江的支流倒流河，徑流面積79.5km2。壩址上游水土流失嚴(yán)重，滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育。本文通過區(qū)域地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、工程地測(cè)繪、井（槽）探等大量工作，查明了水庫(kù)徑流區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育情況，以及不同類型物源轉(zhuǎn)化為入庫(kù)泥沙的方式，提出了不同類型物源的防治措施，可為消減入庫(kù)泥沙量提供技術(shù)依據(jù)。

1　物源產(chǎn)生原因

大理岔河水庫(kù)徑流區(qū)產(chǎn)沙量大的原因主要為地質(zhì)條件差和土地利用不合理。

1）水庫(kù)徑流區(qū)地質(zhì)構(gòu)造作用強(qiáng)烈，導(dǎo)致巖體風(fēng)化破碎，加上降雨沖刷影響，坡面侵蝕嚴(yán)重。在強(qiáng)烈的外力地質(zhì)作用下，徑流區(qū)內(nèi)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育。經(jīng)調(diào)查，徑流區(qū)內(nèi)共分布有泥石流30條，規(guī)模較大的滑坡35個(gè)。此外，溝岸兩側(cè)還發(fā)育有數(shù)量眾多的崩塌、溜滑等不良地質(zhì)體，但規(guī)模一般很小。

2）水土流失嚴(yán)重的另外一個(gè)原因是人為耕作。岔河水庫(kù)壩址以上流域涉及兩個(gè)行政村，總?cè)丝?747人，總耕地面積3223畝，其中坡耕地面積2435畝，園地面積23985畝，原始植被多已被農(nóng)耕活動(dòng)破壞殆盡。

2　物源類型及發(fā)育特征

根據(jù)以上對(duì)物源產(chǎn)生原因的分析，可將水庫(kù)徑流區(qū)內(nèi)物源分為滑坡（崩塌）堆積物、殘坡積物、溝道堆積物［2］和人工堆積物四類。

1）滑坡（崩塌）堆積物?；拢ū浪┲饕植贾蟽?nèi)，為水庫(kù)徑流區(qū)內(nèi)固體物質(zhì)的一個(gè)主要來(lái)源［3～5］。依據(jù)滑坡體穩(wěn)定性與受水流沖刷的關(guān)系，可將區(qū)內(nèi)滑坡分為四類；

一是穩(wěn)定性直接受水流沖刷影響的滑坡。此類滑坡多規(guī)模較小，多位于溝岸底部，直接受到流水沖刷，水流的沖刷侵蝕為其穩(wěn)定性的主控因素，滑坡穩(wěn)定性多較差，多數(shù)已發(fā)生滑動(dòng)，滑體直接堆積在溝道內(nèi)，部分滑體已被流水沖走。該類滑坡共有7個(gè)，滑坡體積一般在500m3以下。

二是穩(wěn)定性部分受水流沖刷影響的滑坡。該類滑坡一般位于斜坡中下部，體積較第一類大的多，體積多在10000m3以上，前緣坡腳直接受到流水的沖刷，導(dǎo)致滑坡體前緣土體失穩(wěn)垮塌。但流水對(duì)坡腳的沖刷一般不是斜坡穩(wěn)定性的主控因素，其穩(wěn)定性同時(shí)還受到降雨、人工加載、斜坡結(jié)構(gòu)等因素的影響。此類滑坡共有17個(gè)。

三是穩(wěn)定性不受流水沖刷影響的滑坡。該類滑坡一般位于斜坡的中上部，坡腳不直接遭受流水侵蝕，其穩(wěn)定性主要受到降雨入滲軟化、人工加載及斜坡結(jié)構(gòu)等因素的影響，穩(wěn)定性一般較好。此類滑坡共有5個(gè)，體積均在10000m3以上，滑坡體表面植被覆蓋較差，雨水面蝕在地表形成數(shù)量較多的細(xì)溝。

四是位于公路內(nèi)側(cè)的滑坡。該類滑坡主要由道路修建開挖形成，開挖后邊坡直接裸露，巖體長(zhǎng)期受到雨水的浸潤(rùn)軟化，從而導(dǎo)致斜坡失穩(wěn)滑動(dòng)，規(guī)模一般較小，體積一般小于100m3。此類滑坡共有6個(gè)，目前多數(shù)已發(fā)生過滑動(dòng)，滑坡體直接堆積在公路內(nèi)側(cè)。

2）殘坡積物。水庫(kù)徑流區(qū)內(nèi)殘坡積物主要分布于坡度稍緩地帶，由于受構(gòu)造及風(fēng)化作用影響，巖體破碎，殘坡積物質(zhì)在坡面形成堆積，厚度一般0.5～8.0m，質(zhì)地松散，細(xì)粒物質(zhì)多，較易被水流沖刷、搬運(yùn)。

3）溝道堆積物。區(qū)內(nèi)主河道較寬闊地段，以及一些支溝溝口，早期泥石流物質(zhì)在搬運(yùn)過程中沿溝道停積，為后期泥石流發(fā)生提供物質(zhì)來(lái)源，成為固體物質(zhì)的重要來(lái)源之一。

4）人工堆積物。人工活動(dòng)堆積類主要為在溝道內(nèi)順溝道切坡修建公路而產(chǎn)生，主要堆積于公路外坡。另一部分人工堆積物的主要來(lái)源為溝岸邊村民建房，開挖棄渣和建筑垃圾等直接傾倒在溝道中。該類固體物質(zhì)總量相對(duì)較少。

3　不同類型物源防治措施

1）滑坡（崩塌）堆積物。按斜坡穩(wěn)定性與水流的關(guān)系分別敘述如下：

一是穩(wěn)定性直接受水流沖刷影響的滑坡。該類滑坡規(guī)模普遍較小，且數(shù)量較多，可結(jié)合主溝溝床堆積物的固定進(jìn)行治理，多數(shù)不需直接治理；當(dāng)滑坡體規(guī)模較大，下游溝道地形合適，且投入工程量不大時(shí)，可在其下游溝道內(nèi)修建谷坊，利用淤積物反壓坡腳，以使斜坡穩(wěn)定。

二是穩(wěn)定性部分受水流沖刷影響的滑坡。該類滑坡多規(guī)模較大，流水沖刷坡腳是導(dǎo)致斜坡失穩(wěn)的重要原因，對(duì)此類滑坡可結(jié)合地形在前緣溝道內(nèi)適當(dāng)位置修建谷坊，利用淤積物反壓坡腳，當(dāng)斜坡表面分布有沖溝時(shí)，可同時(shí)在沖溝內(nèi)布置適當(dāng)數(shù)量的小型谷坊，防止流水切割斜坡表面。另外，在滑坡后緣設(shè)置截水溝，防止外圍匯水進(jìn)入滑坡范圍內(nèi)，對(duì)滑坡表面進(jìn)行沖刷。

三是穩(wěn)定性不直接受流水沖刷影響的滑坡。該類滑坡穩(wěn)定性不直接受流水沖刷影響，雨水沖刷斜坡表層是形成入庫(kù)泥沙的主要原因。對(duì)此類滑坡的治理應(yīng)以截?cái)嗟乇韰R水為主，可在滑坡后緣修建截水溝，同時(shí)在前緣采用抗滑樁、擋土墻等工程手段，增加斜坡穩(wěn)定性。

四是位于公路內(nèi)側(cè)的滑坡。該類滑坡多規(guī)模不大，主要因修路切坡開挖形成，治理措施應(yīng)以攔擋為主。當(dāng)滑坡規(guī)模較小時(shí)，在其前緣修建擋土墻即可；當(dāng)滑坡體規(guī)模較大時(shí)，應(yīng)同時(shí)結(jié)合排水措施進(jìn)行治理。

2）殘坡積物。殘坡積物形成入庫(kù)泥沙的防治應(yīng)以植被措施為主。在地形陡峭不適宜耕種的陡坡區(qū)，進(jìn)行退耕還林和封山育林，并嚴(yán)禁對(duì)現(xiàn)有林區(qū)樹木造成破壞；在其他緩坡區(qū)，應(yīng)大力調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，推廣種植涵養(yǎng)水源效果較好的經(jīng)濟(jì)林木和果木［6］。

3）溝道堆積物。對(duì)于溝道堆積物按分布位置可分為主河道內(nèi)堆積物、支溝溝道內(nèi)的堆積物，以及小型沖溝溝道內(nèi)堆積物3類：

對(duì)于主河道，應(yīng)在流通區(qū)內(nèi)修建攔渣壩，但因溝道內(nèi)堆積物數(shù)量巨大，攔渣壩庫(kù)容無(wú)法完全滿足攔蓄要求，故可同時(shí)結(jié)合固床壩對(duì)河道內(nèi)的堆積物進(jìn)行固定；

對(duì)于支溝泥石流，應(yīng)盡量采取谷坊、攔渣壩等攔擋措施［7］，將物源固定在支溝內(nèi)，防止其進(jìn)入主河道，工程治理措施同時(shí)應(yīng)考慮溝道內(nèi)滑坡的治理；

對(duì)于小型沖溝，因其規(guī)模多較小，且多數(shù)地形陡峭不具備實(shí)施工程治理的條件，應(yīng)以植被措施為主。

4）人工堆積物。人工堆積物總量不大，當(dāng)數(shù)量少時(shí)，可直接人工進(jìn)行清運(yùn)；當(dāng)溝道內(nèi)棄渣堆放較多時(shí)，可對(duì)溝道進(jìn)行疏通；將來(lái)新建道路產(chǎn)生的棄渣應(yīng)嚴(yán)禁順溝道堆放。

4　結(jié)論

1）由于構(gòu)造作用發(fā)育、巖體風(fēng)化破碎，加上人為墾殖活動(dòng)強(qiáng)烈，導(dǎo)致岔河水庫(kù)徑流區(qū)內(nèi)水土流失嚴(yán)重，滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育；

2）徑流區(qū)內(nèi)的物源類型主要有滑坡（崩塌）堆積物、坡殘積物、溝道堆積物和人工堆積物4種類型；

3）滑坡（崩塌）堆積物形成的入庫(kù)泥沙防治措施主要為在溝道內(nèi)修建攔擋壩，利用淤積物反壓坡腳，在斜坡后緣修建截水溝，防止外圍匯水沖刷坡面。并結(jié)合擋土墻、抗滑樁等以增加斜坡的穩(wěn)定性；坡殘積物形成的入庫(kù)泥沙主要采用生態(tài)植被措施進(jìn)行防治；溝道堆積物形成的入庫(kù)泥沙主要采用攔擋壩進(jìn)行攔截，對(duì)于溝道內(nèi)堆積物厚度較大地段同時(shí)結(jié)合固床壩進(jìn)行固定；人工堆積物則主要采用疏導(dǎo)、清理的手段防止其形成入庫(kù)泥沙。

［1］ 彭輝.水庫(kù)泥沙淤積對(duì)水庫(kù)有效庫(kù)容的影響規(guī)律研究［J］.三峽大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，33（6）：1-2.

［2］ 李瑞冬，王根龍，趙成，胡向德，朱立峰，曾慶銘，等.三眼峪特大泥石流形成的物源條件分析［J］.西北地質(zhì)，2011，44（3）：24-28.

［3］ 駱宗詩(shī)，陳永林，王志明，羅曉華，何建社，向成華，等.平武縣清漪溝泥石流物源現(xiàn)存量分析［J］.四川林業(yè)科技，2013，34（5）：39-40.

［4］ 劉穎利，楊子榮，等.色普水庫(kù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律［J］.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，28（4）：83-84.

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［6］ 姜明亮，等.柘溪水庫(kù)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害及防［J］.湖南水利，1997，38（5）：15-16.

［7］ 曾慶利，岳中琦，楊志法，等.谷坊在你是防治中的作用［J］巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2005，24（17）：3142-3143.

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