云南省武定縣仁和水庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估與防治

劉昌偉，馬 琳

(昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650095)

云南省武定縣仁和水庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估與防治

劉昌偉，馬 琳

(昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650095)

以位于云南省北部武定縣仁和水庫(kù)為例，結(jié)合詳實(shí)野外地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查，對(duì)水庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估重點(diǎn)、評(píng)估范圍以及兩處具體滑坡進(jìn)行了詳細(xì)討論，認(rèn)為滑坡為水庫(kù)區(qū)的主要地質(zhì)災(zāi)害，危害性為中等，對(duì)施工及運(yùn)營(yíng)期間過(guò)往車輛及人員有一定威脅。并根據(jù)以上危險(xiǎn)性評(píng)估給出相對(duì)合理的地質(zhì)災(zāi)害防治建議與具體措施。

地質(zhì)災(zāi)害；危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)；防治措施

0 前 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人類生存空間不斷向山區(qū)擴(kuò)展，使得近年滑坡等山地災(zāi)害的發(fā)生越來(lái)越頻繁，人們認(rèn)識(shí)到防范和減輕滑坡等地質(zhì)災(zāi)害對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性[1]。地質(zhì)災(zāi)害其發(fā)育及發(fā)展演化需要特定的地質(zhì)環(huán)境[2]。由于近來(lái)云南省發(fā)展建設(shè)使得工程地質(zhì)環(huán)境逐漸惡化，所以近年來(lái)崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等災(zāi)害在云南頻繁發(fā)生，嚴(yán)重危及災(zāi)區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全并嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)建設(shè)的順利進(jìn)行[3-4]。而修建仁和水庫(kù)，對(duì)解決武定灌區(qū)耕地缺水困境，提高灌溉保證率，增加糧食產(chǎn)量，提高農(nóng)民生活水平具有重要作用，水庫(kù)的建設(shè)是十分必要和迫切的。故有關(guān)水庫(kù)的地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查研究能解決該縣發(fā)展和地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的矛盾問(wèn)題。

1 地質(zhì)環(huán)境背景

地質(zhì)災(zāi)害是在一定的地質(zhì)環(huán)境條件下形成的，他受諸多因素的控制，如地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、氣象條件以及人類工程活動(dòng)等[5]。不同地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害其形成條件也各異，因而就要求我們?cè)谶M(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)估時(shí)，必須充分掌握評(píng)估區(qū)內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境條件。

仁和水庫(kù)位于武定縣貓街鎮(zhèn)倉(cāng)房村委會(huì)仁和村上游1.6 km處的勐果河上游支流倉(cāng)房河支流大廠河上。水庫(kù)所在流域?qū)俳鹕辰帝鹿又Я鱾}(cāng)房河[6]。水庫(kù)壩地理坐標(biāo)為東經(jīng)102(°)04(′)25(″)，北緯25(°)29(′)28(″)。庫(kù)盆狹窄呈長(zhǎng)條形，中上游河谷斷面成“V”字形、下游河谷斷面成“U”字形。評(píng)估范圍內(nèi)河道彎曲，地勢(shì)東高西低、南高北低，坡度20(°)～43(°)，相對(duì)高差410 m，屬構(gòu)造剝蝕淺切割中山地貌，地形中等復(fù)雜。

構(gòu)造線呈北東向展布，庫(kù)區(qū)左側(cè)發(fā)育一條性質(zhì)不明斷裂(五柞甸斷裂)，武定縣屬抬升區(qū),新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)烈[7]。評(píng)估區(qū)屬區(qū)域地殼次穩(wěn)定區(qū)，抗震設(shè)防烈度為7度，地質(zhì)構(gòu)造中等復(fù)雜。評(píng)估區(qū)水文地質(zhì)條件相對(duì)較簡(jiǎn)單，主要接受大氣降水補(bǔ)給，沿地面向山脊兩側(cè)地表溝谷排泄或沿山坡下滲。河谷分布第四系沖積層(Qal)，為細(xì)砂礫石層、細(xì)砂層、結(jié)構(gòu)疏松賦含地下孔隙水，地下水埋深與河水位持平，由河水補(bǔ)給向下游排泄。右岸分布第四系坡積層(Qdl)、為砂質(zhì)粘土、含碎石粘土賦含孔隙水，雨季在公路附近有泉水溢出，旱季斷流，水量微弱。評(píng)估區(qū)出露侏羅系中統(tǒng)張河組(J2z)紫紅色厚層狀粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，厚層狀細(xì)—中粒長(zhǎng)石石英砂巖，粉砂質(zhì)泥巖、泥巖為相對(duì)隔水層，長(zhǎng)石石英砂巖為透水層，巖層呈單斜傾向左岸，補(bǔ)給條件差，未發(fā)現(xiàn)基巖裂隙水溢出。

水庫(kù)區(qū)內(nèi)地層出露較全，有新生界：第四系(Q)、第三系(N)；中生界：白堊系上統(tǒng)、侏羅系下統(tǒng)及中統(tǒng)(J1、J2)、三迭系上統(tǒng)(T3s)；古生界：泥盆系下統(tǒng)及中統(tǒng)(D1、D2)、奧陶系下統(tǒng)(O1)、寒武系中統(tǒng)及下統(tǒng)(∈1、∈2)；元古界：震旦系上統(tǒng)(Zbdn)、元古界昆陽(yáng)群(Pt1Lz)。

評(píng)估區(qū)除接收大氣降水外，還接受來(lái)自基巖裂隙水的補(bǔ)給，評(píng)估區(qū)屬地下水徑流區(qū)。地下水的徑流應(yīng)以垂直運(yùn)動(dòng)為主，到深部后轉(zhuǎn)為水平運(yùn)動(dòng)為主。工程區(qū)劃分為5個(gè)巖組，巖土體軟硬相間，地表巖石風(fēng)化破碎，工程擾動(dòng)易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，工程地質(zhì)條件復(fù)雜。水庫(kù)區(qū)現(xiàn)狀人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的改變和影響強(qiáng)烈。

2 仁和水庫(kù)地質(zhì)災(zāi)害分布特征

經(jīng)野外實(shí)地調(diào)查、民間尋訪、詢問(wèn)和資料查閱，水庫(kù)區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫和地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害分布；評(píng)估區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀發(fā)育有潛在不穩(wěn)定斜坡3個(gè)、滑坡2個(gè)，現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害中等發(fā)育。BW1潛在不穩(wěn)定斜坡，現(xiàn)狀條件下基本穩(wěn)定，危害性中等，危險(xiǎn)性中等；BW2為潛在不穩(wěn)定斜坡，現(xiàn)狀條件下基本穩(wěn)定，危害性小，危險(xiǎn)性小；BW3為潛在不穩(wěn)定斜坡，現(xiàn)狀條件下基本穩(wěn)定，危害性小，危險(xiǎn)性??；H1為滑坡，現(xiàn)狀條件下基本穩(wěn)定，危害性中等，危險(xiǎn)性中等；H2為滑坡，現(xiàn)狀條件下基本穩(wěn)定，危害性中等，危險(xiǎn)性中等。評(píng)估區(qū)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害類型為潛在不穩(wěn)定斜坡和滑坡，其他地質(zhì)災(zāi)害次之。要對(duì)滑坡危害性進(jìn)行評(píng)估就必須對(duì)每個(gè)滑坡體的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析[8]，所以本文對(duì)兩個(gè)危險(xiǎn)性較大的滑坡體H1、H2特征分述如下。

2.1 H1滑坡

位于上壩位右岸土料場(chǎng)與大平地土料場(chǎng)交界處公路上方。邊坡地形較陡，坡度30(°)左右，地表植被較發(fā)育?；聻楣肥┕そ仄滦纬?，坡體為堆積物，厚度約4 m。下伏基巖為侏羅系張河組第2層(J2z2)，紫紅色、紫色厚層狀粉砂質(zhì)泥巖與紫色中厚層狀泥巖、石英粉砂巖呈不等厚互層?；w巖石破碎，呈散體—碎裂結(jié)構(gòu)，強(qiáng)風(fēng)化，強(qiáng)風(fēng)化下限深約5 m?；聦捈s30 m，長(zhǎng)約20 m，高約15 m，體積約2 400 m3。經(jīng)剖面圖分析(見圖1)：斜坡為順向坡，現(xiàn)狀基本穩(wěn)定，在降雨等因素激發(fā)下發(fā)生滑坡等災(zāi)害的可能性中等，主要危害鄉(xiāng)村公路、過(guò)往車輛及人員，危害性中等，危險(xiǎn)性中等。

圖1 H1滑坡剖面

2.2 H2滑坡

位于庫(kù)尾附近公路旁，斜坡地形較陡，自然斜坡坡度30(°)左右，地表植被較發(fā)育。平面形態(tài)呈半圓形，滑坡后緣陡砍高約3～4 m，滑坡體物質(zhì)組成為松散殘坡地層，松散物的厚度約3～4 m，下伏基巖為侏羅系張河組第四層(J2z4)：紫紅色厚層狀粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，夾灰紫色鈣質(zhì)泥巖條帶?；伦髠?cè)基巖完整性好，節(jié)理開裂，大塊巖石從母體脫裂，右側(cè)風(fēng)化相對(duì)強(qiáng)烈，巖層較為破裂。形成原因：自然狀態(tài)下殘坡地層極為松散，基巖傾向與斜坡方向基本一致，為順向坡，后人工修道路時(shí)切坡，此外從坡體上挖取松散物鋪墊道路，造成斜坡失穩(wěn)。邊坡坡高約25 m，寬度約70 m，厚約3～4 m，體積約8 400 m3，經(jīng)剖面圖分析(見圖2)：滑動(dòng)面為土巖結(jié)合面，現(xiàn)狀基本穩(wěn)定，在降雨等因素激發(fā)下發(fā)生滑坡等災(zāi)害的可能性[9-10]，主要危害鄉(xiāng)村公路、過(guò)往車輛及人員，危害性中等，危險(xiǎn)性中等。

圖2 H2滑坡剖面

3 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合預(yù)測(cè)評(píng)估

綜合評(píng)估是在現(xiàn)狀評(píng)估和預(yù)測(cè)評(píng)估的基礎(chǔ)上,根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害的致災(zāi)程度與擬建項(xiàng)目的工程特點(diǎn),采取定性或半定量的方法來(lái)綜合評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度,對(duì)土地的適宜性做出評(píng)估,并提出防治地質(zhì)災(zāi)害或另選場(chǎng)地的建議。評(píng)估區(qū)內(nèi)屬構(gòu)造剝蝕淺切割中山地貌，地形較簡(jiǎn)單，地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，巖土體軟硬相間，地表巖石風(fēng)化破碎，地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜，屬于區(qū)域地殼次穩(wěn)定區(qū)。工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中以及蓄水后不可避免地會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境產(chǎn)生擾動(dòng)。

3.1 庫(kù)區(qū)滑坡

水庫(kù)蓄水后，庫(kù)岸再造誘發(fā)崩塌、滑坡等災(zāi)害的可能性中等，危害性小—中等，危險(xiǎn)性小—中等；繞壩滲漏危害性大，危險(xiǎn)性大；庫(kù)區(qū)淤積主要影響庫(kù)容，危害性小，危險(xiǎn)性??；庫(kù)岸村莊邊坡，誘發(fā)崩塌、滑坡等災(zāi)害的可能性小—中等，造成的危害性中等，危險(xiǎn)性中等。施工期BW1、BW2、BW3、H1、H2發(fā)生滑坡等災(zāi)害的可能性中等—大，BW1、H1危害性大，危險(xiǎn)性大；H2危害性中等，危險(xiǎn)性中等；BW2、BW3危害性小，危險(xiǎn)性小。運(yùn)營(yíng)期BW1、BW2、BW3、H1、H2發(fā)生滑坡等災(zāi)害的可能性小—中等，BW1危害性大，危險(xiǎn)性大；H2危害性中等，危險(xiǎn)性中等；BW2、BW3、H1危害性小，危險(xiǎn)性小。

3.2 水庫(kù)滲漏

庫(kù)區(qū)主要分布中生界侏羅系張河組(J2z)，庫(kù)盆上段和下段為粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，中段為細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖。巖層走向與庫(kù)盆近于平行、局部斜交、為順向河谷，巖層呈單斜傾向左岸。粉砂質(zhì)泥巖、泥巖為庫(kù)內(nèi)相對(duì)隔水層，長(zhǎng)石石英砂巖結(jié)構(gòu)致密，強(qiáng)風(fēng)化巖中長(zhǎng)石已蝕變成高嶺土充填孔隙、裂隙發(fā)育地段無(wú)地下裂隙水溢出，透性相對(duì)較差。庫(kù)盆狹窄呈北東向展布，周邊分水嶺山體雄厚無(wú)低鄰谷存在，水庫(kù)封閉條件較好，蓄水區(qū)范圍內(nèi)不存在庫(kù)水滲漏的條件。

3.3 庫(kù)區(qū)淹沒及浸沒

水庫(kù)淹沒區(qū)范圍內(nèi)無(wú)重要的礦產(chǎn)資源和文物古跡，蓄水位以下旱地農(nóng)田及清河村部分農(nóng)舍將被淹沒，存在搬遷安置問(wèn)題。仁和水庫(kù)為山間盆地型水庫(kù)，水庫(kù)邊緣無(wú)山前洪積扇和洪積裙存在，庫(kù)岸無(wú)地下孔隙水存在，汛期地表水排泄通暢，無(wú)封閉或半封閉的洼地地段存在、蓄水后沿庫(kù)岸不易發(fā)生浸沒。庫(kù)區(qū)巖層走向與庫(kù)岸近于平行略斜交、兩岸無(wú)規(guī)模較大的深層滑坡體存在、邊坡無(wú)斷裂構(gòu)造及不良軟弱結(jié)構(gòu)面、庫(kù)岸邊坡相對(duì)穩(wěn)定，蓄水后不易發(fā)生深層巖質(zhì)邊坡坍塌引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。

4 評(píng)估結(jié)論與防治建議

地質(zhì)災(zāi)害防治措施應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的具體分布情況與規(guī)律，結(jié)合工程的施工情況以及后期的監(jiān)測(cè)，協(xié)調(diào)好地質(zhì)災(zāi)害與工程施工之間的關(guān)系。而防治原則應(yīng)以預(yù)防為主，施工中盡量避免誘發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害；對(duì)于已有地質(zhì)災(zāi)害和已誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)采取積極措施予以治理。研究區(qū)內(nèi)的BW1、BW2和BW3潛在不穩(wěn)定斜坡因位于公路上方，施工期間威脅過(guò)往車輛及人員，建議進(jìn)行工程治理，并進(jìn)行監(jiān)測(cè)。H1滑坡因位于公路上方及石料場(chǎng)處，施工期間威脅過(guò)往車輛、工作人員及設(shè)備安全，建議施工過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。H2滑坡位于庫(kù)尾公路上方，施工及運(yùn)營(yíng)期間威脅過(guò)往車輛及人員，建議進(jìn)行工程治理，并進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

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The Geological Hazard Risk Assessment and Prevention on Renhe Hydraulic Project in Wuding County of Yunnan

LIU Changwei, MA Lin

(SchoolofLandandResourcesEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming,Yunnan650093,China)

A case study of Renhe hydraulic project was made in Wuding county of Yunnan province. This paper discusses the key points of geological hazard assessment, including the scope of assessment and two specific landslides in the reservoir area. It is considered that the landslide is the main geological hazard in the reservoir area. The permiciousness is moderate. Landslide on the construction and operation of vehicles and personnel will be a certain threat. Based on the assessment, this paper gives some reasonable suggestions and measures for the prevention and control of geological disasters.

Geological hazard; Risk assessment; Prevention

2017-04-08

劉昌偉(1993-)，男，云南昆明人，在讀碩士研究生，研究方向：礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)，手機(jī)：15687119102，E-mail：310752889@qq.com.

P694

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.046