隴南市武都區(qū)堤防工程必要性探討與工程地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)

楊欣藍(lán)

（甘肅省隴南市武都區(qū)水務(wù)局，甘肅 隴南 746000）

隴南市武都區(qū)位于甘肅省南部，境內(nèi)溝壑縱橫，地形復(fù)雜，素以“山大溝深”著稱。白龍江呈北西～南東走向流經(jīng)武都，白龍江及支流（溝）泥石流溝道眾多，易遭受洪水災(zāi)害和泥石流威脅，武都屬全省重點(diǎn)防洪城市，國(guó)內(nèi)受泥石流及洪水災(zāi)害威脅較嚴(yán)重的城市之一[1]。武都為隴南市政府所在地，是隴南市政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，也是甘肅通往川、渝的交通要道[2]。隨著國(guó)家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，近年來(lái)隴南市經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了巨大的成就，武都區(qū)作為隴南市的政治、經(jīng)濟(jì)中心，城區(qū)建設(shè)發(fā)展迅速，人民生活水平極大提高，社會(huì)各項(xiàng)事業(yè)得到長(zhǎng)足發(fā)展[3]。鑒于武都區(qū)特殊的地形地質(zhì)條件，長(zhǎng)期受到白龍江及支流洪水和泥石流的威脅，對(duì)本區(qū)人民的生產(chǎn)和生活造成極為不利的影響，防洪工程作為武都區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要保障，對(duì)提高抵御洪水災(zāi)害的能力，保障廣大人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，起著非常重要的作用[4]。在充分認(rèn)識(shí)河段水情特點(diǎn)、水勢(shì)變化規(guī)律的前提下，依照防洪法和防洪標(biāo)準(zhǔn)，采取堤防與護(hù)腳、護(hù)岸相結(jié)合，堤防與河道治理相結(jié)合，堤防與城市建設(shè)相結(jié)合，完善防洪體系，同時(shí)，輔以非工程措施，拆除原有阻洪建筑物，留足河道行洪寬度，提高河道整體防洪能力，確保工程防護(hù)區(qū)在設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)下不受洪水侵害，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

工程區(qū)簡(jiǎn)易堤防始建于上世紀(jì)80～90年代, 為干砌塊石斷續(xù)殘缺堤防， 無(wú)正規(guī)設(shè)計(jì)施工，均有沿江村民自發(fā)組織修建，大部分年久失修，基礎(chǔ)破損，堤身坍塌傾斜，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)低，基礎(chǔ)嚴(yán)重掏刷已失去防洪能力，上部寬約1.0m，堤身高度約為2.0m，基礎(chǔ)埋受洪水沖刷掏蝕懸空，耕地及村莊受到嚴(yán)重威脅，因此需拆除原干砌殘缺堤防，新建堤防。同事，棗川段白龍江右岸無(wú)堤防，嚴(yán)重影響徐家堡、棗川村農(nóng)田及居民房產(chǎn)的防洪能力。白龍江左岸簡(jiǎn)易堤防始建于上世紀(jì)80～90年代, 為干砌塊石斷續(xù)殘缺堤防，上部寬約1.0m，堤身高度約為2.2～2.5m，無(wú)正規(guī)設(shè)計(jì)施工，均有沿江村民自發(fā)組織修建，大部分年久失修，防洪標(biāo)準(zhǔn)低，基礎(chǔ)嚴(yán)重掏刷，堤身坍塌傾斜，需拆除原干砌殘缺堤防，新建該段堤防。

1 工程建設(shè)的必要性

武都區(qū)山大溝深，峰高坡陡，風(fēng)化侵蝕強(qiáng)烈，滑坡泥石流發(fā)育，水土流失嚴(yán)重，土地資源短缺，自然災(zāi)害頻繁，沿江兩岸人口密集，既是主要產(chǎn)糧區(qū)也是高效農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)，然而每到汛期，洪水、泥石流災(zāi)害嚴(yán)重威脅著兩岸村民生命財(cái)產(chǎn)和耕地安全，沿江陸續(xù)修建的不連續(xù)的部分堤防護(hù)岸工程，也因標(biāo)準(zhǔn)低而水毀嚴(yán)重，失去了防洪能力，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，因此，對(duì)武都區(qū)角弓鎮(zhèn)鹿壩村、肖壩子村、白鶴橋村、白草壩村、陳家壩村下侯子村、石門鄉(xiāng)徐家堡、棗川村及漢王鎮(zhèn)綢子壩村、羅寨村河段進(jìn)行堤防建設(shè)，使其形成完整的防護(hù)體系，對(duì)保護(hù)村民安全，提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益是非常必要的。

武都區(qū)角弓鎮(zhèn)鹿壩村、肖壩子村、白鶴橋村、白草壩村、陳家壩村下侯子村、石門鄉(xiāng)棗川村及漢王鎮(zhèn)羅寨村由于耕地及及村民住房地勢(shì)較低，經(jīng)常遭遇洪水淹沒，損失嚴(yán)重。因此，現(xiàn)在急需修建該十處堤防，使八村居民及土地得到安全保障，不受河道洪水的侵害，為工程區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供安全保障,為此地方政府及廣大群眾迫切要求興建該堤防工程。因此建設(shè)該工程迫在眉睫，十分必要，有很大的社會(huì)綜合效益。

2 工程地質(zhì)概況

2.1 地形地貌

本地區(qū)地處南、北秦嶺之間的隴南山區(qū)中南部，白龍江中游。區(qū)內(nèi)地勢(shì)西北高、東南低。按其地貌特征，分為構(gòu)造剝蝕中高山區(qū)和白龍江谷地兩大地貌單元。

2.1.1 構(gòu)造剝蝕中高山區(qū)

工程區(qū)南北兩岸為構(gòu)造剝蝕中高山區(qū)，屬岷迭山山系。山體多呈東西走向，地勢(shì)西北高，東南低，相對(duì)高程1100-1900 m。兩岸山勢(shì)陡峭，一般坡度大于30°，局部地段可達(dá)60°-70°，受區(qū)域性構(gòu)造隆升作用的影響，區(qū)內(nèi)形成了山高坡陡，溝壑縱橫的地貌景觀。區(qū)內(nèi)沖溝發(fā)育，多為泥石流溝道，其走向多垂直于白龍江。

2.1.2 白龍江谷地

白龍江水面及河漫灘寬80-120 m，水深2-5 m，Ⅰ級(jí)階地面寬20-150m，一般高出河水位1.8-4.0 m，部分地段河床淤積抬高，接近Ⅰ級(jí)階地面；Ⅱ級(jí)階地面寬15-100 m，一般高出河水位5.5-8.0 m；階地不連續(xù)，不對(duì)稱。谷地海拔高程1100-1200 m，谷地寬200-800 m，兩岸不對(duì)稱，發(fā)育有Ⅰ-Ⅱ級(jí)階地。由于工程區(qū)為泥石流爆發(fā)區(qū)，泥石流形成的洪積扇，堆積于Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地面上，在相對(duì)平緩的Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地面形成坎坷不平的壟崗地形與階地相間的地貌景觀。

2.2 地層巖性

工程區(qū)內(nèi)第四系地層廣泛分布，志留系地層和加里東晚期侵入巖脈分布于山體斜坡及山頂。

2.2.1 下志留統(tǒng)

沿白龍江兩岸呈帶狀分布。主要為一套厚度較大淺變質(zhì)碎屑巖和碳酸鹽巖建造，屬海相還原沉積。巖性為灰-深灰色中厚層夾薄層灰?guī)r、微含炭硅質(zhì)細(xì)粒灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。

2.2.2 第四系

主要分布于河谷階地、沖溝兩側(cè)及山前坡麓地帶，為洪積、沖洪積等成因的全新統(tǒng)各類松散堆積物。

（1）Ⅱ級(jí)階地沖洪積堆積物：上部為含碎石粉質(zhì)壤土，褐黃色，以粉粒為主，土質(zhì)較均一，結(jié)構(gòu)稍密，厚0.6-1.5m，多為耕地；下部為砂卵礫石層，青灰色，礫石成份主要為灰?guī)r，其次為板巖、變質(zhì)砂巖、石英巖，結(jié)構(gòu)中密，底部見大漂石。

（2）Ⅱ級(jí)洪積臺(tái)地堆積物：上部為含碎石土，褐黃色，結(jié)構(gòu)稍密，厚0.5-1.5m，多被改造為耕地；下部為塊碎石層，雜色，成份主要為灰?guī)r.板巖、變質(zhì)砂巖，石英巖，結(jié)構(gòu)稍密。

（3）Ⅰ級(jí)階地沖洪積堆積物：上部為砂壤土，含小礫石、碎石，結(jié)構(gòu)疏松，厚0.55-1.45m，現(xiàn)多已墾為農(nóng)田；下部砂礫石層厚度大于3.0m，礫石呈青灰色，礫石成份為灰?guī)r，變質(zhì)砂巖、石英巖、板巖、千枚巖，磨圓度上部較差，呈次棱角狀、次圓狀。砂為中細(xì)砂，含量35%左右，結(jié)構(gòu)稍密。

（4）河床、河漫灘、高漫灘砂礫石層：青灰色，礫石成分為灰?guī)r、變質(zhì)砂巖、板巖，砂為中細(xì)砂，成分為石英及千枚巖巖屑，磨圓度上部較差，呈次棱角狀，下部較好，呈渾圓、次圓狀，高漫灘表層為含礫砂壤土，多被改造為耕地，厚度小于0.8 m。

（5）洪積物：分布于沖溝溝口，為洪積含土塊碎石。成分灰?guī)r、變質(zhì)砂巖、板巖、石英巖、千枚巖等.在溝口形成規(guī)模不等的洪積扇。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造與地震

本區(qū)處于秦嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶的西延部分與松潘-甘孜褶皺系東北及松潘斷陷盆地邊緣交匯處，總體構(gòu)造位置隸屬于秦嶺地槽褶皺帶范疇。

2.3.1 斷裂特征

與工程區(qū)有關(guān)的區(qū)域斷裂NW300°-310°。工程區(qū)以北約0.5-1.5km 為大院-殿溝大斷裂帶，產(chǎn)狀為走向310°，傾向北東，傾角50°-65°，斷層破碎帶寬度10-15m，工程區(qū)以南約3 km 為大峪坪～朱家山大斷裂帶，產(chǎn)狀為走向300°傾向南西，傾角40°-60°，斷層破碎帶寬度大于100 m。工作區(qū)介于上述兩大斷裂帶的中間部位。

2.3.2 區(qū)域穩(wěn)定性與地震

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍，地震頻繁，有歷史記載的地震達(dá)數(shù)百次，歷史最大震級(jí)7-8 級(jí)。工程區(qū)處于舟曲-武都地震亞帶上，屬地震危險(xiǎn)區(qū)，該危險(xiǎn)區(qū)50 年內(nèi)的發(fā)震概率61%，震級(jí)6.5-7.0級(jí)。

2.4 水文地質(zhì)條件

基巖裂隙水主要賦存在中高山區(qū)，溝壑縱橫，地形坡度大，地表水中。第四系孔隙潛水主要賦存于白龍江河床、漫灘及其兩岸Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地下部的砂卵礫石層中。在河床，漫灘中的地下水埋深0.5～1.2m，在Ⅰ級(jí)階地地下水埋深2.2-4.2m，礦化度0.43～0.46g/l，水質(zhì)良好，對(duì)混凝土無(wú)侵蝕性。

白龍江堤防沿線地下水為第四系河床孔隙潛水，沿線堤身處地下水位基本與白龍江水位一致。依照白龍江河谷內(nèi)鉆孔資料，堤防沿線含水層厚40～70m，其下為三疊系塊狀灰?guī)r。含水層顆粒分選性差，滲透系數(shù)約為79.6m/d；經(jīng)對(duì)堤防沿線砼建筑物運(yùn)行情況進(jìn)行分析，借鑒“甘肅省隴南市白龍江干流武都區(qū)兩水段堤防工程”水質(zhì)分析報(bào)告，認(rèn)為白龍江地表水及地下水對(duì)砼不存在腐蝕性，可以用來(lái)養(yǎng)護(hù)和拌制砼，因工程區(qū)平均氣溫為14.8℃，冬季氣溫基本在0℃以上，因此工程建成后，可有效防止凍脹問(wèn)題發(fā)生。

2.5 物理地質(zhì)現(xiàn)象

白龍江南岸沖溝較發(fā)育，物理地質(zhì)現(xiàn)象主要表現(xiàn)為泥石流，但南岸植被覆蓋好，各沖溝口有少量的固體徑流物堆積，對(duì)白龍江河道及堤壩破壞微弱。工程區(qū)內(nèi)北岸由于山地植被稀疏，坡體陡峻，水土流失嚴(yán)重，多在暴雨之后，山洪攜帶大量塊碎石、泥沙等，形成泥石流，對(duì)白龍江河道及堤壩破壞作用強(qiáng)烈，但北岸工程區(qū)內(nèi)沒有泥石流溝道。

3 結(jié)語(yǔ)

本工程區(qū)地貌單元主要為構(gòu)造剝蝕中高山區(qū)和白龍江谷地區(qū)，區(qū)內(nèi)出露的巖性主要為第四系洪積、沖洪積塊碎石、砂礫卵石，地震動(dòng)峰值0.20g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.45s，地震烈度為Ⅷ度。盡管工程區(qū)內(nèi)泥石流活動(dòng)等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象較發(fā)育，但對(duì)堤防工程影響小，且區(qū)內(nèi)地下水豐富，水質(zhì)好，對(duì)混凝土無(wú)侵蝕性，有利于項(xiàng)目正常施工和運(yùn)行。同時(shí)，通過(guò)修建堤防，能使項(xiàng)目區(qū)居民及土地得到安全保障，不受河道洪水的侵害，提高抵御洪水災(zāi)害的能力，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和廣大人民群眾生命財(cái)產(chǎn)提供安全保障。