謝國安

摘 要：水利工程項目對地區(qū)經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展具有重要的促進作用，人們在工程建設(shè)和使用過程中要重視地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作。通過對水利工程建設(shè)區(qū)域進行野外調(diào)查，本文詳細(xì)分析了地形、地貌、區(qū)域工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料等，綜合評估了南部地區(qū)某水利工程項目的地質(zhì)災(zāi)害危險性，并根據(jù)評估結(jié)果提出有針對性的預(yù)防措施。地質(zhì)災(zāi)害評估結(jié)果可信度高，可以為類似條件下的其他項目地質(zhì)災(zāi)害評估提供一定的經(jīng)驗借鑒。

關(guān)鍵詞：水利工程;地質(zhì)災(zāi)害;危險性;評估;工程地質(zhì)

中圖分類號：P694 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）20-0094-03

Study on Risk Assessment Scheme of Geological Hazards

in Water Conservancy Engineering

XIE Guoan

（Central Management Institute of Ouyang Hai Irrigation District，Leiyang Hunan 421800）

Abstract： The water conservancy project plays an important role in promoting the sustainable and healthy development of the regional economy. People should pay attention to the prevention of geological disasters during the construction and use of the project. Through field investigation of the water conservancy project construction area， this paper analyzed the topography， landform， regional engineering geology and hydrogeological data in detail， and comprehensively evaluated the geological hazard of a water conservancy project in the southern region， and proposed targeted preventive measures according to the evaluation results. The geological disaster assessment results have high credibility and can provide some experience for geological disaster assessment of other projects under similar conditions.

Keywords： hydraulic engineering;geological disaster;risk;assessment;engineering geology

水利工程是國民經(jīng)濟健康、持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)性工程，通過水利工程建設(shè)，實現(xiàn)對水源的異地調(diào)度，不僅可以緩解農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水不足的問題，還可以增強旱災(zāi)、澇災(zāi)的應(yīng)對能力[1]。一般情況下，水利工程建設(shè)規(guī)模較大，涉及范圍較廣，一旦水利工程出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，勢必給工程建設(shè)、人民生命健康及財產(chǎn)等造成重大損失[2]。因此，水利工程項目要開展系統(tǒng)性的地質(zhì)災(zāi)害評估。針對可能對水利工程造成影響的地質(zhì)災(zāi)害，人們要采用科學(xué)方法進行評估和等級評定，并采取有針對性的防治措施，推動水利工程持續(xù)發(fā)揮作用。

1 地質(zhì)災(zāi)害因素

1.1 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度

在對水利工程地質(zhì)災(zāi)害影響面積和數(shù)量分析的基礎(chǔ)上，人們可以結(jié)合外界環(huán)境，對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度進行全面評估分析。例如，一個工程項目僅有一小片區(qū)域受到地質(zhì)災(zāi)害影響，此時，工作人員可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性進行綜合判定，在工程項目施工前，就對項目的地形、水文地質(zhì)條件等進行詳細(xì)調(diào)查，明確可能受地質(zhì)災(zāi)害影響的范圍、程度，針對這些區(qū)域的具體情況，制定合理的調(diào)查方法[3-5]。

1.2 地形地貌

在對水利工程地質(zhì)災(zāi)害危險性進行評估的過程中，人們需要對工程地點的地貌特征、斜坡等細(xì)節(jié)進行重點考察。考察人員要根據(jù)考察結(jié)果，形成調(diào)查報告，報告需要詳細(xì)地闡明工程項目環(huán)境和位置。

2 地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作

2.1 預(yù)先制定災(zāi)害預(yù)防方案

在對水利工程地質(zhì)災(zāi)害進行評估之前，人們要做好現(xiàn)場勘察工作，預(yù)先確定和掌握可能對地質(zhì)災(zāi)害危險性造成影響的因素，以便為準(zhǔn)確開展災(zāi)害評估工作奠定基礎(chǔ)。水利工程項目很多處于山區(qū)，山區(qū)地形、地貌以及地質(zhì)災(zāi)害類型較為特殊，較平原地區(qū)復(fù)雜，存在顯著的差異[6]。因此，在對水利工程項目災(zāi)害進行評估之前，人們就應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察資料，制定合理的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防方案。

2.2 水文地質(zhì)因素

人們要分析水利工程水文地質(zhì)條件，以便對水文地質(zhì)條件進行科學(xué)評估，確保后續(xù)水文地質(zhì)災(zāi)害評估工作順利開展[7]。在對水文地質(zhì)環(huán)境進行勘察之時，人們應(yīng)根據(jù)相關(guān)評估依據(jù)和參數(shù)劃分水文地質(zhì)危險區(qū)。例如，巖溶地質(zhì)發(fā)育情況的分析是水文地質(zhì)危險性評估工作開展的重要依據(jù)，人們要結(jié)合其他影響因素，明確水文地質(zhì)災(zāi)害影響因素的主次關(guān)系，從而為科學(xué)地制定災(zāi)害評估方案提供可靠支撐[8]。

2.3 地質(zhì)環(huán)境因素

在對水利工程項目附近的地質(zhì)環(huán)境進行勘察時，人們應(yīng)結(jié)合項目所在地實際情況，根據(jù)現(xiàn)階段采用的施工設(shè)備、施工技術(shù)對地質(zhì)環(huán)境造成的影響進行分析，并定期對相關(guān)人員進行環(huán)境保護和專業(yè)技能培訓(xùn)，使得每個工作人員都認(rèn)識到自身崗位的重要性，立足本職工作，充分發(fā)揮個人價值[9，10]。在開展水利工程項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作之前，相關(guān)人員應(yīng)充分做好準(zhǔn)備，確保地質(zhì)災(zāi)害評估工作的順利開展。

3 水利工程實例分析

3.1 水利工程概況

南部地區(qū)某水利工程正常蓄水水位在215.6m，容量為108.7萬m3，校驗的洪水水位在218.0m，庫容量在115.8萬m3，最大的泄洪排量在9.41m3/s。根據(jù)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，人們對該水利工程的地質(zhì)災(zāi)害危險性和影響程度進行綜合評估，并根據(jù)評估結(jié)果提出相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防建議和措施。

3.2 地質(zhì)條件

3.2.1 地貌。評估區(qū)處于丘陵地區(qū)，地貌形成受到地質(zhì)構(gòu)造運動、巖性等影響較大，區(qū)域地表落差較大。該水利工程東北部為巖溶地貌，山坡陡峭，坡度在30°～60°，巖溶發(fā)育程度不完全?？傮w來說，在地質(zhì)災(zāi)害危險性評估區(qū)域，地勢呈現(xiàn)出東北高、西南低的趨勢，海拔在263～429m，高差相對值為166m。

3.2.2 水文地質(zhì)條件。評估區(qū)4—6月為雨季，其降水量占全年降水量的42%左右，多年平均氣溫在18.1℃，最高氣溫為39℃，最低氣溫為-2℃，空氣濕度較大。

大氣降水是該水利工程范圍內(nèi)地下水補給的主要形式，工程所在地為丘陵地區(qū)，受地表地貌影響，部分降水經(jīng)過滲透存儲在含水層中，絕大部分為地表徑流，匯聚流向低處的河床，并進入附近的巖溶地區(qū)。綜合分析，該水利工程范圍內(nèi)的水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度為中等。

3.2.3 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造。評估區(qū)域總體位于一褶曲東部，區(qū)域內(nèi)的斷層與褶曲發(fā)育基本一致，呈現(xiàn)出西北—東南展布趨勢，同時在南南西方向有少量斷裂。區(qū)域上，地質(zhì)構(gòu)造開始由東西方向向西北方向轉(zhuǎn)變。野外地質(zhì)調(diào)查表明，評估區(qū)域內(nèi)未探明有明顯的褶曲及斷裂，為一單斜地層。區(qū)域上，離評估區(qū)較近的兩個大的區(qū)域性斷層分別為楓泉壓扭性斷層和石嶺坳壓扭性斷層。

3.3 地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀分析

在工程施工過程中，南岸和西岸巖土開挖工作容易引起側(cè)向邊坡穩(wěn)定性降低，增加崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性。引水溝渠施工使得自然邊坡穩(wěn)定性降低，特別是雨季大規(guī)模降雨或者大風(fēng)季節(jié)，極其容易引起邊坡結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，造成小規(guī)模的滑坡事故，影響整個水利工程的安全，具有較大的危險性。

在圍巖地基基礎(chǔ)東岸施工，造成上部巖體力學(xué)性質(zhì)和巖層結(jié)構(gòu)改變，容易引起巖體沿著軟弱結(jié)構(gòu)面下滑，導(dǎo)致滑坡等地質(zhì)災(zāi)害事故，具有較大的危險性。圍巖內(nèi)部的積水也可能會沿著巖層的裂隙、縫隙等向巖體深部滲透，嚴(yán)重時圍巖周邊可能會出現(xiàn)泥石流事故，影響水利工程安全。

工程建設(shè)時，石料開采采用爆破方式，出現(xiàn)滑坡的可能性低，危險性小。石料場護坡采用水泥-灰?guī)r結(jié)構(gòu)，護坡結(jié)構(gòu)的強度強、剛度高，出現(xiàn)崩塌或滑坡的可能性很小，對水利工程周邊環(huán)境造成的影響很小。

生活區(qū)產(chǎn)生的廢水從壩體東側(cè)坡排放，對壩體東側(cè)邊坡穩(wěn)定性影響不大。工程項目施工過程中使用的石料、砂石以及水泥等堆放在該水利工程北側(cè)，當(dāng)遇到暴雨時，在雨水的大量沖刷作用下，這些建筑材料可能會沖刷至下部溝內(nèi)，但是由于形成小型泥石流的可能性非常低，危險程度為中等。

3.4 地質(zhì)災(zāi)害危險性分區(qū)評估

根據(jù)該水利工程地質(zhì)危險性現(xiàn)狀及地質(zhì)情況，結(jié)合工程所在地地質(zhì)環(huán)境及潛在地質(zhì)災(zāi)害，人們將評估區(qū)域分為三部分，分別為危險性大的區(qū)域（I類）、危險性中等的區(qū)域（II類）、危險性小的區(qū)域（III類）。

3.4.1 I類區(qū)域。該類區(qū)域面積為7.64萬m2，占總評估區(qū)（110.73萬m2）面積的6.89%。根據(jù)綜合地質(zhì)勘探分析結(jié)果，該區(qū)域的水文地質(zhì)條件中等，工程地質(zhì)條件復(fù)雜，地表種植農(nóng)作物是附近區(qū)域原居民的主要活動，對項目周邊生態(tài)環(huán)境的影響小，總體來說，該區(qū)域受到地質(zhì)災(zāi)害影響的程度大。

3.4.2 危險性中等的區(qū)域（II類區(qū)域）。該區(qū)域主要分布在水利工程上游南岸，面積為28.69萬m2，占總評估區(qū)（110.73萬m2）面積的25.91%。經(jīng)過詳細(xì)勘察，該區(qū)域的水文地質(zhì)條件和工程地質(zhì)復(fù)雜條件均為中等，地表種植的農(nóng)作物以果樹為主，對項目周邊生態(tài)環(huán)境的影響小。總體來說，該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重程度為中等。

3.4.3 危險性小的區(qū)域（III類區(qū)域）。該類區(qū)域面積為74.4萬m2，占總評估區(qū)（110.73萬m2）面積的67.20%。經(jīng)過綜合地質(zhì)勘探分析，該區(qū)域的水文地質(zhì)條件和工程地質(zhì)復(fù)雜條件均為中等，該區(qū)域范圍內(nèi)無大的地質(zhì)構(gòu)造，地表種植農(nóng)作物是附近區(qū)域原居民的主要活動，對項目周邊生態(tài)環(huán)境影響小，總體來說，該區(qū)域地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度較小。

3.5 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防措施

3.5.1 邊坡開挖。人們要根據(jù)有關(guān)工程施工標(biāo)準(zhǔn)和巖層巖性參數(shù)，分析各巖層間的地質(zhì)條件差異，同時根據(jù)施工區(qū)域所在地的實際地質(zhì)情況，合理地確定邊坡開挖坡度、坡角以及邊坡防護措施，以確保開挖邊坡的穩(wěn)定，邊坡開挖工作建議放在非雨季施工，即10月至次年3月。

3.5.2 滑坡、泥石流的防治。水利工程項目建設(shè)完畢后，應(yīng)及時對施工剩余的廢棄材料進行清運，采取積極的措施對施工過程中遭受損害的植被進行恢復(fù)。廢棄的渣場附近應(yīng)修建擋壩，要根據(jù)有關(guān)要求做好防洪措施，以免發(fā)生滑坡、泥石流等災(zāi)害。

3.5.3 壩基不均衡沉降的預(yù)防。在進行砌筑工作前，人們應(yīng)進行搓臺處理，最大程度地增加兩岸與砌筑的石方壩基結(jié)合面之間的抗滑力。在對壩基進行灌漿加固時，要嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程和有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行，由上而下依次施工，嚴(yán)格遵守分序、逐步加密的技術(shù)措施。

3.5.4 排水設(shè)計及施工。針對生活區(qū)產(chǎn)生的廢水，項目施工之前就應(yīng)做好排水設(shè)計工作，盡量避免廢水滲入巖體，杜絕生活廢水排放引起滑坡，同時保護生態(tài)環(huán)境。在工程項目建設(shè)過程中，應(yīng)組織專業(yè)技術(shù)人員成立地質(zhì)災(zāi)害防治工作組，對重點的施工地段和可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域進行嚴(yán)密監(jiān)控，提前做好防治預(yù)案，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時采取防范措施，盡可能降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性。

4 結(jié)論

本次地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的對象為一水庫，評估區(qū)域內(nèi)，地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，外界環(huán)境較為復(fù)雜，地質(zhì)災(zāi)害類型單一。經(jīng)綜合分析，該項目的地質(zhì)災(zāi)害危險性評估等級為二級，評估工作嚴(yán)格按照有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行，具有較高的可信度。在對水利工程項目地質(zhì)危險性進行評估時，首先要詳細(xì)勘察評估區(qū)域的地形、地貌、水文地質(zhì)以及工程地質(zhì)條件等，明確可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的因素，并合理評估和分析地質(zhì)災(zāi)害影響因素的危險性程度，根據(jù)評估結(jié)果，有針對性地采取防治措施，最終實現(xiàn)水利工程項目地質(zhì)災(zāi)害的科學(xué)評估，保證水利工程建設(shè)質(zhì)量。

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