川西高原大中型水电站工程区泥石流沟的基本特征及影响.pdf

水电站设计第32卷第3期
DHPS2016年9月
川西高原大中型水电站工程区
泥石流沟的基本特征及影响
袁国庆,高建祥,李静
(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,四川成都610072
摘要:本文通过対川西高原地区大中型水电站工程区泥石流沟基本特征的总结,发现了这些工稈区泥石流沟在气象植被、地形
地貌、地层岩性、地质构造、物理地质现象和人类活动方面的共性特征。各沟都具备泥行流发生的气象、地形、地质等基本环境条
件;绝大部分沟内的不稳定物源均分丰富,具备启动泥石流的基本要素:总体上处于衰退期、在极端气候条件下有可能暴发泥石
流。本文介绍了常用的泥石流评价与分析方法,评价了泥石流沟対水电工程的影响
关键词:川西高原:大中型水电工科;泥行流;灾害;评价
中图分类号:I642.23
文献标志码:B
文章编号:1003-9805(2016)03-0052-04
于水流落差较大、河谷村对狭窄、岩石相对坚硬、构
0前
造相对稳定、人烟相对稀少的地区,这此地区往往其
有相似的地理及地质特征,因此貝场地附近发育的
随着国家西部大开发战略的持续推进,川西高汕沟也往往具有相似的特
原地区水电资源的开发也进行得如火如茶,然而水1.1沟流域的基本环境条件
电工科集中分布的高山地区往往也是泥行流频发的
沟流域内的气候特征受川四高原大气候环境的
地区,近年米国内水电工程工地也发生了多起泥行影响,属高原季风气候,四季分明,立休气候特征表
流灾,造成了重大的人员伤亡和经济损失。因此现明显,主要特点是:雨热同季,降雨集中,干湿季分
开展〖程场地及附近地区泥石流发育特征的查,明,多年平均降雨量300~800m,最大1H降水
并通过对其流量、流速乃至不同降雨条件下暴发概量30~60mm。然总体上降雨量偏少,但局部范
率等的动力学特性进行深入分析计算,预测其暴发围内的知期集中暴雨,成为不可预知的因索。
规模,对泥石流危險性进行评价,为程设计和施
沟流域内森林植被茂盛,一般能达到809%以
提出合理的建议,从而尽量避免泥石流灾害的发生。上,海拔4500m以上主要为高山草甸,中上游两岸
门前我国针对泥石流勘察发布的标准性文件只有国主要为高大乔木,沟凵岸坡以木覆盖为主
土资源部在2006年发布的地矿行业标准一泥石流
在地形地貌上,沟流域在平面上大体呈“斗”、
灾害防治工程勘查规范(DZ/O220-2006),该规“扇”、“树权”状等,主沟两岸一般会发育多条季节
范对泥石流发育的基本特征进行了详细的描述和分性流水的小义沟,沟源及两侧分水岭一般为地形较
类,对我们认识泥石流提供了很好的帮助。但由于缓的高山草甸。上游基本为开阔的宽谷,沟床纵歧
水电に程涉及到的场地范制广、类型多、而目往往需较缓,两岸坡度一般小于30°;中下游一般呈现“U
要利用一些不良场地,因此针对水电行业泥石流的或“V”型峡谷,汋床纵坡较陡,两岸坡度一般大于
勘察方法与评价标准也会有所不同。下面将根据笔30°;在沟?主河边的河漫滩上形成牲积扇,一级阶
者在川西高原地区大中型水电工程中参与详细调査地以上一敗会发育有较大规模的占泥石流堆积扇。
的近20条泥石流沟的基本特征进行总结,介绍其基
沟流域内基岩岩性主要为变质砂岩、板岩、片
本的评价与分析方法,评价共对水电エ程的影响。岩、大理岩、化岗岩、例长若等中硬一使岩为主。第
四系覆盖层主要有崩坡积(Q。+)、坡残积(Q-)、
1泥石流沟的基本特征
冲洪积(Q?)、泥石流堆积(Q)及冰馈、冰水堆积
n +Iul
崩坡积主要在沟谷两侧山坡坡脚附近,坡
川西高原地区大中型水电站的I程选址大都位线积主要分布在沟谷两侧山坡坡面,冲洪积沿沟床
收稿日期:2015-03-10
作者简介:衰国庆(1979-),男,湖北内人,向级程师,从事水电站「程地质勘测作
带状分布,泥石流堆积主要在沟口,冰碛和冰水雌积崩蜗或滑坍堆积块碎石土、人开挖形成的渣,这
物零星分布于高山区或在沟道两侧呈出珠状分布。些堆积物现状条件下已表现出失稳下滑的变形迹
部分沟流域内会有区域断裂带穿过,但在晚更象,若结合暴雨和沟水冲刷,其稳定性更差,直接失
新世以米无活动,不属于活动断裂。根据各水电站稳堆积于沟谷中,是泥流的最主要补给物源
地震安全性评价的结论,枢纽区地震主要受外围影
现场调查发现,大部分物源堆积部位远高于河
响,一般烈度为7~8度。
床,不易受沟谷水流冲刷影响,仪地表部位分布的细
沟流域内物理地质现象主要有风化卸荷、崩塌、颗粒物质易被暴雨、洪水冲刷,而沿沟側的不稳定
滑歧、面泥石流及攴沟泥石流,但大都是普遍发物源和潜在不稳定物源在暴雨、洪水影啊下易突然
令,规模较小为特征
垮塌堵沟然后启动泥石流。调查发现个別沖沟内在
沟流域内一般有少量的乡村分布,人类活动主天然状念下均为稳定物源,如大渡河上游双江电
要为农牧业生产及少量的林术砍伐。牧区分布于沟站的飞水岩沟,其两岸基岩裸露,沟内及沟岸边松散
源草地,村庄及耕地分布于中上游的级坡地带,少量堆积物主要为崩塌堆利的「大块石,架空严重,互相
的林木砍伐主要用于房屋修建及生活燃料,部分村咬合,稳定性与透水性均较好,无法户动成为泥石流
庄在近年来沿沟道修筑了通村的机耕道
的物源。
1.2冲沟的泥石流特征
1.3泥石流沟的发展趋势分析
这些冲均位于高山峡谷地区,从沟口至分水
根据泥石流的形成条件写发育特性分析,从较
岭的落差达1000m以上,大部分人烟罕至,无气象长历史时期来看,大部分泥石流沟在总体上呈现表
资料,其局部范围内的气候变化分复杂,局部范園退趋势,这主要表现在
内的短期集中暴雨成为泥石流暴发的主要影响因
(1)从沟口堆积形态来看,部分沟口一级阶地
素
及炳侧残留イ较厚的早期泥流堆积体,目前在堆
在地形地貌上均其备泥石流沟的发育特征,总积体上已经沖刷出新的沟槽,沟门靠近主河漫滩部
体上可以将流域分为形成区、物源炇流通区和堆积位一般仪有冲洪积堆积的砂卵砾石层,说明历史上
区。上.游笕缓的形成区具备良好的水源与物源的富曾经发生过规模较大的泥石流,而近几十年来未曾
集条件;中下游狭窄的流通区坡脚堆积大量的松散爆发过泥石流。
茄坡积体,为泥流物源的沿补给和加速运动提
(2)沟流域内植被覆盖率较高,覆盖率在80%
供了良好条件;沟口性积扇为泥石流堆积区。部分以上:,当地小规模的满足屈民4活需求的砍伐树木
冲沟沟床纵坡降变化不大,仪局部微地貌的有区別
活动对林影啊轻微,良好的植被对松散物源的稳
形成区与流通区在提供物源及流通的同时又均能沿定起到了很好的防护作用,很大程度上减低了炳岸
沟床产生?积,因此这此泥石流的实际发生:情况与山体坡面泥石流爆发的可能。
理论上的典型特征公有所差异
)沟流域内的大部分不稳定物源均为山体坡
沟域内普遍发育的崩塌、滑坡、坡面泥石流及支脚处的小规模浅表层滑塌。这种状况使沟内和两
沟泥石流及其雌积物,人类活动沿沟道产4的大量山坡的松散固体物质持续大规模补给能力受限,尤
帘渣,以及沟道内的枯树朽木成为引发泥石流的主其是持续提供大規模堵塞型固体物质来源的能力受
要物源。根据物源稳定状态进行分类统计,可以按限,部分固体物质即使被洪流启动,也难以长时期打
以下三类进行刘分:
鉄暴发历时很长、规模很大、破环性极强的泥流灾
1)稳