第18卷 第3期2007年9月
中国地质灾害与防治学报
The Chinese Journal of Geological Hazard and Control
Vol .18 No .9Sep .2007
云南省泗南江水电站库区滑坡危险性分析
周 燕
1,2
,朱杰勇
1,2
,王 雷
1,2
,钟延江
3
(1.昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明 650093;2.云南灾害测报防治开放实验室,云南昆明 650093;
3.中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院,云南昆明 650051)
摘要:水电站地质灾害危险性分析一直以来都是水利工程建设中的研究重点,尤其是滑坡地质灾害,是云南分布较为普遍的不良地质现象。文章通过对泗南江水电站库区的地理地貌概况、地质构造、地层岩性、水文地质等资料进行综合研究,总结并分析库区滑坡的分布规律、规模、危害、活动特征、主要诱发因素等以及库区蓄水后滑坡对工程安全的影响,并对其进行危险性现状分析和预测分析。最后按危险性高Ⅰ、危险性中等Ⅱ、危险性低Ⅲ的标准对滑坡做危险性分区。针对滑坡危险性的高低,提出相应的防灾减灾建议,对泗南江水电站的建设具有一定的指导意义。关键词:地质环境;滑坡;危险性分析;泗南江水电站文章编号:1003-8035(2007)03-0035-04
中图分类号:P642.22
文献标识码:A
收稿日期:2006-09-13;修回日期:2006-11-16
作者简介:周燕(1981—),女,云南人,在读硕士研究生,专业:
地质工程,研究方向:资源评价现国土规划。
1 库区地质环境概况
1.1 地理地貌概况
泗南江水电站库区位于云南省墨江县南部。地
处北回归线以南,属南亚热带季风气候。气候复杂多变,立体气候显著,各气象要素随海拔高度的变化,差异较明显。年降雨量1400～2000mm ,电站坝址以上集水面积1583km 2
,多年平均流量43.1m 3
s 。地貌以中等切割的中山峡谷地貌为主,高程一般1000～1600m 。地势总体呈南高北低,泗南江以北地形相对较缓,以南除近坝段地形较缓外,其他地形大多较陡。大部分河段为“V ”形河谷,部分河段零星分布有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地。水库区植被分布广,但地表森林覆盖率较低。
1.2 库区地质构造
库区内主要构造线方向为NNW 向及SN 向。岩层总体倾向下游(即倾西)。其间发育多个次级褶曲,因断层发育,褶皱形态发育多不完整。断层的断面和褶皱的轴面多向西倾斜。北东向构造多以横断层的形式切割NW 向构造,断层性质都为张性,部分兼具张扭性(图1)。1.3 地层岩性
本区地层出露较全,除石炭系外,志留系至第四系均有分布,以沉积岩为主,火成岩呈脉状侵入,变质作用不明显。根据区内各时代岩土体物理力学性质特性,可将区内岩土体分为坚硬岩组、半坚硬岩组、软弱岩组和松散岩组4大类型(表1)。
表1 岩土体工程地质类型划分表
Table 1 Engineering geology division of rock -soil types
岩组类型湿抗压强
度(MPa )地层代号
岩性
坚硬岩组>60P 1q 、P 1m 、P 2l 、T 3y 、T 3l 长石石英砂岩、粉砂岩、
砂岩、白云岩、灰岩半坚硬岩组30～60D 、S 、P 1q 、P 1m 、P 2l 、T 3y 、T 3l 粉砂质泥岩、钙质泥岩、砂质泥岩、泥灰岩软弱岩组<30
D 、S 、P 2l 、T 3l 、J 2y 、J 2h 、J 2～3b 、K 1j 泥岩、页岩
松散岩组
Q
砂砾石、块石、碎石质粉
砂土、粉土、粘土
1.4 水文地质
库区水文地质条件明显受地形地貌、地层岩性、地质构造等综合因素的影响和制约。河流两岸地下水均高于河水。泗南江和阿墨江为工程区内的最低排泄基准面。地下水补给河水。地下水类型为基岩裂隙水和有少量第四系松散孔隙水和岩溶水。地表植被不发育,岩石裸露,岩溶裂隙发育,富水性强,地下水排入泗南江。
2 库区滑坡危险性分析
库区分布的岩石类型以软弱的泥质岩类为主。构造发育,岩体风化强烈,加之地形切割强烈,冲沟发育,在地表水的作用下,极易发生滑坡等地质灾害。
DOI :10.16031/j .cn ki .issn .1003-8035.2007.03.015
图1 泗南江水电站库区地质略图及滑坡危险性分区图
Fig.1 Landslide risk zoning map of Hydroelectric Power Station Reservoir on Sinan River
1-分段界级;2-危险性中等;3-危险性小;4-库区段编号及危险性分区;5-正在发展的滑坡体;6-停止发展的滑坡体;7-砂、砾石,碎、块石质土、粉土、砂土,砾质土及混漂卵砾石;8-泥岩夹细砂岩、粉砂质泥岩;9-上部泥岩、粉砂岩,下部细砂岩,底部长石石英砂岩;10-粉砂岩、泥岩、夹灰质角砾岩、灰岩透镜体;11-粉砂质泥岩、长石石英砂岩;12-泥岩、泥质粉砂岩、泥质灰岩、长石石英砂岩;13-含砾砂岩、石英砂岩、长石石英砂岩、砾岩;14-长石石英砂岩、含砾砂岩、砾岩、粉砂质泥岩夹细砂岩;15-泥岩、泥质粉砂岩夹长石石英砂岩、细砂岩;16-细晶生物碎屑灰岩、白云质灰岩、细砂岩;17-细晶白云质灰岩、生物灰岩、细砂岩;18-长石石英砂岩、页岩,局部夹煤线;19-印支期闪长岩;20-印支期辉绿岩;21-实、推测地层界线;22-实、推测断层;23-实、推测平移断层;24-实、推测正断层;25-实、推测逆断层;26-岩层产状;27-河流及流向;28-村庄房屋;29-正常蓄水位;30-水库淹没区
注:资料来源[2～5]
2.1 库区滑坡危险性现状分析
库区分布有规模不等的滑坡体82个。由于库区岩石类型以软弱的泥质岩类为主,加之岩体风化强烈,残坡积物分布广泛,其滑坡类型多为松散堆积层滑坡,且滑坡多分布在泗南江干流河谷下部和支流河谷下部地形陡峭、堆积物发育和集水条件好的地段。滑坡变形以牵引滑动和蠕动较为常见。地貌上常形成圈椅状地形和阶梯状错落坎。滑动面多为松散层与基岩之间的界面。许多滑坡体还具有2～3个次级滑动面。沿滑动面往往有因地下水富集形成泉水和渗流。
此外,还发育有少量基岩滑坡体,主要集中分布在一些坚硬岩石类型分布的地带。如坝址上游约4.2km的左岸河边二叠系栖霞组石灰岩中发育的一滑坡体,为典型的基岩切层滑坡体。因被河流掏蚀失稳而发生整体错落。后缘下坐形成凹谷地貌和错落
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ZHONGGUO DIZHIZAIH AI YU FANGZHI XUEBAO2007年
坎,滑坡体向西滑动使河道向西偏移。该滑坡体总体已经停止活动。前缘崩塌堆积物因河水掏蚀失稳而发生小规模坍塌滑动。近坝库段主要为软岩分布,构
造作用相对强烈,河岸稳定性较差,因而滑坡现象相对集中。
现状条件下,大多数滑坡的活动危害性都不大。只有少数靠近村庄和公路等部位的滑坡危害较大。如路尼家村和泥石寨的滑坡。它们进一步发展可能威胁到路尼家村和泥石寨的安全(图2)
。
图2 泥石寨滑坡体纵剖面图Fig .2 Profile of Nishizhai Landslide Bo dy
1-第四系坡积松散砂、砾、粘土;
2-中-上侏罗统坝注路组:紫红色薄层粉砂质泥岩夹粉砂细岩
2.2 库区滑坡危险性预测分析
现将库区分为近坝库段、坝兰河-库尾的红坝
段、坝兰河段对滑坡进行分析。2.2.1 近坝库段滑坡危险性分析
近坝库岸分布有各类大小滑坡37个。除表中较大滑坡体对工程影响相对较大外,其余的滑坡体因分布位置较高,不受水库蓄水影响。
上述滑坡体在蓄水后可能发生的变化和对工程的影响。由于近坝库岸段主要为二叠系上统龙潭组及下统茅口组组成,岩性为泥岩、炭质泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹粉、细砂岩、灰岩。虽然岸坡结构为横向谷,但由于两岸坡岩性以软弱的软质岩为主,近坝库岸段断裂构造发育,岩体完整性较差,岩体风化强烈,大部分地段均为松散堆积层所覆盖,因此在库水作用下还可能产生库岸再造式的小规模坍滑。总之,近坝库段自然边坡较缓,以横向谷为主。河边有较多的基岩出露,边坡稳定性总体较好,局部较差。2.2.2 坝兰河-库尾的红坝段滑坡危险性分析
在水库回水线以下及附近库岸边坡总体较缓,多见基岩出露,基本上为横向谷,对边坡稳定有利,自然
边坡稳定性总体较好。局部岸坡稳定性较差。水库蓄水后,这些滑坡体的活动性将进一步加强,可能威胁到路尼家和泥石寨等村庄的安全。对工程的危害
相对较小。
2.2.3 坝兰河段滑坡危险性分析
本河段在水库回水线以下,河谷结构多为纵向谷,对边坡稳定不利。滑坡主要分布在两岸回水线以上岸坡和坝兰河的小支流、大冲沟内。共分布有18个大小滑坡。这些小滑坡对工程的影响很小。在坝兰河的支流别母小河、那哈小河等冲沟内,分布有3个大型滑坡和2个巨型滑坡。这些滑坡分布远离工程区,对工程无直接影响。
2.3 库区滑坡危险性分区
在上述研究基础上,根据地形、地貌条件、植被发育情况、工程地质条件、岩土体类型、滑坡发育程度及其组合特征将库区分为3段:近坝库段(A )、坝兰河-库尾的红坝段(B )、坝兰河段(C )。分为:危险性高(Ⅰ)、危险性中等(Ⅱ)及危险性低(Ⅲ)3类(图1)。
3 防灾减灾措施
滑坡多集中分布在河谷下部,蓄水后多数将被淹没或部分淹没。因一般规模小、所处位置低、滑动速度缓慢,不会对工程产生大的影响,可不考虑采取治理措施。部分滑坡上方分布有村庄房屋,蓄水后这些滑坡的活动性将会增加。因此,应将可能受影响的村庄搬迁,以避开这些危险地带。对A 区降低土料场开采台阶高度,适当处置剥离废土,植树造林,恢复植被;对B 区建议搬迁受到影响的村庄,植树造林,恢复植被,减少水土流失;对C 区植树造林,恢复植被,减少水土流失。
4 结语
本文通过对泗南江水电站库区滑坡危险性的分析可以得出:近坝库段(A )大部河段自然山体稳定,自然边坡稳定性总体较好,存在的自然失稳现象不
多。河岸边大多基岩裸露,以弱风化岩石为主,对边坡稳定有利,蓄水后发生大规模基岩滑坡的可能性较小,危险性中等;坝兰河-库尾的红坝段(B )滑坡体多数处于相对稳定状态,因此这些滑坡对工程的影响很小。水库蓄水后,诱发较大规模滑坡的可能性不大,危险性小;坝兰河段(C )河边多见基岩出露,两岸覆盖层厚度较小,自然边坡稳定性总体较好,滑坡体
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第3期周 燕,等:云南省泗南江水电站库区滑坡危险性分析
处于相对稳定状态且位于水库回水线以上。因此,这些滑坡对工程的直接影响很小,水库蓄水后,诱发较大规模滑坡的可能性不大,危险性小。
致谢 感谢中国水电顾问集团昆明勘测设计院对本项研究工作提供的技术资料和热情支持;感谢昆明理工大学地球科学系张世涛教授在野外调查工作中的专业和技术指导;感谢昆明理工大学科技处朱杰勇教授在野外工作和写作过程中的悉心指正和热情鼓励。
参考文献:
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行性研究阶段可行性研究报告(工程地质)[R ].2003.[2] 云南省地质局.普洱幅1 20万区域地质调查报告(地质
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[5] 云南省地质矿产局.云南省区域地质志[M ].北京:地质
出版社,1990.
Landslide hazard analysis of Hydroelectric Power Station
reservoir area in Sinan River ,Yunnan Province
ZHOU Yan
1,2
ZHU Jie -yong
1,2
WANG Lei
1,2
ZH ONG Yan -jiang
3
(1.School of Land Resources Engineering ,Kun ming University of Science and Technology ,Kunming 650093,China ;
2.Yunnan Open Lab for Hazards Forecast and Mitigation ,Kunming 650093,China ;
3.Kunming Hydroelectric Investigation ,Design and Research Institute ,China Hydro Consultants ,Kunming 650051,China )
A bstract :The geological hazards analysis of hydropower station is always important in the hydraulic engineering construction .Especially the landslide geology hazard ,it 's the distribution of the more common unfavorable geological phenomena in Yunnan .Based on synthetic study on the geography landform infor mation 、geologic structural 、formation
lithology 、hydrogeology of Sinan river hydropower station reservoir .This article mainly sum marize and analyze the reservoir landslides 'distribution rule 、the scale 、the har m 、the active c haracteristic 、the mainly induce factor as well as the security influence of the landslide to the project after the reser voir stores water .And the dangerous of the present situation analysis and the forecast analysis are made .Finally presses the danger ous to be high Ⅰ,the medium Ⅱand the low Ⅲstandard makes the danger ous district to the landslides .Contraposing the landslides dangerous height ,this paper would put for ward the proposal for the disaster prevention and relief .This article would be a certain instruction significance to the contruction of Sinan river hydropower station ,simultaneously also provided the model for this kind of project landslide dangerous analysis .
Key words :geological envir onment ;landslides ;dangerous analysis ;Sinan River Hydroelectric Power Station
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ZHONGGUO DIZHIZAIH AI YU FANGZHI XUEBAO
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