抽水蓄能電站工程建設場地地質災害危險性評估

周春華 王金山

(1.河南省地質礦產勘查開發(fā)局第二地質環(huán)境調查院，河南 鄭州 450053； 2.河南省鄭州地質工程勘察院，河南 鄭州 450053)

抽水蓄能電站工程建設場地地質災害危險性評估

周春華1，2王金山1，2

(1.河南省地質礦產勘查開發(fā)局第二地質環(huán)境調查院，河南 鄭州 450053； 2.河南省鄭州地質工程勘察院，河南 鄭州 450053)

針對抽水蓄能電站工程包含工程樞紐多、涉及范圍廣，工程所處山區(qū)地質環(huán)境條件復雜的特點，對該類項目建設用地地質災害危險性評估的評估級別、評估范圍和場地分區(qū)進行了簡要分析，闡述了其地質災害危險性現狀評估、預測評估、綜合分區(qū)評估的要點，并對現狀調查重點、報告編制、不良地質現象等技術問題進行了評述，以供參考。

地質災害，危險性評估，抽水蓄能電站

1999年，國土資源部發(fā)布了《關于實行建設用地地質災害危險性評估的通知》，此后，地質災害危險性評估為建設項目立項、用地審批以及建設單位制定地質災害防治方案提供依據，在國民經濟建設中起到了重要作用。地質災害評估開展以來，為不同類型工程建設用地地災評估提供了很多經驗和認識，但在一些技術問題上存在各種不同的認識。就水利水電工程的抽水蓄能電站而言，與其他工程比較，其建設場地具有范圍廣、類型多的特點，在進行該類項目建設場地地質災害危險性評估中，應針對其特性，與其他建設用地評估內容區(qū)別對待。

1 評估技術路線

1.1 評估級別

按《地質災害危險性評估技術要求(試行)》，根據建設項目重要性和地質環(huán)境條件復雜程度將地質災害危險性評估級別分為三級。對屬于水利水電工程項目的抽水蓄能電站工程而言，其建設項目重要性分析，按《水電樞紐工程等級劃分及設計安全標準》劃分等級，分等指標見表1。目前修建的水電樞紐工程，水庫庫容或裝機容量基本為中等規(guī)模以上，屬較重要或重要建設項目，其評估級別普遍在二級以上。抽水蓄能電站工程一般修建在崇山峻嶺之中，工程上、下水庫區(qū)的存在，決定了建設工程區(qū)域地形地貌、地質構造、工程地質、水文地質條件以及地質災害發(fā)育程度等地質環(huán)境條件的復雜程度介于中等～復雜之間，因此總的地質環(huán)境條件為中等或復雜。綜合分析建設項目重要性和地質環(huán)境條件復雜程度，可見，抽水蓄能電站工程建設場地地質災害危險性評估級別為二級以上。

表1 水電樞紐工程的分等指標

1.2 評估范圍及評估場地分區(qū)

按《地質災害危險性評估技術要求(試行)》，根據抽水蓄能電站工程本身的特點，結合工程區(qū)周圍的地質環(huán)境條件、災害發(fā)育情況以及工程建設和營運過程中可能遭受的地質災害危害的影響范圍綜合確定評估邊界。考慮到水電工程所處復雜的地質環(huán)境條件部位，崩塌、滑坡、泥石流等災害分布普遍，根據災害規(guī)模的大小，其所涉及的范圍一般在坡腳附近和次級分水嶺處，范圍大的甚至涉及一級分水嶺。

由于水利水電工程包含工程樞紐多，涉及范圍廣，是目前最為復雜的工程建設用地地質災害危險性評估。其中，抽水蓄能電站由于其特定的作用，分為上、下兩個水庫區(qū)，其工程布置較一般的水電工程更為復雜，因此，若按一般常規(guī)的評估方法和思路，對抽水蓄能電站工程區(qū)進行地災評估，會造成不同工程樞紐區(qū)地質災害現狀評價與預測評價出現交叉重復、表述不清楚的情況。

針對上述問題，根據抽水蓄能電站工程建設場地的使用性質，可將評估區(qū)劃分為：水庫庫區(qū)、壩址樞紐建筑區(qū)、輸水系統、石料開挖區(qū)、棄碴場區(qū)、場內公路區(qū)、移民遷建新址區(qū)和生活管理施工輔助設施區(qū)等。由于抽水蓄能電站存在上、下庫區(qū)，其配套的設施在上、下庫區(qū)幾乎均有布置，我們可以對以上各個工程分區(qū)，分上、下庫區(qū)對各項工程建設場地分別進行評估。

1.3 地質災害危險性現狀評估

根據地質災害危險性評估所包括的災種，結合上述分區(qū)原則，分災種對評估區(qū)內的現狀地質災害進行評估。地質災害危險性現狀評估的主要內容及闡述重點包括：1)通過現狀調查，準確查明評估區(qū)內地質災害的類型、規(guī)模、空間分布、現狀穩(wěn)定性、危害對象和危險性程度等，按災害種類列表表示。2)重點對壩址樞紐建筑區(qū)、場內公路、生活管理施工輔助設施區(qū)等工程部位，針對崩塌、滑坡和泥石流災害進行地質災害危險性現狀評估，而水庫庫區(qū)、河床主要對其淹沒帶影響范圍內做重點評估，為預測評估作鋪墊。3)在抽水蓄能電站的水庫區(qū)內一般不同程度地分布有第四系堆積物、坡積物，在現狀調查時，除對現有地質災害進行調查外，還應對區(qū)內不同成因的第四系堆積物、坡積物的成分、結構，尤其是其密實及膠結狀況作詳細調查，為預測評估打下基礎。4)根據現狀調查狀況，對地質災害分布密度大、類型多以及影響較大的分區(qū)，需要做地質災害現狀分布圖。

1.4 地質災害危險性預測評估

基于評估分區(qū)，結合現狀調查、評估情況，對各分區(qū)的建設場地分災種進行危險性預測評估。針對抽水蓄能電站工程本身的特性，工程建設可能引發(fā)或加劇的地質災害，以及工程本身可能遭受的地質災害主要包括崩塌、滑坡、泥石流。在進行地質災害危險性預測評估時，需要注意以下幾點：1)水庫區(qū)水位變動帶范圍內的邊坡穩(wěn)定性預測。a.在對已有崩塌、滑坡等災害作重點評價的基礎上，對水位變動帶內及其可能影響到的上部第四系堆積物邊坡應作較為合理的分析，并附相應的剖面圖及照片。b.對庫區(qū)內出現的階地堆積，應進行沼澤化、鹽漬化等浸沒分析。c.各種圖件中必須標明水庫的正常蓄水位及死水位。2)工程壩址樞紐建筑區(qū)、輸水系統、石料開挖區(qū)、場內公路區(qū)、移民遷建新址區(qū)和生活管理施工輔助設施區(qū)等部位，通常是施工大挖或填方區(qū)，必須結合工程施工部位，分巖質、土質邊坡，對開挖邊坡穩(wěn)定性進行定性的預測評估。3)由于建設過程中石料以及邊坡開挖產生大量棄碴，棄碴場區(qū)應高于水庫區(qū)水位變動帶，在預測評估時，對由于堆碴不合理導致的泥石流問題作重點分析。

1.5 地質災害危險性綜合分區(qū)評估

結合現狀評估和預測評估結果對擬建工程地質災害危險性程度進行綜合評估，綜合評估一般采用定性的方法。在綜合評估的基礎上，按照《地質災害危險性評估技術要求(試行)》劃分地質災害危險性級別，劃分原則為：1)現狀和預測評估結果等級中，有一項為危險性大，評估結果為危險性大；2)現狀和預測評估結果等級中，兩者均為危險性小，評估結果為危險性小；3)除危險性大和小以外的等級為危險性中等。再依據危險性大小對評估區(qū)進行危險性分區(qū)。

根據地質災害危險性等級和危險性分區(qū)，對各區(qū)工程建設的適宜性進行評估。其中：1)地質災害危險性大，防治工程復雜的，土地適宜性為適宜性差；2)地質災害危險性中等，有針對性的采取相應防治工程的，土地適宜性為基本適宜；3)地質災害危險性小，基本不設計防治工程或防治工程很簡單的，土地適宜性為適宜；4)提出應對各種不穩(wěn)定邊坡、階地堆積物、坡積物等的各種防治措施的具體建議。

2 抽水蓄能電站工程地災評估的其他問題

由于各工程區(qū)涉及范圍相差較大，地質環(huán)境條件也不盡相同，地質災害的分布及其評價方法存在一定的差異。為了地質災害危險性評估報告能夠順利通過專家評審，并有效地指導業(yè)主和施工單位，要求技術人員在進行現場評估調查工作時，應該充分掌握各樞紐工程的具體特點、分布位置及施工要求，針對不同要求開展現狀地質災害點調查，并對工程部位開挖可能會出現的災害類型及其危險性初步評估；對于遷建場地以及水庫內存在的其余后緣邊坡的坡體結構應作詳細的地質、水文地質工程地質調查，對邊坡可能出現的失穩(wěn)方式和規(guī)模作出初步判斷，為下一步結合項目工程地質勘察或可行性研究資料，對邊坡穩(wěn)定性作出定性的可靠預測。技術人員在編制評估報告時，首先得熟悉工程類型、特點及分布，在此基礎上理清思路，對于各工程分區(qū)，根據區(qū)內的地質環(huán)境條件、地質災害現狀發(fā)育情況等進行地質災害危險性現狀、預測評估，在現狀和預測評估的基礎上開展綜合評估。根據《地質災害危險性評估技術要求(試行)》，工程建設用地地質災害危險性評估的災種主要包括：崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含巖溶塌陷和礦山采空塌陷)、地裂縫和地面沉降6種災害類型。對于抽水蓄能電站工程而言，地下工程突水、突泥，壩基滲漏等與崩塌、滑坡和泥石流明顯不同，是因地質條件原因或工程施工遇到的工程地質問題，不屬于地質災害危險性評估的災種。但是，其災害顯示明顯，對工程建設危害較大，會對工程施工本身造成危害，對人民的生命財產安全構成威脅，因此，我們在開展地質災害危險性評估時，需要對一些危害較大的不良地質現象進行初步評估。需要評估的不良地質問題主要包括：1)在抽水蓄能電站工程施工或運營過程中發(fā)生的大壩壩基滲漏、導流隧洞滲漏等與大壩等工程施工有關的不良地質問題。2)在抽水蓄能電站工程地下工程施工時發(fā)生的圍巖變形塌方、巖爆、突水、突泥等不良地質問題。3)在工程運營以后，上下水庫區(qū)蓄水，水庫浸沒導致沼澤化和鹽漬化、水庫水位變化誘發(fā)地震等水庫庫區(qū)的不良地質現象。4)與其他工程建設有關的不良地質現象：地面不均勻沉陷、砂土液化等。

3 結語

抽水蓄能電站工程具有規(guī)模大、涉及范圍廣，上庫區(qū)與下庫區(qū)的高差大等特點，該類工程建設場地的地質災害危險性評估是水利水電工程中最為復雜的。結合實際經驗，對抽水蓄能電站工程地災評估形成幾點認識，作了以下總結：1)由于抽水蓄能電站工程區(qū)主要地處崇山峻嶺，從地質環(huán)境條件復雜程度和工程規(guī)模分析，評估級別一般為二級以上。2)抽水蓄能電站工程所處復雜的地質環(huán)境條件部位，結合評估內容及技術要求，評估范圍一般在坡腳附近和次級分水嶺處，范圍大的涉及一級分水嶺；該類工程樞紐多、涉及范圍廣，分上、下兩個庫區(qū)，在地質災害危險性評估中，分上、下庫區(qū)，按不同的工程樞紐分區(qū)、分災種進行評估。3)在進行現狀評估、預測評估以及綜合分區(qū)評估時，對不同規(guī)模的災種，不穩(wěn)定邊坡等，根據工程特點進行針對性分析評價，并用圖表表示。4)抽水蓄能電站工程建設中及運營后涉及的大壩壩基滲漏、導流隧洞滲漏、地下工程突水突泥、誘發(fā)地震、水庫浸沒、地面不均勻沉陷等均屬于不良工程地質問題，不屬于地質災害范疇，在進行地質災害危險性評估時，應對不良工程地質問題進行初步評估。

[1] 國土資發(fā)[2004]69號，國土資源部關于加強地質災害危險性評估工作的通知及其附件1——地質災害危險性評估技術要求(試行)[Z].2004.

[2] 國土資源部.地質災害防治條例[M].北京：中國大地出版社，2003.

[3] 劉金拓.十三陵抽水蓄能電站的地質災害問題淺析[J].中國地質災害與防治學報，1996(1):95-98.

[4] 胡卸文.水利水電工程建設用地地質災害危險性評估中的若干技術問題探討[J].水文地質工程地質，2007(1)：126-128.

[5] 張發(fā)明.寧波抽水蓄能電站上庫滑塌體穩(wěn)定性分析[J].西安地質學院學報，1997(3)：49-53.

Geological hazard risk estimation of pumped-storage power station engineering construction field

ZHOU Chun-hua1,2WANG Jin-shan1,2

(1.The2ndGeologicalEnvironmentSurveyInstitute,HenanGeologyMineSurveyandDevelopmentBureau,Zhengzhou450053,China;2.HenanZhengzhouGeologyEngineeringSurveyInstitute,Zhengzhou450053,China)

According to pumped-storage power station engineering features including various hubs, wide scope and mountainous geological environment, the paper briefly analyzes construction land geology risk estimation level and field separation, describes its geological hazard estimation status, prediction estimation and comprehensive separation estimation, and finally discusses current survey points, report compilation and bad geological phenomena and other technical problems, with a view to provide some guidance.

geological disaster, hazard estimation, pumped-storage power station

1009-6825(2014)28-0060-02

2014-07-20

周春華(1981- )，男，工程師； 王金山(1981- )，男，工程師

P694

A