高原地區防洪堤工程地災評估要點及防治研究

孟盈竹 倪振強

（聊城大學建筑工程學院，山東 聊城 252059）

在洪澇多發地區，防洪堤工程的修建能夠有效抑制洪水，避免因洪災而造成的河岸居民生活不便，保障人民生命財產安全。而防洪堤工程的修建可能會對地質環境進行破壞，這使得地質災害發生的可能性大大增大。在此形勢下，必須加強對地質災害評估工作優化措施的探索與實踐，有效預防 、減輕或避免地質災害可能造成的危害[1]。在防洪堤工程中地災評估的主要任務是依據國家相關條例，調查分析工程建設區地質災害形成的自然環境條件，查明地質災害的類型、分布及其發展趨勢，分析地質災害的形成機制和誘發因素，對工程建設區地質災害現狀進行危險性評估，對工程建設可能誘發、加劇地質災害及工程建設項目本身可能遭受地質災害的危險性做出評價,并提出防治地質災害的措施和建議，為工程建設提供地質災害防治的相關地質依據[2]。

黑河支流附近的河道淤積嚴重，防御洪水能力最多為2年一遇的洪水，每遇較大洪水便沖毀兩岸灘地、耕地、居民住所、學校和商店等，危及沿岸人民生命財產安全。因此，為制止建設用地的不合理布置，采取有效的措施防洪治洪，保護耕地、居民住所、學校和商店等，改善民族地區的水環境，促進當地經濟的發展，建設縣城防洪堤二期工程是十分必要的。

1 工程概況

1.1 工程介紹

某縣縣城防洪堤二期工程位于青藏高原東部邊緣地帶，屬地質災害易發區。縣城防洪堤位于黑河支流附近，黑河屬黃河流域。縣政府及主要居民區大部分位于熱曲河右岸。工程區內建有三座跨河公路橋，防洪堤沿熱曲河兩岸布置，全長約1806.1m，對外交通較便利。

1.2 水文地質條件

本流域屬于川西北高原氣候區，主要受高空西風和西南季風的影響，干濕季節分明，降雨集中，雨季降水量占年降水量的89%，年平均年降水量646.5mm，具有雨日多、連續雨日較長的特點。降雨量在流域內是由西北向東南遞增，隨海拔降低而增加，到一定高程漸趨穩定。暴雨常并發大風、夾冰雹，工程區山高坡陡，匯水面積大，導致山洪、泥石流暴發。工區附近山體走向與河流走向近于平行，山體均為渾圓狀山丘，谷坡較緩，坡角10°～20°。縣城地屬川青斷塊的一部分，其北為白水河隆起，東、西、南三面均為斷裂帶。

2 主要評估地質災害的種類

經調查研究，該地受氣象水文及地質背景等條件的影響，評估區的地質災害主要有兩類：塌岸災害和山洪災害。

2.1 塌岸災害

塌岸是指河湖岸坡土體及巖體，在地表水流沖蝕和地下水潛蝕作用下抗剪強度降低，基座軟化甚至掏空，土體或巖體或被卸荷裂隙分割，所造成的岸坡變形和塌落、失穩、滑移現象[3]，一般發生在地形坡度較陡的土質岸坡或基巖卸荷帶岸坡，具突發性。若巖體中順岸裂隙發育，突發性更強，規模也較大[4]。塌岸破壞現象較為常見，其主要影響因素有人類工程破壞、暴雨沖擊、地形地貌、巖土類型結構、片流及溶蝕作用等。總體來說，巖土體性質越好，岸坡越平緩，波浪作用強度越小，水位變化越小，塌岸也就越輕微。相反來說岸坡越不穩定，塌岸規模也就越大[5]。

由于黑河兩岸為有機質及腐殖質含量較高的草甸土，在河水沖刷下河岸7內側形成0.5m～1.5m的陡岸，使得地面開裂的河岸在河水侵蝕下容易形成塌岸，造成草甸土流入河流。經調查，河流兩岸均有塌岸的發生，如圖1所示，其中左岸比較嚴重，屬于緩慢漸進式的塌落。但由于草甸土的厚度較小，建議在防洪堤工程的建設中，將此土層清理出來。

圖1 縣城防洪堤工程河岸塌岸災害

2.2 山洪災害

山洪是一種因為強降雨而在山丘區的小流域中引起的暴漲暴落、突發性的地表徑流。山洪災害可以沖垮農田，摧毀房屋，不僅對生態環境造成嚴重破壞，同時也嚴重威脅人民群眾的生命和財產安全，影響當地的經濟社會健康發展［6］。究其成因，一是該地區的暴雨產生的洪水引發山洪，流域內暴雨一般出現在6～9月，且多連續降雨，據縣氣象站觀測資料統計，一日最大暴雨量為65.3mm，由于汛期降雨頻繁，連綿不斷，導致洪水具有洪峰相對較高，洪水過程和洪水歷時較長的特點；二是該工程所在位置地勢地貌因素引發山洪。該工程處河海拔約3351m，兩岸坡較平緩，相對高差0～2m，坡度1°～5°。沿岸植被為草甸，松散固體物質不多，發生洪水時，由于河灘較淺，洪水容易淹沒河灘，進入縣城，沖毀民房、個體商店、學校。

從本工程的河內堆積特征分析，兩條溝歷史上曾發生過較大規模的山洪，在河兩岸見有沖洪積塊、礫石堆積。經訪問洪水近幾年幾乎都可以淹沒至縣小學。多年的山洪泛濫在河流的兩岸都留下了明顯的洪痕，如圖2所示。

圖2 縣城防洪堤工程河岸山洪洪痕

通過現場調查發現在河岸左側有一較大的低洼地，往年山洪暴發，洪水易聚集在此低洼地，一直蔓延到遠處公路。若將此處作為棄渣場，應當考慮洪水對棄渣的侵蝕作用，以免發生泥石流，如圖3所示。

圖3 縣城防洪堤工程河岸左岸低洼地

2.3 其他地質災害現象

此外，該地還有其他災害現象，雖然不能直接定義為災害，但其進一步發展、演變可成為地質災害，如該工程區域下游的棄渣場，若遇大雨、暴雨，則有可能演變成山洪甚至泥石流災害。河兩岸的地裂縫約在1～2cm，有進一步開裂的趨勢，容易形成小型塌岸，如圖4所示。

圖4 縣城防洪堤工程河岸左岸地裂縫

3 地質災害危險性現狀評估

根據實地調查，該縣城防洪堤工程區雖已建有幾十米長的防洪堤，但對下游的保護作用較小，防御洪水能力最多為2年一遇的洪水，每遇較大洪水便會沖毀耕地，危害沿岸人民生命財產安全。因此，評估區山洪災害的危險性屬中等級別。評估區的塌岸災害的規模總體較小，目前也未造成明顯危害，由此得出了塌岸的地質災害危險性小的結論。

4 防治措施

評估區內發育的地質災害類型主要是塌岸、山洪災害。這些地質災害的防治應以預防為主，防治結合，突出重點，綜合治理，從而防止和減輕災害造成的損失。據評估區地質災害實際情況及對工程建設的作用和影響，提出如下災害預防和治理措施：

a.根據地形及河道形勢，結合工程地質條件，在縣城防洪堤二期工程沿河兩岸容易出現山洪災害的部分河段布設防洪堤及護岸工程；

b.防洪堤線布置盡可能同河勢相適應，并平行于主流線［7］。兩岸之間堤距隨意更改；堤線力求平順，各堤段平緩連接，不占用行洪的河灘地，留有足夠的行洪過水斷面；堤線布置與總體防洪規劃相結合，考慮近期與遠期相結合逐步形成完整的防洪體系；新建堤防盡量避開軟弱、強透水地基、深水地帶和古河道；

c.防洪堤型的選擇宜遵循因地制宜、經濟實用、就地取材、方便施工的原則，按各段所處地理位置，堤基地質，城市環境景觀等條件確定各堤段的堤型；

d.保護建設區環境，嚴禁在溝內興建有礙行洪的工程；

e.管理好建筑施工的棄土、棄石，其應在指定的地點堆積，不要將棄土、棄石堆入河道或沖溝中，以防加劇山洪、泥石流災害的發生。

5 結語

防洪堤工程是水利建設的重要組成部分，其建設有利于河道問題的整治。在實際工程建設中，應及時對實地地質災害種類特點進行評估，依據評估要點選擇合適的施工地點、堤線布置、堤型選擇等，確保工程建設能夠有效防塌治洪，改善地區用水環境，保證區域人民安全，協調區域發展。