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白鶴灘水電站庫岸(會(huì )東段)地質(zhì)災害隱患調查
2023-08-15 2551

白鶴灘水電站庫岸(會(huì )東段)地質(zhì)災害隱患調查

鄭偉  李俊旭

一、前言

白鶴灘水電站壩址位于四川省寧南縣和云南省巧家縣交界處,是金沙江下游河段梯級開(kāi)發(fā)的第二個(gè)梯級電站,規模僅次于三峽水電站為中國第二大水電站。大壩為混凝土雙曲拱壩,壩高289米,壩頂高程834米,水庫正常蓄水位825米,相應庫容206億立方米,多年平均發(fā)電量602.4億千瓦時(shí)。其中水輪發(fā)電機單機容量、300米級高拱壩抗震參數、地下洞室群規模等6項技術(shù)均為世界第一。工程于2022年完工,工期歷時(shí)12年,靜態(tài)投資846億。工程竣工后淹沒(méi)耕地2.2萬(wàn)畝、林地10.2萬(wàn)畝,搬遷人口10萬(wàn)人。電站蓄水后庫區水位最高上漲200余米,其中在巧家新縣城位置江面最為寬闊達4.8公里。

白鶴灘水電站的建成給國家社會(huì )帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟利益,但庫區沿岸在蓄水作用下也產(chǎn)生了一系列的環(huán)境問(wèn)題,特別是電站建成后的一定時(shí)間段內,庫區兩岸容易誘發(fā)滑坡、塌岸等地質(zhì)災害。為確保庫區人民群眾生命財產(chǎn)安全,受四川省會(huì )東縣水利局委托,我院水文公司對白鶴灘水電站庫岸(會(huì )東段)長(cháng)約138公里的庫岸地質(zhì)災害隱患進(jìn)行了調查與評價(jià),并提出地質(zhì)災害防治初步措施。

 

庫區移民安置點(diǎn)及白鶴灘電站蓄水后的地貌

二、技術(shù)路線(xiàn)

收集已有資料,對工作區已列水庫影響區、已有地質(zhì)災害隱患點(diǎn)、孕災地質(zhì)條件等進(jìn)行初步了解。根據調查區蓄水前、后衛星數據,對比解譯工作區岸坡變形區塊,圈定因水庫蓄水前、后引發(fā)或加劇的變形區域。對遙感解譯圈定的變形區域、已有地質(zhì)災害隱患點(diǎn)以及庫岸沿線(xiàn)居民點(diǎn)逐一開(kāi)展調查和篩選,確定本次新增水庫影響區。對確定的新增水庫影響區進(jìn)行地形測量、調查測繪、勘查等,查明其形成機理、特征要素和受影響對象的重要性,并進(jìn)行危險性和危害程度評價(jià),提出有針對性的防治措施,保護人民群眾生命財產(chǎn)安全。

三、前期工作情況

第一階段衛星綜合遙感解譯工作,通過(guò)2018年9月-2020年1月,2020年1月-2021年4月,2021年4月-2022年8月共3個(gè)時(shí)段的InSAR的提取,對比分析白鶴灘水電站蓄水前后庫岸邊坡形變的分布與變化情況,共解譯20個(gè)變形區域,野外驗證13處。

第二階段主要沿白鶴灘電站庫區(會(huì )東段)138公里庫岸線(xiàn)開(kāi)展,對沿線(xiàn)的所有居民點(diǎn)和地質(zhì)災害點(diǎn)進(jìn)行排查。北部大崇鎮、魯吉鎮、溜姑鄉、松坪鎮地形較緩,大多有道路可以通行,進(jìn)行實(shí)地調查;南部的滿(mǎn)銀溝鎮、老君灘鄉、淌塘鎮、烏東德鎮因地形陡、高差大,具備通行條件的地方全部進(jìn)行實(shí)地調查,少數人無(wú)法到達的高陡區域,采取坐船從江中觀(guān)測和無(wú)人機航拍等多種手段進(jìn)行調查

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  野外調查工作

工作區南部地貌

工作區南部地貌

四、初步成果

經(jīng)過(guò)多次在不同時(shí)間段、不同水位條件下,反復對隱患點(diǎn)進(jìn)行調查對比,經(jīng)野外資料初步整理,大致形成了以下初步成果:

1、充分應用InSAR測量和無(wú)人機航拍等新技術(shù),大大提高了野外調查的工作效率。

本次工作中,我公司委托中國自然資源航空物探遙感中心采用合成孔徑雷達干涉測量技術(shù)進(jìn)行庫岸斜坡形變信息的提取與調查研究工作,以掌握白鶴灘庫區(會(huì )東段)蓄水前后斜坡形變區域的分布與變化規律。本次遙感解譯工作共完成工作區InSAR數據獲取和預處理面積約360平方公里,解譯出疑似地質(zhì)災害隱患點(diǎn)21個(gè),并編制完成了《白鶴灘水電站庫區左岸(會(huì )東段)水庫影響區岸坡形變信息遙感綜合提取成果報告》。我公司技術(shù)人員實(shí)地野外驗證13處,均變形明顯,遙感解譯成果的準確率高。

無(wú)人機現場(chǎng)調查

2、基本查清了會(huì )東縣白鶴灘庫區沿線(xiàn)地質(zhì)災害數量和分布發(fā)育規律

①庫尾(烏東德電站壩址)~溜姑鄉甘鹽井村:江水位高程825~700m,河谷斷面多呈“V”字型,兩側岸坡基本對稱(chēng),河谷狹窄,平水期江面寬100~250m,825m高程處谷寬一般250~500m,其中甘鹽井處最寬約760m,淹沒(méi)深度0~125m。兩岸邊坡陡峻,坡度一般 30°~40°,部分岸坡達 50°以上??傮w上,該段庫岸第四系厚度不大,地形陡峭處多基巖出露,部分地段因受構造影響巖體破碎,小規模崩塌、滾石災害頻發(fā),局部存在高位滑坡、崩塌隱患。該庫岸段地質(zhì)災害發(fā)育,但因交通條件極差、生存環(huán)境惡劣,村莊數量稀少,且部分村民已自行搬遷,庫區蓄水誘發(fā)塌岸和變形的危害程度總體低,但局部高位滑坡、崩塌危害程度高。

庫尾(烏東德電站壩址)~溜姑鄉甘鹽井村段典型地貌

②溜姑鄉甘鹽井村~大崇鎮大花村段:河谷形態(tài)為寬緩的“U”字型,兩側岸坡不對稱(chēng)。平水期江水位高程700~630m,江面寬 60~350m,825m 高程河谷寬一般 800~1800m,其中大崇鎮大花村段河谷最寬處可達3200m,淹沒(méi)深度125~180m。兩岸邊坡下緩上陡,高程900m以下岸坡相對較緩,坡度一般為10~30°,高程900m以上岸坡較陡,坡度一般 30~50°。該庫岸段大量分布沖積、洪積臺地,巖性主要為碎石土、含碎塊石粉質(zhì)黏土、中粗砂、粘性土等,并且沖洪積和崩坡積地層厚度大,在地形地貌、地層巖性和蓄水等因素影響下,發(fā)育大量的地質(zhì)災害(含塌岸),同時(shí)因村莊、集鎮分布密集,庫區蓄水誘發(fā)塌岸和變形的危害程度高。

溜姑鄉甘鹽井村~大崇鎮大花村段典型地貌

3、基本查明了甘葫路沿線(xiàn)地質(zhì)災害分布情況

甘葫路(會(huì )東縣段)主要經(jīng)過(guò)大崇鎮、魯吉鎮、溜姑鄉,終點(diǎn)為川滇兩省交界處的金東大橋,線(xiàn)路長(cháng)55km,設計時(shí)速30km/h,路基寬度7.5m,為白鶴灘庫區左岸主要交通要道。調查表明,甘葫路(會(huì )東縣段)沿線(xiàn)因地質(zhì)災害(含塌岸)、棄土堆放、地質(zhì)構造和巖體風(fēng)化等形成多處安全隱患。

甘葫路外側塌岸

4、基本查清了遷建集鎮場(chǎng)地周邊地質(zhì)災害發(fā)育情況

白鶴灘電站庫區蓄水后,會(huì )東縣所轄的大崇鎮、魯吉鎮、溜姑鄉共三個(gè)場(chǎng)鎮原址已完全被淹沒(méi),并已選址全部重建,本次工作對三個(gè)遷建集鎮周邊庫岸可能存在的安全隱患進(jìn)行了摸排。

會(huì )東縣大崇遷建集鎮地形地貌(水位825m,2022年11月25日)

 會(huì )東縣大崇遷建集鎮地形地貌(水位775m,2023年2月28日)

5、對會(huì )東縣境內庫岸的穩定性進(jìn)行了分段與評價(jià)

根據岸坡分段和穩定性分類(lèi)標準,對白鶴灘水庫區(會(huì )東段)各庫岸穩定性進(jìn)行宏觀(guān)評價(jià)。經(jīng)統計,白鶴灘水庫區(會(huì )東段)庫岸總長(cháng)約138公里,Ⅰ類(lèi)穩定岸坡長(cháng)約4.11公里,約占岸坡總長(cháng)的3.0%;Ⅱ類(lèi)基本穩定岸坡長(cháng)約80.14公里,約占岸坡總長(cháng)的58.1%;Ⅲ類(lèi)穩定性差岸坡長(cháng)約44.96公里,約占岸坡總長(cháng)的32.6%;Ⅳ類(lèi)不穩定岸坡長(cháng)約8.79公里,約占岸坡總長(cháng)的6.4%。為會(huì )東縣白鶴灘庫區今后地質(zhì)災害防治工作提供了技術(shù)支撐。

五、結束語(yǔ)

金沙江會(huì )東段流域地形險惡多變,地勢落差大切割深,部分地段坡度大于50°,這給本次野外調查工作帶來(lái)了巨大的困難和挑戰。但是通過(guò)對庫岸沿線(xiàn)地質(zhì)災害的調查,以及對地質(zhì)災害分布和發(fā)育等規律的研究使得我們積累了大量一手資料,可為以后從事類(lèi)似項目提供借鑒。最重要的是通過(guò)我們的工作能給沿岸百姓的生產(chǎn)、生活安全帶來(lái)保障,將地質(zhì)災害風(fēng)險隱患造成的損失降到最低,這也是我們西勘地災人永遠的追求!

查災行

金沙起高壩,榜中白鶴鳴。

水漲千丈闊,江淹九鄉亭。

桑田再滄海,溝谷變湖濱。

庫邊多隱患,沿岸查災行。

攸關(guān)百姓事,謹慎且謙兢。

蜀道自古難,往來(lái)皆豪英。

陡崖如刀斬,縱坡似劍傾。

崎路千百轉,攀頂十八停。

潮頭飲風(fēng)烈,高崗霜雪迎。

云中微雨洗,嶺上長(cháng)虹晴。

事畢修書(shū)去,災患已然清。

回首來(lái)時(shí)路,江波百里平。