中核龙安有限公司,浙江 台州 318000
摘要:地质灾害是工程项目建设前选址阶段需要开展调查的重点工作,通过查明某项目厂址区内已有各致灾地质体或致灾地质作用的分布、类型、规模、特征,分析其引发因素、形成机制及稳定性,对拟建工程造成灾害的可能性、危害程度和危险性进行地质灾害现状调查和分析,并给出防治措施建议。
关键词:地质灾害;危险性评估;防治措施
Investigation and Research on the Geological Hazard Risk of a Project Site
Su Rui Zhu Yongshuai
CNNC Long’an Co., Ltd. Taizhou Zhejiang 318000
Geological hazards are a key task that needs to be investigated during the pre construction site selection stage of engineering projects. By identifying the distribution, type, scale, and characteristics of various disaster causing geological bodies or geological processes within the site area of a certain project, analyzing their triggering factors, formation mechanisms, and stability, conducting a geological hazard investigation and analysis of the possibility, degree, and danger of disasters caused by the proposed project, and providing suggestions for prevention and control measures.
前言:
地质灾害的发生是大自然作用的结果,是无法人为控制的,因此对工程项目建设的危害相对而言也比较大。为避免工程建设过程中及项目运行后,地质灾害造成损失,应当在项目选址阶段对拟选的厂址开展地质灾害危险性调查和评估,从而通过有效策略最大限度的降低地质灾害所造成的危害,保证项目建设及运行的安全。
本文研究通过查明某项目厂址区内已有各致灾地质体或致灾地质作用的分布、类型、规模、特征,分析其引发因素、形成机制及稳定性,对拟建工程造成灾害的可能性、危害程度和危险性进行地质灾害现状调查和分析,并给出防治措施建议。
1. 地质灾害调查研究范围
本次研究工作范围以拟建工程为中心,向四周各扩展1.0km为基础,并针对不同地质环境条件和地质灾害类型及其作用的特点,根据工程性质确定调查范围,其中洪水冲蚀一般调查至流通段-形成区,确定拟建项目厂址调查区面积约13.81km2
根据《地质灾害危险性评估规范》和《甘肃地质灾害危险性评估规程》DB62/T1792-2009,结合拟建工程区地形地貌、工程建设布局及地质灾害对拟建工程场地的影响程度和范围,在前期调查工作基础上确定的评估区范围如下:
拟建项目厂址地质灾害危险性评估范围为:东、南、西三侧沿拟建工程厂址边线分别向外扩展500m为界;北侧考虑到拟建项目厂址区距离山体较近,故以北部山体第一斜坡带为界,确定拟建厂址评估区面积为9.8km2。
2. 地质灾害类型划分及其特征
2.1 地质灾害类型
根据《甘肃地质灾害危险性评估规程(DB62/T 1792-2009)》要求,地质灾害危险性评估的灾种主要包括:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含岩溶塌陷、矿山采空塌陷和黄土塌陷)、地裂缝、地面沉降、库岸坍塌、黄土湿陷、盐胀溶沉、冻胀融沉、风蚀沙埋等。
经本次调查研究分析,拟选厂址区主要地处山前洪积戈壁平原,地形相对较平坦,拟建工程距离山体也较远,故不存在崩塌、滑坡灾害;区内发育的沟谷切割深度仅0.3-0.8m,大部时间干枯,仅强降雨引起短暂洪流,且沟道内补给形成泥石流灾害的固体物源少,故不发育泥石流、库岸坍塌灾害;区内也无地下水、矿产资源开采,不会引发地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害;区内地表土层较薄,主要以砂砾石为主,不存在黄土湿陷、盐胀溶沉、冻胀融沉等灾害。评估区内对拟建工程有影响的灾害类型主要为洪水冲蚀:评估区内发育洪水冲蚀沟2条HS1和HS2。
2.2 地质灾害分布及特征
2.2.1洪水冲蚀灾害分布技法与规律
拟选厂址区内发育的2条洪水冲蚀沟谷,分布于北部山前冲洪积平原一带,在平面上由北向南穿越评估区范围,均为季节性洪水冲蚀沟谷。
区内洪水冲蚀灾害的发生与降水、沟谷汇水面积的多寡息息相关,因而降水的高峰期也就是洪水冲蚀灾害的高发期,且洪水冲蚀灾害具有突发性的特点,属突发性地质灾害,具有成灾突然、危害大等特点,对拟建项目厂址区构成潜在威胁。
2.2.2洪水冲蚀沟谷发育特征
区内发育有2条洪水冲蚀沟谷(HS1-HS2),其发育特征如下:
(1) HS1洪水冲蚀沟
HS1洪水冲蚀沟谷位于评估区西部地带,由北向南穿越评估区。该沟谷发源于评估区北部外围地带的低山丘陵区,为季节性洪水冲蚀沟谷,沟谷形态呈浅宽“U”型,拟建项目区以上沟谷长度约3.48km,汇水面积3.39km2,沟谷宽约3~20m不等,切割深度0.2~0.3m,沟谷比降约10~20‰。
该洪水沟谷从北部山区出山口后无固定沟道,主流向不稳定,由多条支沟组成,在平面上呈树枝状展布,时而分叉为多条支流,又时而交汇,多呈散流状,水流冲刷痕迹明显。沟床岩性为青灰色砂砾卵石,结构松散~稍密,沟床植被覆盖率小于10%,发育植被主要有白刺、骆驼刺等。
另外,该沟谷穿越拟建厂址区后在下游地带通过入渗、蒸发等排泄后消失。
(2) HS2洪水冲蚀沟
HS2洪水冲蚀沟谷位于评估区东北部地带,由北向南穿越评估区。该沟谷发源于评估区北部外围地带的低山丘陵区,为季节性洪水冲蚀沟谷,沟谷形态呈浅宽“U”型,拟建项目区以上沟谷长度约8.56km,汇水面积12.86km2,沟谷宽约5~50m不等,切割深度0.2~0.5m,沟谷比降约8~15‰。
该洪水沟谷从北部山区出山口后无固定沟道,主流向不稳定,由多条支沟组成,在平面上呈树枝状展布,时而分叉为多条支流,又时而交汇,多呈散流状,水流冲刷痕迹明显。沟床岩性为青灰色砂砾卵石,结构松散~稍密,沟床植被覆盖率小于10%,发育植被主要有白刺、骆驼刺等。
另外,该沟谷穿越评估区后在下游地带通过入渗、蒸发等排泄方式消失。
2.2.3洪水冲蚀的形成原因分析
(1) 地形、植被条件
评估区地处北山山前冲洪积戈壁平原区,区内总体地势由北向南倾斜,地面坡降5-20‰,植被稀疏,覆盖率小于10%,加之近年来区内气候干旱所导致的天然植被退化严重,大部分地表裸露,土地荒漠化、沙化不断加剧,水土流失较为严重,使其降水在短时间内汇集形成沟谷洪水。因此,区内地形、植被条件有利于洪水冲蚀灾害的形成和发展。
(2) 降水条件
评估区属干旱气候区,但降雨在年内相对集中,且具有降水强度较大之特点,往往以大雨或暴雨的形式出现。区内气象资料表明:年内降水主要集中在7~9月,约占全年降水总量的59%,多年平均降水量63mm,日最大降水量37.3mm(2004年7月24日),连续一次最大降水量为42.6mm,持续时间为2d,出现于2004年7月24日~25 日;小时最大降水量19.1mm,10分钟最大降水量13.5mm。另据有关资料统计分析,本区日降水量大于15mm时可形成沟谷洪水。由此可见,区内季节性较高强度的降雨为洪水冲蚀灾害的形成奠定了基础。
综上所述,区内特有的地形、降水及植被等因素为洪水的形成和高强度的冲蚀提供了充分和必要条件。
3. 地质灾害危险性现状评估
地质灾害危险性现状评估是根据评估区所处的地质环境条件,分析评价区内地质灾害发生的可能性(表3-1)和危害程度(表3-2),采用地质历史分析法和工程地质条件类比法,依据《地质灾害危险性评估规范》和《地质灾害危险性评估规程》的分级表(表3-3)划分为危险性大、危险性中等和危险性小三个级别,对评估区内发育的地质灾害危险性进行现状评估。
表3-1 地质灾害发生可能性按形成条件的充分程度判定表
地质灾害形成条件的充分程度 | 地质灾害发生可能性 |
充分 | 可能性大 |
较充分 | 可能性较大 |
不充分 | 可能性小 |
不具备 | 不可能 |
表3-2 地质灾害危害程度分级表
危害程度 | 灾情 | 险情 | ||
死亡人数/人 | 直接经济损失/万元 | 受威胁人数/人 | 可能直接经济损失/万元 | |
大 | ≥10 | ≥500 | ≥100 | ≥500 |
中等 | >3~<10 | >100~<500 | >10~<100 | >100~<500 |
小 | ≤3 | ≤100 | ≤10 | ≤100 |
注1:灾情:指已发生的地质灾害,采用“人员伤亡情况”“直接经济损失”指标评价。 注2:险情:指可能发生的地质灾害,采用“受威胁人数”“可能直接经济损失”指标评价。 注3:危害程度采用“灾情”或“险情”指标评价。 |
表3-3 地质灾害危险性分级表
地质灾害发生可能性 | 危害程度大小 | ||
损失大 | 损失中等 | 损失小 | |
可能性大 | 危险性大 | 危险性大 | 危险性中等 |
可能性较大 | 危险性大 | 危险性中等 | 危险性小 |
可能性小 | 危险性中等 | 危险性中等 | 危险性小 |
3.1 洪水冲蚀灾情现状评估
据调查,评估区内历史上曾多次发生洪水冲蚀灾害,但由于区内人烟稀少,未造成人员伤亡,仅对评估区下游公路造成危害,累计造成经济损失约50万元左右。按表3-2分级标准进行灾情评估与分级,灾情程度属小。
3.2 洪峰流量计算
采用雨洪法计算不同频率下各洪水冲沟的暴雨洪峰流量见表3-4。
表3-4 洪水沟谷不同频率下洪峰流量计算结果表(雨洪法)
编号 | 汇水 面积 (km2) | 洪峰流量(m3/s) | ||
P=1% (100年一遇) | P=2% (50年一遇) | P=5% (20年一遇) | ||
HS1 | 3.39 | 11.37 | 9.09 | 6.82 |
HS2 | 12.86 | 43.12 | 34.49 | 25.87 |
3.3 发生灾害的可能性大小分析
区内洪水冲蚀发生灾害的可能性大小,根据洪水冲蚀灾害形成条件的充分程度来综合分析判定(表3-1)。
发育的2条(HS1-HS2)洪水冲蚀沟谷发育特征较明显,沟谷较宽,水流切割强烈,判断属中易发,形成洪水灾害的条件较充分;同时结合区内降水量、发生洪水频次及规模等,综合判定:区内发育的2条(HS1-HS2)冲蚀沟谷发生洪水冲蚀灾害的可能性较大(见表3-5)。
表3-5 洪水冲蚀沟谷发生灾害的可能性大小分析评价表
编号 | 汇水面积(km2) | 规模 | 形成条件的 充分程度 | 可能性大小 |
HS1 | 3.39 | 小型 | 较充分 | 较大 |
HS2 | 12.86 | 小型 | 较充分 | 较大 |
3.4 危害程度分级评价
区内洪水冲蚀的危害程度评估主要依据洪水冲蚀已造成的灾情程度或可能受威胁的人口和可能造成的直接经济损失进行评价(表3-2)。采用以调查资料定性为主,定量为辅的原则。
HS1洪水冲蚀沟由北向南穿越评估区西部地带,根据拟建工程与洪水冲蚀沟谷的位置关系,确定其威胁对象主要为拟建项目西部的办公生活区维修办公楼、食堂、行政办公楼、技术服务楼及招待所等,以及恒温库、污废水处理排放设施等。危害方式以冲毁、淤埋为主,估算其威胁人数约50-80人,可能造成的直接经济损失约460万元。因此,依据《地质灾害危害程度分级表》(表3-2)判定,区内HS1洪水冲蚀灾害的危害程度为中等(详见表3-6)。
HS2洪水冲蚀沟由北向南穿越拟建项目厂址区东部地带,根据拟建工程与洪水冲蚀沟谷的位置关系,确定其威胁对象主要为拟建的废水排放设施厂址区的部分建筑物及设备等,危害方式以冲毁、淤埋为主,估算其威胁人数约3-5人,可能造成的直接经济损失约230万元。因此,依据《地质灾害危害程度分级表》(表3-2)判定,区内洪水冲蚀灾害的危害程度为中等(详见表3-6)。
表3-6 洪水冲蚀沟危害程度评估结果一览表
编号 | 与拟建工程 相对位置 | 危害对象 | 危害 方式 | 潜在经济损失 (万元) | 危害 程度 |
HS1 | 沟谷位于拟建项目厂址区西部,由北向南穿越拟建项目厂址区 | 办公生活区维修办公楼、食堂、行政办公楼、技术服务楼及招待所等,以及恒温库、污废水处理排放设施等,人员50-80人 | 冲毁、淤埋 | 460 | 中等 |
HS2 | 沟谷位于拟建拟建项目厂址区西部,由北向南穿越拟建项目厂址区 | 拟建废水排放设施厂址区的部分建筑物及设备等, 人员3-5人 | 冲毁、淤埋 | 230 | 中等 |
3.5 危险性现状评估
根据评估区内发育的2条(HS1-HS2)洪水冲蚀沟谷发生灾害的可能性大小和危害程度,依据《地质灾害危险性分级表》(表3-3)对洪水冲蚀灾害的危险性进行评估。
现状评估结果为:评估区内发育的HS1、HS2洪水冲蚀灾害危险性为中等(见表3-7)。
表3-7 洪水冲蚀灾害危险性现状评估结果一览表
编号 | 发生灾害的 可能性 | 危害程度分级 | 危险性现状评估 | |||||
充分程度 | 可能性分级 | 危害对象 | 潜在经济损失(万元) | 危害 程度 | ||||
HS1 | 较充分 | 较大 | 办公生活区维修办公楼、食堂、行政办公楼、技术服务楼及招待所等,以及恒温库、污废水处理排放设施等,人员50-80人 | 460 | 中等 | 中等 | ||
HS2 | 较充分 | 较大 | 拟建废水排放设施厂址区的部分建筑物及设备等,人员3-5人 | 230 | 中等 | 中等 | ||
4. 地质灾害防治措施建议
评估区内发育有2条洪水冲蚀沟谷(HS1-HS2),由北向南穿越拟建项目厂址和废水排放设施厂址评估区,对拟建项目区建设工程构成潜在危害,现针对评估区实际情况提出以下防治措施:
HS1洪水冲蚀沟,建议在拟建项目厂址区北侧修建防洪堤,将洪水拦截排导致西侧的洪水冲蚀沟;
HS2洪水冲蚀沟,建议在废水排放设施厂址区北东侧修建防洪堤,将厂区北部洪水排导至厂址区东部安全地带。
5. 结论
本文通过对拟建项目厂址区域开展调查研究,确定厂址区域存在洪水冲蚀地质灾害情况,并对地质地质灾害危险性现状进行了评估,给出了相应的防止措施,为后续工程项目建设和运行的安全性提供了一定的技术依据。
参考文献
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[2]魏继弘,姚鹏.地质灾害的危险性评估及防治措施[J],大科技[J],2015(1):201-202.
[3]GB/T 40112-2021,地质灾害危险性评估规范,自然资源部(国土),2021.