西部水利水电工程拦沟型弃渣场泥石流的危害及防护.docx

科研管理水利规划与设计2013年第6期

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西部水利水电工程拦沟型弃渣场泥石流的危害及防护

任金明1王永明1夏威夷2汪大为2

(1.中国水电顾问集团华东勘测设计研究院浙江杭州310014;

2.河海大学水利水电学院江苏南京210098)

【摘要】水利水电工程的工程特性决定其大多位于地质环境复杂区，西部许多水利水电工程面临泥石流等地质灾害的威胁。造成泥石流的因素是极为复杂的，按其诱发因素划分可分为2大类：(1)地质、地貌、气候、土壤水分状况等自然因素形成的脆弱背景是泥石流诱发的自然因素；(2)人类不合理的行为和人类工程活动是泥石流诱发的人为因素。本文通过对人工弃渣诱发泥石流的初步总结，结合卡拉、杨房沟、苗尾等工程拦沟型弃渣场泥石流的防护研究，对西部水利水电工程弃渣场泥石流防护原则和防护措施进行了探讨。

【关键词】拦沟型弃渣场弃渣场泥石流泥石流防护水电工程西部工程【DOI编码】10.3969/j.issn.1672-2469.2013.06.011

【中图分类号】TV144【文献标识码】B【文章编号】1672-2469(2013)06-0034-05

1前言

泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)在沟谷或山坡上产生的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流。

我国山地、高原、丘陵占国土面积的近70%,复杂的地质条件使中国成为世界上泥石流灾情最严重的国家之一，尤其是西部地区。目前我国在建和拟建的水电站多位于西部地区。水电工程的工程特性决定建设工程多位于地质环境复杂区，工程建设、不合理的弃土、弃渣，为泥石流的形成直接提供了大量的松散碎屑物质，造成人为泥石流。

水利水电工程弃渣场的种类，按弃渣场的位置大体上可分为河谷类渣场、非河谷类渣场两大类。而河谷类渣场按弃渣场在河谷中与河流相对位置的不同，又可分为：(1)拦沟型弃渣场；(2)临河型弃渣场；(3)谷坡型弃渣场；(4)水库型弃渣场。杨房沟工程上铺子沟弃渣场、卡拉工程甲尔沟弃渣场、苗尾工程丹污堑弃渣场均为拦沟型弃渣场。

2对弃渣场泥石流的基本认识

2.1泥石流的形成与分类

泥石流的形成必须具备3个基本条件，即有利的地形坡度、丰富的松散固体物质和适当的降雨激发。有利的地形坡度是泥石流发生的动力条件，丰富的松散固体物质是泥石流发生的物质基础，而降雨则是泥石流发生的激发和制约条件。这3种基本条件分别对应着流域的地形地貌条件、地质条件和水源条件。除此之外，人类不合理的工程活动也常影响着泥石流的发生和活动。泥石流的汇水、汇砂过程十分复杂，是各种自然和(或)人为因素综合作用的产物。泥石流的形成主要受暴雨控制，一般性暴雨(日降雨量50~100mm)极少形成泥石流，大暴雨(日降雨量101～200mm)为泥石流多发期，特大暴雨(日降雨量200mm)极易出现大面积泥石流。

根据泥石流的成因、地貌条件、物质组成、固体物质提供方式、流体性质、激发因素、动力

作者简介：任金明(1963年一),男，教授级高级工程师。

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学特征、发育阶段等不同指标，泥石流具有多种分类方式。

(1)按照泥石流流体性质分类。泥石流的流体性质包括其黏度、容重、颗粒组成等。鉴于这些性质指标的关系，也基于容重指标的可操作性，一般以容重为指标将泥石流分为稀性泥石流 (容重1.30～1.80g/cm3)和黏性泥石流(容重1.80～2.30g/cm3)2类。

(2)按照暴发频率分类。按泥石流的暴发频率泥石流可分为高频、中频(1次/5年～1次/20年)和低频泥石流(1次/20年～1次/100年)。

高频泥石流的发生从几年1次到1年多次，

规模大小不一。老泥石流堆积扇可明显辨认，形成区崩塌滑坡发育，活动强烈，植被覆盖率较低。

中频率泥石流的发生从数年1次到数十年1次，规模大小不一。通常可见老泥石流堆积，形成区崩塌滑坡较发育，植被覆盖率中等。

低频泥石流的发生从数十年1次到上百年1次，暴发规模巨大。泥石流往往强烈刷深沟槽，老泥石流堆积扇一般发育较好，流域内滑坡不活跃，植被覆盖率较高。

(3)按照暴发规模分类。根据泥石流1次暴发规模，泥石流可以分为特大型、大型、中型、小型泥石流，如表1所示。

表1泥石流暴发规模分类

指标

特大型

大型

中型

小型

泥石流一次堆积总量(10m2)

100

10～10