发布时间:2023-09-26 08:31:36
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中图分类号:P642 文献标识码:A
泥石流是常见地质灾害,对人民生命财产有巨大危害,为加强对泥石流的控制和防治,从上个世纪五十年代开始,我国就开始对泥石流的防治措施进行研究,目前对于泥石流的防治形成了以预防为主、防治为辅的局面,加强泥石流的防治措施的研究,对我国泥石流的防治工作具有重要指导意义。目前我国泥石流的防治主要有预防、预警预报及治理三大类措施。预防指在对泥石流进行预测的基础上采取相应的措施对泥石流进行绕避和预防的措施,预警预报指的是通过各种通信手段,对泥石流危害进行预报,对人群进行疏散,最大限度减少伤亡的措施。对泥石流的治理则是针对泥石流灾害进行直接治理过程。
一、泥石流的监测和预警
泥石流的监测以及预警,是泥石流防治的一个重要措施,随着科学技术的不断发展,各种先进技术在泥石流防治工作中的应用逐渐加深,大大提高了泥石流的监测以及预警水平,对泥石流危害有很好的控制。在泥石流的监测和预警过程中,一般会对线状交通的干线以及点状的重要工程、基础设施等位置进行监测以及预警预报,这些地方是泥石流灾害影响最为严重的地区,加强对这些地区的预警防护,有助于该地区的泥石流危害的控制,将损失降到最低。采用监测以及预警的方式进行控制,比较典型的是长江上游水土流失重点防治区滑坡泥石流预警系统。长江沿岸尤其是上游地区,泥石流灾害分布比较集中,危害也十分严重。长江上游水土流失重点防治区滑坡泥石流预警系统的建立,对于泥石流灾害的预测以及预防具有十分重要的意义。这个系统从上世纪九十年代建立并且投入使用开始,涉及的范围越来越广,监控规模越来越大,加上各种先进技术的逐渐应用,对该地区的泥石流的防护工作带来了促进作用。
二、工程防治
泥石流的工程防治措施可以分为很多种,比如跨越工程、穿过工程、排导工程等。其中,跨越工程指的是在泥石流常发地区修建桥梁、涵洞等基础设施,从泥石流沟的上方跨越通过,让泥石流的排泄工作在各种基础上设施的底部进行,实现避开泥石流的目的。防护工程指的是在泥石流常发地区,对一些基础设施,如桥梁、隧道、路基等工程设施进行一定的防护,建设防护建筑物,用来抵御泥石流的冲击和侵害。常见的防护工程类型有护坡、挡墙、顺坝等。排导工程指的是通过对泥石流的流势进行引导,通过增大排泄能力的一种泥石流的防治方式。通过相应的设计,使得泥石流能够按照设计的意图进行顺利排泄,最终降低泥石流的危害。泥石流的排导工程种类包括很多,比如导流堤、急流槽、束流堤等。拦挡工程指的是利用一些固体物质对泥石流进行阻挡的方式, 以削弱泥石流的流量、下泄的总量以及能量,从而降低泥石流的危害程度。常见的拦挡工程有拦渣坝、储淤场、截洪工程等。
工程治理是泥石流防治过程中的一种常见的治理方式,是种综合治理的措施,这种方法有工期短、效益明显的优点,同时具备一定缺点,如工程一旦超过使用年限,会导致工程失效,甚至出现工程受损的现象,反而会加重泥石流的影响以及危害程度。同时,工程防治措施的投资比较大、费用也较高,不是经济性的措施。
三、生物防治
形成泥石流的一个重要原因是水土流失,而水土流失的一个重要原因是缺少植被或者植被被严重破坏,从而形成了恶性循环的现象。因此在泥石流的防治过程中,加强生物防治措施的应用,对于泥石流的防治具有十分重要的意义。生物治理指的是对于泥石流常发地区进行植树造林、封山育林,根据当地的实际情况进行森林的涵养,加强水土保持林、工程防护林、经济林等植被的种植与建设。以提高泥石流常发地区的森林覆盖率,并且使得当地的生态环境得到恢复,达到“土蓄水、水养树、树固土”的目的,降低泥石流的发生频率。生物防治措施与工程防治措施相比较而言,具有其特征,比如投资较少、效益比较高、风险比较小、防治的作用具有可持续性、对自然环境有一定的改善作用。这种防治方式成为当前泥石流防治过程中的一种常见方式,但同时生物防治措施也具有一定的缺点,比如森林的生长周期比较长、管护工作比较复杂等。但是生物防治措施可以说是泥石流防治的一种根本方法。在具体的防治过程中,可以加强生物防治和工程防治相结合的方式,在泥石流治理的前期采用工程防治措施,在治理的后期采用生物措施进行防治,可以有效地延长工程防治措施的年限,促进两种防治措施的作用有效地发挥。
四、综合治理
第一,对泥石流地区进行全面治理。这种治理措施对于泥石流地区而言是一种有效的方式,加强全面治理,有助于对各种泥石流诱发问题进行控制,运用这种方式进行泥石流治理的地区有很多,比如四川黑沙河、甘肃南小河等地区的治理就是采用这种方式进行治理的。这种治理方式是在泥石流沟内,采用工程以及生物防治措施,对各种生态资源进行综合治理的措施,适用于全流域的泥石流活动比较频繁、居民较多、条件较复杂、耕地范围较广地区。第二,以治水为主的管理模式。这种管理模式主要是采取引水、蓄水、截水等工程措施,对泥石流灾害进行综合防治,这种防治措施适用于水动力起主导作用的稀性泥石流沟。第三,以治土为主。这种治理措施主要适用于土力类黏性泥石流沟,也可以用于一些蓄水工程引起的稀性泥石流沟。第四,以排导为主的治理方式,这种治理方式能暂时消除或者减轻泥石流的灾害,并不能对泥石流进行有效控制。第五,以生态工程为主的治理方式。这种治理方式适用于坡度比较平缓、滑坡较少等地区。
结语
泥石流是对人们生命财产安全带来严重威胁的自然灾害,对泥石流的防治工作,从上世纪开始我国就已经开始研究,目前形成了以防治为主、治理为辅的防治模式,在泥石流的治理过程中,要加强生物治理措施的应用,对泥石流灾害进行根治。
[中图分类号]P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-291-1
我国的西南等地山地面积广阔,并且,呈现出西高东低特点。当出现雨天气时,很容易发生大规模的泥石流灾害,对当地的经济发展以及居民的生活造成了严重的危害。本文结合当前国内的泥石流灾害发展现状,探索如何有效地进行防治工作。
1国内泥石流灾害现状
数据显示,国内泥石流灾害多发生在我国西部山区,尤其是在四川境内,发生次数频繁。仅仅四川省就有超过100个县市遭受过泥石流灾害。除此之外,我国的甘肃、广西以及湖南和云南等省市,也经常出现。但是,严重程度不高。近年来,随着我国工业化进程的不断加快,对大自然的过度索取导致此类地质灾害频繁发生。仅仅2008年,就发生了多起大规模的泥石流灾害。全国各地超过2.8万小型水库因泥石流灾害处于一定程度的危险之中。
2国内泥石流防治工作措施
2.1生物措施
泥石流灾害之所以能够频发,一个重要原因就在于西南地区的很多山地都是所谓的“秃山”,甚至个别山地寸草不生,被大量的岩石所覆盖。长期的雨水侵蚀,很多岩石都已经出现风化等问题。当强降雨来临时,很多风化了的岩石直接被暴雨冲刷下来。即使拥有一定植被覆盖率的山地,其植被的根系存水能力也无法满足存水需求。所以,在这一方面,加大山地的植被覆盖率,是有效增强植被根系存水量,缓解排水压力的有效措施。而且,大量的植被覆盖,还可以将山地的表层土壤有效地固定下来,起到重要的水土保持功效。当地政府要大力推行退耕还林政策,禁止当地居民上山放牧或者破坏植被生长。例如:当物源区的海拔超过三千米时,采用封山育林措施。当海拔在一千八到三千米时,在沟道两岸严禁开荒种田,可以种植乔木或者经济林。同时,大量修建排水系统,降低堰塞湖的形成概率,促进当地农业灌溉事业,有效推进当地经济建设发展速度。
2.2工程防治
目前,国内的工程防治工作主要包括:防护、拦挡、跨越以及排导等。其中,防护工程中,主要是对泥石流多发地带内的桥梁、公路以及隧道等建筑进行有效加固,使其增加泥石流的抵御能力。拦阻工程中,主要是增设阻拦坝等,使得下泻洪水的流量分配更加科学,有效避免对下流的泥石流冲刷压力。加强跨越工程,扩大公路过水涵洞,防治泥石流对流经洞桥的堵塞。在泥石流沟道内较大滑坡体物质处采用挡土墙的方式,固定滑坡体松散堆积物。在沟口修建排导槽和防护堤,防治泥石流物质进一步冲刷沟道两岸边坡。
2.3对泥石流防治软件进一步完善
随着现代软件技术的快速发展,泥石流的防治工作已经不仅仅局限在硬件设施上面,软件建设方面亦是取得了显著的发展成果。所以,在对硬件设施进行加强的同时,亦是不能够在软件建设方面有所放松。只有软件设施与硬件设施进行完美配合,才能够实现防治工作的高效完成。
其中,泥石流软件建设工程主要包括:
(1)扩大科普以及法制的宣传力度。泥石流的防治工作,“防”是必要前提,只有防的好,才能有效减轻“治”的工作力度,提升工作效率,降低当地社会的经济损失。而科普与法制宣传力度的不断加强,能够让人们更加了解到泥石流的危害以及成因,并且,当出现泥石流时如何能够有效保护自身的人身与财产安全。
(2)对泥石流防治项目管理体系的有效加强。泥石流的防治工程量大,牵涉的部门较多,在这其中,政府应该发挥好带头作用,合理的聘用专家,学者对于防治工程进行深入细致的前期可行性研究。在科学的基础上,对于整个防治工程进行规划治理,落实好每一批的建设款项。按照既定的方案有计划的一步步开展工作。在项目完工后,还要对于工作报告和工程的财务情况进行审核和验收,对于没有达到要求的,要提出合理的整改意见。整个项目结束后,还要定期对于各项目进行安全检查,发现问题及时的采取补救措施。
2.4监测预警措施
在泥石流物质来源的主要支沟设置雨量计,在雨季,特别是暴雨季节严密监视降雨量值。一旦降雨量较大,立刻预警信息,及时疏散泥石流可能威胁到的人员和财产。另外,在暴雨季节采用人工巡防排查的方法,对泥石流沟道两侧原有滑坡体物质的稳定情况以及下滑后堵塞沟道的情况进行及时的巡视,一旦发现滑坡堵塞沟道或者沟道内流水颜色变黄等危险情况,应及时通知有关部门并采取相应的对策。当灾害发生时,政府部门要保证有关信息的畅通,与抢险部门一道确定抢险救灾方案。灾害发生后,及时的收集有关此次灾害的资料,建立泥石流灾害资料库,进一步提高灾害的预测能力。
3结论
粗放型经济发展模式尽管高速地促进了社会经济发展,但是,也遭到了大自然无情的“报复”。在泥石流多发地区,当地政府和居民为了实现更多的经济效益,对附近的山地进行了肆意的“开发”,而泥石流等自然灾害则是大自然的报复手段。为了更好地实现人与自然的和谐发展,促进社会经济的可持续发展。对泥石流等自然灾害的科学防治工作已经势在必行。本文重点探索如何有效提升泥石流灾害的防治工作,促进当地经济的可持续发展,实现人类社会与自然的和谐共存。
参考文献
[1]邓茂林,韩蓓,朱星,郭洪.客基沟泥石流形成条件与动力特征[J].人民黄河.2013(06).
[2]陈鹏宇,乔景顺,彭祖武,谢凯,余宏明.基于等级相关的泥石流危险因子筛选与危险度评价[J].岩土力学.2013(05).
[中图分类号] U216.41+9 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-305-1
从现有的一些防治策略来说,虽然也起到了一定的效果,但是远远没有达到人们的要求,而且对于社会的发展来说,也没有起到太大的积极效果。往往的情况都是,当滑坡泥石流灾害发生的时候,我们只能是被动的承受,而且总是猝不及防,一些防治措施显得非常表面化,没有产生实质化的效果,对于百姓而言,没有什么太大的效果。损失依然比较严重。鉴于这样的情况,我们必须对现有的一些滑坡泥石流灾害的防治策略进行一定的探讨,否则将来灾害再次发生的时候,依然是一场无法阻止的灾难。
1滑坡泥石流灾害防治现状
1.1监测、预报和报警
我国目前的滑坡泥石流监测工作, 主要是以线状交通干线和点状重要工程、基础设施以及城镇居民点的群防群测为主, 它是符合滑坡泥石流防治现状最有效的形式。较典型的有长江上游水土保持重点防治区滑坡泥石流预警系统。由此可见,我国在滑坡泥石流灾害监测以及预报和报警方面的工作,还不够健全。因此,当滑坡泥石流灾害发生的时候,有很多的居民,来不及逃生,较多的财产,也没有办法去保护。因此才造成了较大的损失。从客观的角度来说,监测、预报和报警工作是一种非常有效的滑坡泥石流灾害的防治策略,只是现阶段的工作还有很多的不健全,需要进行一定的深化和加强。
1.2工程治理
对于现阶段的发展来说,要像良好的进行防治滑坡泥石流灾害,就需要在工程治理方面下功夫。我国在这方面的工作还是值得肯定的。主要原因在于,工程治理能够对滑坡泥石流灾害的防治起到较大的积极影响,因此我国的工作人员在这方面投入了大量的时间和精力,获得了一定的成果。围绕国家大型水利、交通、能源等项目的建设, 有针对性地开展了一些滑坡泥石流治理工作, 有效地保护了国家重点建设项目的正常运行。如三峡库区的灾害治理。水利部长江委在甘肃南部的陇南山区, 开展武都县甘家沟、文县县城泥石流沟、宕昌县大地沟等众多危害县城的泥石流沟道治理。由此可见,对于滑坡泥石流灾害的防治来说,仍然需要在工程治理方面进行一定的深化和加强,这样才能获得更大的突破,从而在将来的发展中,更好的处理滑坡泥石流灾害,有效的保护人民的生命安全以及财产安全。
1.3政策法规建设
对于政策法规而言,我国一直都在这方面非常的努力。不论是在保障人民的生命和财产安全方面,还是其它方面,都在不断的努力。因此,在近几年的发展中,一些负面的报道逐渐的减少,人民对国家的政策法规也逐渐的认同。整体的态势也呈现出较为朝阳的趋势。20 世纪80 年代以来已陆续出台了《中华人民共和国水法》、《水土保持法》、《环境保护法》、《环境影响评价法》、《气象法》、《民政法》、《城市规划法》、《地质灾害防治条例》、《河道管理条例》等, 对滑坡泥石流灾害的防治起到了积极的促进作用。由此可见,政策法规的建设对滑坡泥石流灾害的防治具有较大的积极意义,需要大力的建设和实施。
2减灾对策
2.1加强基础工作
对于滑坡泥石流灾害的防治来说,要想达到一个较为良好的效果,必须从根源出发。很多的地区之所以具有较为突出的成绩,原因之一就在于基础工作比较牢固。只有雄厚的基础,才能在之后的工作中,有一个出色的成绩。尤其是滑坡泥石流灾害的防治工作。大部分的工作都属于基础工作。本文认为,应用遥感技术、GIS、计算机、数据库等多种技术手段, 开展全国性滑坡泥石流灾害调查, 建立滑坡泥石流灾害信息系统, 实现信息共享, 为制定区域减灾规划、进行灾害预测等提供科学依据。经过大量的调研,类似这样的工作,对滑坡泥石流灾害的防治具有较大的积极作用,相对于一些表面化的工作而言,更具实质化的作用。很多的地区之所以损失较大,原因就在于表面化的工作过于严重,使得较多的人民只能被动的受灾,没有办法主动的抗灾。
2.2制定统一标准
相对于其它工作而言,滑坡泥石流灾害的防治工作,需要有一个统一的标准。原因在于,滑坡泥石流灾害无论是发生的原因,还是造成的损害都是相同的。因此需要在防治工作方面,有一个统一的标准,这样才能在全国范围内,形成一个良好的效应,从而在防治工作方面获得较大的突破。在我国的很多地区,由于缺乏滑坡泥石流灾害信息、灾害统计、监测、预警、灾情评估等方面统一的标准, 信息难以共享, 灾情评估及监测系统实时性差, 给灾害防治工作带来了很大的困难, 有必要制定统一的国家标准。值得注意的是,在制定统一标准的时候,需要从新调研滑坡泥石流灾害的各方面情况,这样才能在标准方面,避免偏差。
2.3经费方面
除了上文所阐述的几个方面以外,还需要在经费方面进行一定的努力。现阶段要想良好的进行滑坡泥石流灾害的防治工作,需要大量的经费,国家会进行一定的拨款,但不能仅仅依靠国家,还需要进行拓展。在各个渠道方面进行大量的努力,为滑坡泥石流灾害的防治工作,打下坚实的基础。任何一项有效的策略,以及先进的技术,都需要强大的经费作为后盾。我国在经费方面需要得到社会各界的支持。因此,本文认为,很多的地区之所以没有取得太大的进展,原因之一在于经费不足。
3小结
本文对滑坡泥石流灾害及其防治策略进行了一定的探讨,从各个方面来说,现阶段的防治工作比之过去,要复杂的多,不仅仅涉及的范围非常的广泛,而且在技术方面、设备方面要求的更加严格。对于滑坡泥石流灾害的防治策略来讲,还需要从环境保护方面出发,有效的保持水土,这样才能更好的防治滑坡泥石流灾害的发生。对于现阶段一些不完善的方面,工作人员正在进行深化和加强,相信在将来的发展中,会获得较大的突破。
参考文献
中图分类号X43 文献标识码A 文章编号1674―6708(2011)36―0072―01
0 引言
针对泥石流防治的来讲,除了要考虑泥石流的条件、性质、发生趋势和管理等方面的要求,更为重要的是要需要从全球的角度,以实用,相互关联的工程措施、生物措施、预警措施和有效的行政管理措施,泥石流流域或区域统一规划。因此,泥石流的防治不是单个的具体的预报或防治措施,而是若干个措施的结合,是泥石流预警预报、应急求助、灾前防治、灾后治理和重建等一系列工作的系统结合。目前,针对泥石流防治的研究已经进取得了一定进展,各种软硬防治方法层出不穷,但由于泥石流防治是一个复杂的系统工程,其中涉及宣传预防、紧急抢救和治理重建等众多环节,因此,如何以系统的理论来统领整个泥石流的防治,把各种方法有效结合起来,将有限的资源合理安排到泥石流防治的各个阶段,以到达安全最大化,效益最大化,仍然是一个值得研究的问题。
1 防治方法
1.1 防治概述
泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑,地形险峻的地区,因为暴雨暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快、流量大、物质容量大和破坏力强等特点。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等,造成巨大损失。
泥石流的形成需要3个基本条件:有陡峭便于集水集物的适当地形,上游堆积有丰富的松散固体物质,短期内有突然性的大量流水来源。
我国泥石流的水源主要是暴雨、长时间的连续降雨等。
诱发因素:由于工农业生产的发展,人类对自然资源的开发程度和规模也在不断发展。近年来,因为人为因素诱发的泥石流数量正在不断增加。
1.2 防治方法
经过上面分析讨论,泥石流防治工作主要包括两个方面,即硬性措施和软性措施,基本手段为在构筑强制性硬性措施的和行政管理方法为主,尽量有效避开泥石流灾害的软性措施。
一方面对于硬性措施来说,主要形成包括生物措施和工程措施的综合预防体系,能有效强制性的对泥石流形成进行限制,也就说更为有效的控制泥石流发生源地,从而避免泥石流灾害的发生,或者利用此方法降低灾害的暴发频率,能够减小规模或者消减灾害危害作用。但是同时,这种方面由于需要采用大量的人力和物力,只有对于重点地段才采用硬性措施,因而难以普遍采用。
另外一方面,对于软性措施来说,就是从过相关监测工作,来研究泥石流的气象、水文等主要因素的动态变化,来分析泥石流的发展变化,从而更为有效的对于泥石流灾害进行预测、预警处理,同时更为有效对于人畜进行疏散,从而安全能撤出灾区。利用这种方法可以有效进行科学决策,对于划分泥石流危险区并指导建设项目的规划选址和避灾具有重要意义。
下面针对实际工作情况,对于我国泥石流灾害现状及治理方法探讨,重点从3个方面探讨泥石流防治工作的开展。
1)重点在于预防,软性措施为先
预防为主的策略主要对于对潜在威胁和可能发生的灾害显得十分必要,同时利用软性措施为先的方针,可以有效减少灾害的影响,节省资金进行重点地段的整治工作,能够从全局的角度说明如何将灾害损失降低到最低。根据流域危险区划制订防避方案;铁路、公路、航道、水渠、电力及通讯等线路工程,在勘测选线和运营阶段,做好通过具有严重危险泥石流沟的绕避方案和线路通过泥石流活跃地区的选线绕避方案是防避泥石流灾害的有效方式。
2)应该把单项治理普遍化
对于我国铁路、公路部门来说,包括排导工程程、分洪工程、拦蓄工程和停淤工程等是普遍采用并运用多年、行之有效的泥石流治理方法。所谓的单项治理,主要是指,将泥石流与保护对象实行隔离,或将泥石流拦蓄停淤,或将泥石流疏导排泄,具有工程简单,功能可靠,造价节省,容易维护等优点,而不是直接在发源地对于泥石流进行治理。但是需要注意这种方式的局限性,其防灾减灾的效益较为有限,也就说它不具有、减少水土流失、抑制泥石流发生、改善生态环境的功能。
3)重点地段应综合治理
针对不同泥石流地段,包括上至流域水源区、形成区,下至流通段、堆积区,可以选取不同方法,采取多种措施对于泥石流形成与活动的全过程实施控制,这样才能保证尽可能减少灾害损失,目前,这也是我国城镇、工业矿区泥石流的防治处理主要方法。综合治理主要包括生物的、工程的、预报报警的、行政与法制管理的等方面的内容,也就是采用方法多种,措施多样,功能互补,覆盖范围较宽的多种措施。这样的处理方法能有效避免人为主观判断,同时也避免了由于设备故障,设施缺陷,管理维护不当引起的错误判断,从而能保证把灾害损失降低到最低。但是也需要注意,周期长(3年-5年或更久),需用人力和经费较多是这种方面的局限性所在,还难以普遍展开英勇,而仅限于重点实施。
2 结论
本文介绍了泥石流的防治原理和方法,对台风暴雨和植被对泥石流形成的影响进行了定性分析,但是其具体的作用机制及微观机理还不太明确,尤其是在台风暴雨的反复作用下,植被的防水固沙作用到底有多大等问题,仍需要深入研究。
中图分类号:F470.6 文献标识码:A 文章编号:
近年来,随着我国经济建设的快速发展、特别是近几年来电力设施建设规模的不断扩大,地质灾害对电力建设影响产生的矛盾十分突出。在最近的 20 多年时间里,地质环境条的变化,人为山坡削坡切坎,沟道大量堆积弃土,使西北许多山区地质灾害频繁发生,严重制约
了电力工程建设发展。所以,研究西北山区电力工程地质灾害评价现状与防治措施尤为重要。
1 西北山区主要的地质灾害类型及分布特征
1.1 西北山区地质灾害类型
根据《建设工程地质灾害危险性评估技术要求(试行)》,地质灾害破坏形式主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降6种类型,西北山区主要地质灾害表现为崩塌、滑坡和泥石流三种类型。
1.2 地质灾害分布特征
1.2.1 崩塌分布特征
崩塌在西北山区主要表现为黄土崩塌和岩质崩塌两种类型。黄土崩塌多发生在黄土塬边、黄土梁峁两侧且坡角一般大于60°斜坡地带,在大气降雨或震动等外力作用下发生坍塌。岩质崩塌多发生岩体节理裂隙发育的陡峭山体地段。西北山区崩塌一般分布在人为切坡陡坎,交通道路两侧陡峻及岩体构造节理裂隙发育地段。
1.2.2 滑坡分布特征
滑坡是斜坡上不稳定的土体或岩体,在重力作用下,沿一个或多个滑动面整体滑动的现象。在西北山区滑坡主要表现为堆积层滑坡,黄土滑坡次之。其分布主要受地层岩性、地质构造、地形地貌及人类活动等因素影响。
地质构造控制着地貌的形成。强烈隆起、差异升降和人类活动所造成的斜坡和在岩层中形成的不同结构面,使斜坡稳定性差,在降水等因素影响下,极易产生滑坡、崩塌等地质灾害。此外,不同性质的岩土体组合也已产生滑坡危害。
1.2.3 泥石流分布特征
泥石流是指含有大量泥沙、块石、砾石,具有强大破坏力的特殊洪流。按物质组成可分为泥流、水石流和泥石流。泥石流一般爆发突然、历史短、来势凶猛,具有强大的破坏力,使山区危害最严重的灾害之一。
西北山区泥石流多为暴雨—沟谷型泥石流和坡面型泥石流,其分布与暴雨密切相关。按泥石流构成物质划分,以稀性水石流分布面积最大,其次为泥石流 。泥石流除了与地质环境条件有关外,与人类工程活动也有密切的关系。
2 西北山区电力工程地质灾害现状
2.1 山区电力工程存在的地质灾害类型
山区地形大多起伏较大,地貌多为高山、中山和低山,山间多为河谷阶地,地形地貌复杂。在山区建设火力发电厂、变电站(所)和输电线路,往往由于受地形地貌的限制,常常要开挖临近山体边坡,这样就造成高陡边坡,破坏了原有边坡的稳定性,如果不采取适当的或有效的防治措施,在基岩出露山区往往引发岩质崩塌,在残坡积层堆积较厚的斜坡地带容易引发堆积层滑坡,西北山区冲沟发育,拟建、在建和已建的火力发电厂和变电站(所)附近一般都存在冲沟,在暴雨季节容易遭受到泥石流的威胁。
在山区架设输(送)电线路,塔基大多位于山脊、山梁或者山顶部位,主要遭受山脊、山梁或者山顶两侧崩塌、滑坡的威胁,只有在输(送)电线路不能一档跨越的宽阔泥石流沟道内遭受泥石流威胁。
综上所述,山区电力工程存在的地质灾害主要为崩塌、滑坡和泥石流三种类型。崩塌、滑坡和泥石流地质灾害在西北山区有着各自的独自性,又有着密不可分的内在联系,可以单独成灾,又可相互作用,互相转化,并能产生混合作用,崩塌和滑坡体在沟道内大气降雨的条件下形成泥石流,泥石流强烈冲刷坡脚又引发岩土体的崩塌和滑坡,三者往往形成灾害连,给电力工程建设造成巨大的经济损失和人员伤亡。
2.2 山区地质灾害发育特征
根据西北山区地形地貌特征,结合地质灾害发育特征和地质灾害发育影响因素,西北山区地质灾害发育特征主要表现在以下几个方面:
(1)群发性普遍
大量的崩塌和滑坡体为泥石流的发生提供了有力的物质来源,泥石流的发生成为崩塌和
滑坡发生的动力条件,崩塌、滑坡、泥石流三者地质灾害相互牵制,一次雨可覆盖面积达数百或数千平方公里,各种地质灾害片成群发生,在西北山区沟道内发生崩塌、滑坡等地质灾害的同时,也伴随泥石流的相继发生。
(2)季节性明显
西北山区地质灾害大都与大气降水密切相关,其爆发时间往往随季节性雨相伴,
每年5~10月份汛期期间是西北山区崩塌、滑坡、泥石流的易发期和高发期。由于西北山区电力工程所处地理位置不同,地形地貌有所差异,降雨量和降雨时段也有所不同。陕西、甘肃南部山区大多在6~9月份降雨量较大,降雨型式多为单峰降雨,这一段时期是地质灾害多发期,也是高发期;陕西北部、甘肃北部、宁夏、青海山区降雨则多集中在5~9月份,降雨型式多为双峰降雨,其降雨频率和降雨量多于陕西、甘肃南部秦岭山区,但雨量相对较小,这个时期是地质灾害易发期。
(3)突发性强
崩塌、滑坡与泥石流等地质灾害的发生是一个漫长的发展和变化过程,一旦发生,突
发性很强强。譬如滑坡在剧烈瞬间滑动时历时更短,仅数十秒。地质灾害发生的前期变化是比较缓慢的,前期变化作为本身来说,不但是一个能量积累过程,也是一个长期蠕变过程,当灾害体到达极限破坏时,在雨、地震或振动的外力作用下,灾害体就会突然爆发,因而破坏力极强,常常使人们猝不及防。
(4)垂直差异性大
西北山区地质灾害的发生不但在垂直方向上有明显的差异性,在垂向上不同高度地质灾害的发生也有所不同。一般在西北高山、中高山区暴雨频繁,雨量强度大,地形差异明显。该区地质灾害多发生在沟谷上游,受地质外营力强烈,基岩风化较破碎,为水石流的发生提供了物源保证,但该区一般电力工程布置较少,输电线路也从沟谷上部横跨,塔基位于沟谷两侧山脊上,对电力工程损害较轻微,易损性较小,风险性小;中、低山区人类活动频繁,植被破坏严重,坡耕地较多,是坡面泥石流和滑坡的多发地带,也是山区多发地区,对电力工程损害较严重,易损性较大,风险性中等;到低山丘陵区,地形起伏不大,差异变化相对较小,崩塌、滑坡、泥石流的动能和势能均较小,其破坏力较小,灾害不甚发育,对电力工程损害小,易损性小,风险性小。
2.3 山区地质灾害的形成条件和影响因素
西北山区地质灾害的形成是由其所处微地形地貌附近特定的地质环境条件决定的。大面积山地的缓慢抬升形成了地形差异,山间谷地、沟壑纵横造成了形状各异的斜坡地形形态;不同岩土体组合,复杂的断裂构造及持久的外营力作用,使岩土体风化破碎,形成潜在的不稳定边坡,这种地形差异、不同的岩土体组合和潜在的不稳定边坡等为各类地质灾害的形成奠定了基础。
根据统计调查结果,大气降雨在地质灾害引发因素中占46%,人类工程扰动占23%,土体长期蠕变占15%,土体冻融占8%,地震占8%。在诸多因素中,大气降水对崩塌、滑坡等灾害影响最大。大气降水渗入斜坡表层残坡积土体,使土体含水量增大直至饱和,土体自重加大,特别对于弱透水或不透水基岩和第四系覆盖层组成的斜坡,在大暴雨或连阴雨的作用下,可迅速饱和,湿润接触面,减少摩擦力,使土体抗剪强度急剧降低,造成坡体失稳。在膨胀土分布区,大气降水能使土体软化、泥化,使斜坡蠕滑变形;在基岩分布区,大气降水可沿基岩构造、节理裂隙渗入岩体内,在物理作用下裂隙扩张、发展,并湿润层面,在重力作用下,使高陡斜坡地带的岩石发生崩塌、滑坡,造成危害。
据研究统计,西北山区日降水量达到50mm时,一般往往就会发生小规模的泥石流;日降水量达到50~100mm时发生中等规模泥石流的可能性较大;日降水量达到100~200mm时发生高强度、大面积的泥石流灾害的可能性大;日降水量大于200mm时泥石流给带来极大灾害。泥石流灾害的发生,必须具备强大的水动力、丰富的固体物质和地势较陡的地形条件。在陕西南部、甘肃东南部的秦岭山区,当降水量在50~100mm时,诱发泥石流的可能性很小;当降水量在100~200mm之间时,具有爆发泥石流的水动力条件,但要看地形和固体物质条件是否具备而定,当纵坡降大于20%、汇水面积较大、并具有丰富的固体物质时,就可发生泥石流;当降水量大于200mm时,在山区大部分地区可普遍发生泥石流灾害。
总上所述,西北山区地质灾害的形成条件主要由地形地貌、地质构造、岩土体类型等基础地质环境决定的。其主要影响因素是降水,特别是局地性暴雨和连阴雨;其次为近人类工程扰动、土体长期蠕变、土体冻融和地震。近年来,人类活动加剧,对地质环境的影响力度不断加大,人为造成的地质灾害呈上升趋势,已成为不可忽视的问题。
3 西北山区电力工程地质灾害防治措施
3.1 山区崩塌地质灾害防治措施
山区崩塌主要为松动或不稳定的岩土体在暴雨、连阴雨、地震或振动等外力作用下产生岩土体崩落的现象。一般采用主动避让、防护措施和地质体改造措施。在火力发电厂和变电站(所)选址阶段和输(送)电线路选线阶段可采取主动避让的预防措施,在综合比较无法主动避让的情况下,就需要采取防护措施,这也是山区电力工程对于崩塌采取的主要防治措施。所以,山区电力工程对于崩塌采取的主要防治原则是优先考虑躲避灾种原则,其次采用工程防治原则。其主要防护措施如下:
在完全清除崩塌范围的崩塌体的基础上,采用主动式防护网进行防护。
(2)对崩塌运动的岩土体进行消能拦挡,限制崩塌体的运动速度。一般采用山坡拦石沟、落石沟、落石槽和落石平台。
(3)遮拦威胁的电力建筑物,隔离崩塌体与受灾体,使之不能成灾。一般采用以下几种
方法:
①拦石桩、障桩;
②拦石墙,主要有混泥土拦石墙、笼式拦石墙、钢轨拦石墙、钢丝拦石墙等形式;
③被动式拦石网。
3.2 山区滑坡地质灾害防治措施
目前,对滑坡的防治措施很多,但不管采取哪种工程防治措施,都要对其滑坡进行详细勘查,然后对其采取防治措施。山区地形狭窄,起伏较大,一般不满足电力工程总平面布置要求,需要开挖邻近的岩土山体坡脚,破坏了原有岩土体山坡的稳定性,如果不采取防治措施,在暴雨和连阴雨季节容易产生滑坡;同时,对山区电力工程附近已有的滑坡体也要进行防治措施,否则。将危害电力工程正常安全运行。
根据电力工程在西北山区的分布位置、电力设施结构要求和电力工程与滑坡灾害置关系等,有针对性地制定滑坡防治方案尤其重要。山区电力工程滑坡防治方案有以下几种:
避让法:对于电力工程结构复杂、要求变形较高的火力发电厂、变电所(站)和超
高压、特高压的输电线路转角及其跨越宽河谷的塔基采取避让方案。
地表水或地下水排除法:该防治方案适合于山区斜坡堆积层结构松散、受地表水入
渗或者地下水运动影响显著的滑坡。
消方减载法:可采用在其后缘消方减载,降低滑坡体的重量,减少滑坡的下滑力,
达到使滑坡稳定的目的。
(4)支挡法:采用挡墙、抗滑桩等方法。
(5)锚固法:采用锚索或锚杆等,强制改变滑坡体内应力状态,使滑坡稳定。
(6)注浆法:通过钻孔向滑动带内注入水泥浆或其它化学浆液,增强抗滑效果。
3.2 山区泥石流地质灾害防治措施
西北山区电力工程防治泥石流原则:以防为主,以避为宜;以治为辅,因势利导;顺其自然,因害设防;就地取材,充分发挥排、拦、固防治技术,以防、避、治相结合,达到减灾目的。一般采取工程措施、生物措施和科学管理相结合的防治措施。作为单一的电力工程建设,相对占地面积小,破坏周围地质环境条件较小,对影响工程建设的泥石流沟一般采取工程措施和科学的管理方法。工程措施有以下几种:
(1)在泥石流沟上游修建截水沟。
(2)在泥石流沟中游修建拦挡坝、格栅坝和停淤场所。
(3)在泥石流沟下游建溢流坝、排导槽工程。
4 结语
山区电力工程包括火力发电厂、变电站(所)和输(送)电线路,由于受地形条件限制,往往或多或少开挖、削坡已有的山体边坡或坡脚,破坏了原来边坡的稳定性,从而引发崩塌、滑坡地质灾害,在暴雨或连阴雨的作用下,往往形成泥石流;同时火力发电厂、变电站(所)场平时,由于地形起伏较大,往往开挖放量大,在挖方地段容易形成高陡边坡,引发崩塌和滑坡地质灾害的发生。所以,山区进行电力工程建设,应把防治地质灾害放在首位,增强对突发性地质灾害的防范意识,加强管理,因地制宜,采用多种措施并重的防治方式,防患于未然,有效地减轻地质灾害的威胁,才能使山区电力工程施工顺利进行和投产后正常运行,并最大限度地发挥经济效益。
参考文献:
1. 刘传正主编,《地质灾害勘查指南》,地质出版社,2000 年8 月。
2. 黄润秋主编,《高边坡稳定性的系统工程地质研究》,成都科技大学出版社,1991 年。
3. 唐邦兴主编,《山洪泥石流滑坡灾害及防治》,科学出版社,1994 年8 月。
4. 刘希林,唐川,《泥石流危险性评价》,科学出版社,1995 年。