紅石巖堰塞湖整治方案研究

2015-04-07 21:38:21花潤澤張天明龔愛民

四川水泥 2015年12期

花潤澤張天明龔愛民

（1.云南農業大學水利學院，云南昆明 650201 2.云南省水利廳，云南昆明 650021）

紅石巖堰塞湖整治方案研究

花潤澤1張天明2龔愛民1

（1.云南農業大學水利學院，云南昆明 650201 2.云南省水利廳，云南昆明 650021）

本文通過對比紅石巖堰塞體整治方案的選擇，從項目實施及除害興利，工期難度，移民安置，安全風險，投資估算，整治后效益方面來比較，得出永久性整治方案比堰塞體拆除方案更合理，為以后堰塞體的處理提供借鑒。

整治穩定性永久性緊迫性

1. 國內外堰塞湖整治經驗

國內唐家山堰塞湖由于壩體大多為巖土混合體，穩定性差，堰塞壩壩高、庫容大、易潰決，危害大遂采用疏通引流、護坡填腳的方法的除險方法。小南海則通過建取水口，修建26km長的引水灌溉渠，形成以灌溉、城市供水為主，兼具發電、旅游、養殖的綜合水利工程。國外的塔吉克斯坦薩雷茲堰塞湖計劃加固堰塞壩；降低湖水位（減少湖泊蓄水量）；利用湖泊水能資源發電。新西蘭韋克瑞莫納堰塞湖建三個梯級電站，形成總裝機容量為124MW。

根據上述堰塞湖整治經驗進行分析，整治方案包括兩大類：一是疏通引流，即部分拆除，除險后部分保留經長期沖刷基本恢復原河道；二是堰塞湖多形成于河流的狹長地帶，本身就具備修筑水利樞紐工程的地理條件，且利用天然堰塞壩作擋水建筑物，經后期整治，將堰塞湖改造成為控制性水庫，使其成為具有綜合效益的水利樞紐工程，發揮灌溉、發電、供水、防洪、旅游等功能。

2. 紅石巖堰塞湖形成原因

堰塞體位于原紅石巖水電站取水壩下游1200m處，紅石巖左岸滑坡體在歷史上曾發生堵江事件，地震發生后，滑坡表面物質被震松，大孤石及局部失穩碎石土滑移進入牛欄江，但滑坡體整體沒有滑動，處于穩定狀態。右岸滑坡體滑向河床形成泥石流向下游運動，加劇了中上部邊坡巖體的變形破壞，高速傾倒崩滑，迅速向河床堆積而形成了堰塞體。右岸崩塌沿河流方向山體崩塌的長度約890m，后緣巖壁高度約600m，最大坡頂高程約1843.7m，屬特大型崩塌。

根據中華人民共和國水利行業標準《堰塞湖風險等級劃分標準》（SL450-2009），紅石巖堰塞湖屬大型堰塞湖，危險級別為極高危險，潰決損失嚴重性為嚴重。根據危險性級別和潰決損失嚴重性確定堰塞湖風險等級為I級(最高級別)。

3. 整治方案

紅石巖堰塞湖必須進行整治，根據上述堰塞湖整治經驗，整治方案包括永久性整治方案和堰塞體拆除方案。

3.1 永久性整治方案

經初步分析堰塞體的規模及物質組成，并進行了計算分析，堰塞體變形穩定、滲流穩定、堰坡穩定是滿足要求的，堰塞體進行防滲治理后可作為永久的擋水建筑物。

3.2 拆除整治方案

本方案的基本思路是將堰塞體大部分拆除，靠河床部位保留一部分，基本恢復原河道，洪水期水位雍高不影響上游農田、房屋，這樣，受堰塞湖影響的群眾可回遷安置。

4. 塞湖整治方案考慮因素

4.1 安全性[1][2][3]

堰塞湖整治首要任務是根據堰塞體分先等級評估，保證堰塞體自身穩定和順利泄洪。綜合分析上游集雨面積，來水量，滲透變形，抗沖刷能力，是否會因此發生潰壩危及下游安全。當洪水來臨能夠有效宣泄堰塞湖洪水，防止堰塞湖因行水不利威脅壩體穩定。

4.2 移民安置

在地震恢復重建中，要充分考慮流域開發的長遠規劃，按長期規劃進行基礎設施建設和移民安置，要避免重復、大量移民造成的浪費[4]。

4.3 除害興利

通過資源利用，盡快發揮資源效益，研究是否可以建壩的可能性，不僅可以變害為利還可能節約工程投資，充分發揮工程效益，盡快恢復地方經濟，走出地震影響造成的經濟發展低谷，重新振興地方經濟[5][6]。

4.4 施工期進度

施工過程中應綜合考慮交通狀況，施工難度，施工時間和任務，保證施工安全，只有施工順利進行才能保證堰塞湖工期順完工[7]。

5 .永久整治方案的確定

（1）實施項目及除害效果

兩種方案均能達到除害的目的。

（2）施工工期及施工難度

兩種方案工期相差不大，不是制約因素；整治方案中左岸崩塌堆積體加固施工難度很大。

（3）移民安置

永久性整治方案搬遷居民可享受水利水電移民政策，回遷方案基本按照受災重建標準享受。

（4）投資估算

永久性整治方案資金基本平衡，拆除整治方案還需近6億的資金缺口。

（5）安全風險

永久性整治方案在確保堰塞體擋水安全后，工程的安全性是可以保證的，移民搬離牛欄江沿岸，生存條件可大大改善，風險降低。

（6）整治后效益

永久性整治方案效益巨大，拆除整治方方案興利效益低。

因此永久性整治方案與拆除整治方案進行上述綜合比較后，推薦采用永久性。

6.永久整治的緊迫性

堰塞湖應急處置、后續處置完成后，目前僅能滿足全年常年洪水標準的度汛要求，標準很低，達不到規范規定的100年一遇洪水標準要求。

堰塞湖集水面積12087km2，是唐家山堰塞湖徑流面積的近4倍，洪量大，度汛風險十分高。如不及時進行后期整治，到2015年汛期如遇較大洪水，將對上游部分居民和小巖頭電站造成淹沒，加劇庫區地質災害的發生，同時堰塞湖也威脅著下游沿江兩岸的魯甸、巧家、昭陽三縣（區）10個鄉鎮、3萬余人、3.3萬畝耕地，以及下游牛欄江干流上天花板、黃角樹等水電站的安全。一旦潰決形成潰壩洪水，對下游沿岸人民生命財產造成的危害難以估量，極易引發災害鏈，故堰塞湖永久性整治迫在眉睫。

地震引起的堰塞湖地質災害問題嚴重。

堰塞體右岸崩塌形成了高達600m的邊坡，邊坡坡度陡峻，裂縫發育，穩定性很差，目前仍在不斷坍塌和崩落，嚴重危及下部安全。左岸為體積達4560萬m3的古滑坡體，地震使該滑坡表面局部破壞。堰塞湖庫區發育有11個滑坡、7個崩堆積體、14處不穩定斜坡及4條泥石流溝。上述不良的地質體對堰塞體、堰塞湖庫周居民安全均存在巨大的威脅，必須盡快整治。