隴南市武都區堤防工程必要性探討與工程地質環境評價

楊欣藍

（甘肅省隴南市武都區水務局，甘肅 隴南 746000）

隴南市武都區位于甘肅省南部，境內溝壑縱橫，地形復雜，素以“山大溝深”著稱。白龍江呈北西～南東走向流經武都，白龍江及支流（溝）泥石流溝道眾多，易遭受洪水災害和泥石流威脅，武都屬全省重點防洪城市，國內受泥石流及洪水災害威脅較嚴重的城市之一[1]。武都為隴南市政府所在地，是隴南市政治、經濟、文化中心，也是甘肅通往川、渝的交通要道[2]。隨著國家西部大開發戰略的實施，近年來隴南市經濟建設取得了巨大的成就，武都區作為隴南市的政治、經濟中心，城區建設發展迅速，人民生活水平極大提高，社會各項事業得到長足發展[3]。鑒于武都區特殊的地形地質條件，長期受到白龍江及支流洪水和泥石流的威脅，對本區人民的生產和生活造成極為不利的影響，防洪工程作為武都區經濟建設的重要保障，對提高抵御洪水災害的能力，保障廣大人民群眾生命財產安全，起著非常重要的作用[4]。在充分認識河段水情特點、水勢變化規律的前提下，依照防洪法和防洪標準，采取堤防與護腳、護岸相結合，堤防與河道治理相結合，堤防與城市建設相結合，完善防洪體系，同時，輔以非工程措施，拆除原有阻洪建筑物，留足河道行洪寬度，提高河道整體防洪能力，確保工程防護區在設計洪水標準下不受洪水侵害，促進當地經濟建設的可持續發展。

工程區簡易堤防始建于上世紀80～90年代, 為干砌塊石斷續殘缺堤防， 無正規設計施工，均有沿江村民自發組織修建，大部分年久失修，基礎破損，堤身坍塌傾斜，設防標準低，基礎嚴重掏刷已失去防洪能力，上部寬約1.0m，堤身高度約為2.0m，基礎埋受洪水沖刷掏蝕懸空，耕地及村莊受到嚴重威脅，因此需拆除原干砌殘缺堤防，新建堤防。同事，棗川段白龍江右岸無堤防，嚴重影響徐家堡、棗川村農田及居民房產的防洪能力。白龍江左岸簡易堤防始建于上世紀80～90年代, 為干砌塊石斷續殘缺堤防，上部寬約1.0m，堤身高度約為2.2～2.5m，無正規設計施工，均有沿江村民自發組織修建，大部分年久失修，防洪標準低，基礎嚴重掏刷，堤身坍塌傾斜，需拆除原干砌殘缺堤防，新建該段堤防。

1 工程建設的必要性

武都區山大溝深，峰高坡陡，風化侵蝕強烈，滑坡泥石流發育，水土流失嚴重，土地資源短缺，自然災害頻繁，沿江兩岸人口密集，既是主要產糧區也是高效農業開發區，然而每到汛期，洪水、泥石流災害嚴重威脅著兩岸村民生命財產和耕地安全，沿江陸續修建的不連續的部分堤防護岸工程，也因標準低而水毀嚴重，失去了防洪能力，嚴重制約了當地經濟社會發展，因此，對武都區角弓鎮鹿壩村、肖壩子村、白鶴橋村、白草壩村、陳家壩村下侯子村、石門鄉徐家堡、棗川村及漢王鎮綢子壩村、羅寨村河段進行堤防建設，使其形成完整的防護體系，對保護村民安全，提高當地農業經濟效益是非常必要的。

武都區角弓鎮鹿壩村、肖壩子村、白鶴橋村、白草壩村、陳家壩村下侯子村、石門鄉棗川村及漢王鎮羅寨村由于耕地及及村民住房地勢較低，經常遭遇洪水淹沒，損失嚴重。因此，現在急需修建該十處堤防，使八村居民及土地得到安全保障，不受河道洪水的侵害，為工程區農業可持續發展提供安全保障,為此地方政府及廣大群眾迫切要求興建該堤防工程。因此建設該工程迫在眉睫，十分必要，有很大的社會綜合效益。

2 工程地質概況

2.1 地形地貌

本地區地處南、北秦嶺之間的隴南山區中南部，白龍江中游。區內地勢西北高、東南低。按其地貌特征，分為構造剝蝕中高山區和白龍江谷地兩大地貌單元。

2.1.1 構造剝蝕中高山區

工程區南北兩岸為構造剝蝕中高山區，屬岷迭山山系。山體多呈東西走向，地勢西北高，東南低，相對高程1100-1900 m。兩岸山勢陡峭，一般坡度大于30°，局部地段可達60°-70°，受區域性構造隆升作用的影響，區內形成了山高坡陡，溝壑縱橫的地貌景觀。區內沖溝發育，多為泥石流溝道，其走向多垂直于白龍江。

2.1.2 白龍江谷地

白龍江水面及河漫灘寬80-120 m，水深2-5 m，Ⅰ級階地面寬20-150m，一般高出河水位1.8-4.0 m，部分地段河床淤積抬高，接近Ⅰ級階地面；Ⅱ級階地面寬15-100 m，一般高出河水位5.5-8.0 m；階地不連續，不對稱。谷地海拔高程1100-1200 m，谷地寬200-800 m，兩岸不對稱，發育有Ⅰ-Ⅱ級階地。由于工程區為泥石流爆發區，泥石流形成的洪積扇，堆積于Ⅰ、Ⅱ級階地面上，在相對平緩的Ⅰ、Ⅱ級階地面形成坎坷不平的壟崗地形與階地相間的地貌景觀。

2.2 地層巖性

工程區內第四系地層廣泛分布，志留系地層和加里東晚期侵入巖脈分布于山體斜坡及山頂。

2.2.1 下志留統

沿白龍江兩岸呈帶狀分布。主要為一套厚度較大淺變質碎屑巖和碳酸鹽巖建造，屬海相還原沉積。巖性為灰-深灰色中厚層夾薄層灰巖、微含炭硅質細粒灰巖、白云質灰巖。

2.2.2 第四系

主要分布于河谷階地、沖溝兩側及山前坡麓地帶，為洪積、沖洪積等成因的全新統各類松散堆積物。

（1）Ⅱ級階地沖洪積堆積物：上部為含碎石粉質壤土，褐黃色，以粉粒為主，土質較均一，結構稍密，厚0.6-1.5m，多為耕地；下部為砂卵礫石層，青灰色，礫石成份主要為灰巖，其次為板巖、變質砂巖、石英巖，結構中密，底部見大漂石。

（2）Ⅱ級洪積臺地堆積物：上部為含碎石土，褐黃色，結構稍密，厚0.5-1.5m，多被改造為耕地；下部為塊碎石層，雜色，成份主要為灰巖.板巖、變質砂巖，石英巖，結構稍密。

（3）Ⅰ級階地沖洪積堆積物：上部為砂壤土，含小礫石、碎石，結構疏松，厚0.55-1.45m，現多已墾為農田；下部砂礫石層厚度大于3.0m，礫石呈青灰色，礫石成份為灰巖，變質砂巖、石英巖、板巖、千枚巖，磨圓度上部較差，呈次棱角狀、次圓狀。砂為中細砂，含量35%左右，結構稍密。

（4）河床、河漫灘、高漫灘砂礫石層：青灰色，礫石成分為灰巖、變質砂巖、板巖，砂為中細砂，成分為石英及千枚巖巖屑，磨圓度上部較差，呈次棱角狀，下部較好，呈渾圓、次圓狀，高漫灘表層為含礫砂壤土，多被改造為耕地，厚度小于0.8 m。

（5）洪積物：分布于沖溝溝口，為洪積含土塊碎石。成分灰巖、變質砂巖、板巖、石英巖、千枚巖等.在溝口形成規模不等的洪積扇。

2.3 地質構造與地震

本區處于秦嶺東西向復雜構造帶的西延部分與松潘-甘孜褶皺系東北及松潘斷陷盆地邊緣交匯處，總體構造位置隸屬于秦嶺地槽褶皺帶范疇。

2.3.1 斷裂特征

與工程區有關的區域斷裂NW300°-310°。工程區以北約0.5-1.5km 為大院-殿溝大斷裂帶，產狀為走向310°，傾向北東，傾角50°-65°，斷層破碎帶寬度10-15m，工程區以南約3 km 為大峪坪～朱家山大斷裂帶，產狀為走向300°傾向南西，傾角40°-60°，斷層破碎帶寬度大于100 m。工作區介于上述兩大斷裂帶的中間部位。

2.3.2 區域穩定性與地震

項目區內新構造運動活躍，地震頻繁，有歷史記載的地震達數百次，歷史最大震級7-8 級。工程區處于舟曲-武都地震亞帶上，屬地震危險區，該危險區50 年內的發震概率61%，震級6.5-7.0級。

2.4 水文地質條件

基巖裂隙水主要賦存在中高山區，溝壑縱橫，地形坡度大，地表水中。第四系孔隙潛水主要賦存于白龍江河床、漫灘及其兩岸Ⅰ、Ⅱ級階地下部的砂卵礫石層中。在河床，漫灘中的地下水埋深0.5～1.2m，在Ⅰ級階地地下水埋深2.2-4.2m，礦化度0.43～0.46g/l，水質良好，對混凝土無侵蝕性。

白龍江堤防沿線地下水為第四系河床孔隙潛水，沿線堤身處地下水位基本與白龍江水位一致。依照白龍江河谷內鉆孔資料，堤防沿線含水層厚40～70m，其下為三疊系塊狀灰巖。含水層顆粒分選性差，滲透系數約為79.6m/d；經對堤防沿線砼建筑物運行情況進行分析，借鑒“甘肅省隴南市白龍江干流武都區兩水段堤防工程”水質分析報告，認為白龍江地表水及地下水對砼不存在腐蝕性，可以用來養護和拌制砼，因工程區平均氣溫為14.8℃，冬季氣溫基本在0℃以上，因此工程建成后，可有效防止凍脹問題發生。

2.5 物理地質現象

白龍江南岸沖溝較發育，物理地質現象主要表現為泥石流，但南岸植被覆蓋好，各沖溝口有少量的固體徑流物堆積，對白龍江河道及堤壩破壞微弱。工程區內北岸由于山地植被稀疏，坡體陡峻，水土流失嚴重，多在暴雨之后，山洪攜帶大量塊碎石、泥沙等，形成泥石流，對白龍江河道及堤壩破壞作用強烈，但北岸工程區內沒有泥石流溝道。

3 結語

本工程區地貌單元主要為構造剝蝕中高山區和白龍江谷地區，區內出露的巖性主要為第四系洪積、沖洪積塊碎石、砂礫卵石，地震動峰值0.20g，地震動反應譜特征周期為0.45s，地震烈度為Ⅷ度。盡管工程區內泥石流活動等不良物理地質現象較發育，但對堤防工程影響小，且區內地下水豐富，水質好，對混凝土無侵蝕性，有利于項目正常施工和運行。同時，通過修建堤防，能使項目區居民及土地得到安全保障，不受河道洪水的侵害，提高抵御洪水災害的能力，為當地農業可持續發展和廣大人民群眾生命財產提供安全保障。