中国30大水电站排名【对碧土水电站卡树沟泥石流工程研究】

发布时间:2019-01-30 来源: 诗词歌赋 点击:

  摘要:在卡树沟泥石流流域进行全面调查分析的基础上对卡树沟泥石流的发展趋势和危险性进行预测评价,对保障碧土水电站顺利施工及其以后的平稳运行有重要意义。   关键词:泥石;流 地质;工程
  Abstract: in the card tree gully watershed comprehensive investigation and analysis on the base of the tree card gully development trend and predict risk evaluation, to guarantee the smooth construction hydropower station"s and after the smooth running of to have the important meaning.
  Keywords: shutoff; Flow geological; engineering
  
  中图分类号:[TM622] 文献标识码:A 文章编号
  一、碧土水电站研究概括
  碧土水电站位于玉曲河下游(左贡县~河口)河段,该河段以高山峡谷地貌为主,河流与构造线基本一致,河谷深切,水流湍急。两岸断续发育狭窄的河漫滩与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地。分布有梅里雪山等终年积雪的雪山,河谷两岸谷坡陡峭,局部为悬崖峭壁,崩塌、碎屑流发育。分水岭雪山地带发育有角峰、刃脊、冰斗等冰川地貌现象。河段内两岸冲沟发育,冲沟沟口处多发育洪积扇或泥石流堆积扇。
  由于左岸厂房位置比较特殊,正好位于卡树沟口,和卡树沟内泥石流情况联系紧密。一旦泥石流暴发,将对电站建设及其以后平稳运行造成较大影响。因此,在卡树沟泥石流流域进行全面调查分析的基础上对卡树沟泥石流的发展趋势和危险性进行预测评价,对保障碧土水电站顺利施工及其以后的平稳运行有重要意义。
  碧土水电站所在水系为怒江中游左岸一级支流玉曲河,是已经批准的玉曲河干流梯级规划“二库七级”开发中的第五级,为引水式电站,并被列为近期开发工程,其上游为中波水电站,下游为扎拉水电站。坝址位于左贡县碧土乡地巴村下游约3.5km处,坝址控制流域面积8357km2,多年平均流量93.4m3/s。坝址距河口100.8km,初拟拦河大坝最大坝高118m,水库正常蓄水位3078m,相应库容7583万m3,调节库容1138万m3,具有日调节功能;厂址位于左贡县碧土乡扎朗村岩迫桥头的玉曲河左岸Ⅰ级阶地,为岸边地面厂房,装机3台(单机容量120MW),总装机容量367MW(含生态机组7MW),属二等大(2)型工程。
   二、 泥石流灾害概况分析
  卡树沟位于西藏昌都地区碧土乡,玉曲河左岸,沟口即扎朗村委会,长住居民有5户30人左右。沟口正前方有乡村公路通过,交通便利。流域面积约4.87km2,最高海拔高程为4300m,沟口海拔高程为2800m,相对高差1500m,总流域长3.37km,平均坡降为445.1‰。
  
  图3-1卡树沟流域示意图
  卡树泥石流沟发展阶段属于停歇或终止期,据对村民访问和实地调查,得知该沟百年未发生过泥石流灾害。
  影响泥石流形成的因素很多,最基本的三大条件是具有丰富的松散固体物质、陡峻的沟谷和充沛的降雨;按各因素的归属和泥石流发育过程的作用特征,可以归并为自然因素和人为因素两大类。自然因素主要包括地形地貌、地质环境、水文气象;人为因素以多种形式影响泥石流的发育和形成。
  三、泥石流基本特征研究
  卡树沟为大渡河左岸的一级支流,流域内最高海拔高程4300m,主沟长约3.37km,纵坡降445.1‰。
  卡树沟流域面积约4.87km2,按功能类型,总体上可以分为三段:3010m以上为形成区,3010~2930m为流通区,2930m至沟口为堆积区。形成区沟道平均纵坡降为496.1‰,主支沟沿途冲沟较发育,但是植被茂密,物源不丰富,在强降雨情况下,已形成沟床堆积物容易形成物源。流通区地势稍缓,流通区沟道平均纵坡降为242.3‰。,由于流通区为老泥石流冲积扇,冲积扇虽然形成年代久远,堆积密室,但局部存在泥沙层,可以成为潜在物源补给区,但量不大。堆积区地形平均坡降为467.6‰,泉水至此后,冲切老泥石流堆积扇形成极陡冲沟到玉曲河一级阶地。
  四、卡树沟泥石流的危险性评价运动力学特征
  泥石流危险性评价是目前国内外灾害科学研究的热点之一,也是灾害预测预报和防灾减灾的重要内容,其研究方法较多,本次研究分别采用易发程度、危险性指数和泥石流危险度三种方法判断。
  泥石流粒度由于没有泥石流现场观测的容重值,因此只能采用经验法来确定;
  泥石流流速根据现场调查及室内试验结果,确定卡树沟泥石流为稀性泥石流;
  计算位置:计算断面主要选取三处,主沟的1-1断面,支沟的2-2断面,以及老堆积扇冲沟的3-3断面。
  根据实测泥痕断面求得卡树沟泥石流各断面流速如表:
  卡树沟泥石流流速计算表
  
  
  计算结果可得卡树沟泥石流平均流速为4.41m/s,由于碧土电站厂房所处位置位于老堆积扇冲沟下方的玉曲河一级阶地,考虑到泥石流对工程的影响,采用最不利因素3-3断面为代表断面。
  
  
  表3-4 卡树沟断面实测图
  
  
  
  五、泥石流危害分析及其对工程的影响
  通过调查,卡树沟是一条发生频率极低的沟谷型泥石流,危险性属低度或者极低度,通过分析与计算,百年一遇的泥石流一次最大固体物质冲出量为2.34万m3,从堆积扇发育程度上看,卡树沟泥石流历史上曾暴发过大型泥石流 ,但是已经稳定超过至少几百年,而且其胶结密。其上有常年稳定流水,中间夹泥沙层,加上村民放牧活动的植被破坏,在暴雨冲刷下有少量老堆积物可形成潜在物源。
  六、泥石流防治措施建议
  考虑碧土电站主体工程开工后堆积区上的扎朗村村民和厂房安全的需要,建议从监测预警和工程治理两个方面来消除或减小卡树沟暴发泥石流时可能形成的灾害。
  采用目前公认的泥石流次声警报器,开展泥石流警报工作等;制定泥石流灾害应急预案,建立和完善灾害管理体制,以应对可能发生的极低频率大规模泥石流灾害;修束流堤,使泉水从主沟流入玉曲河,这样可以避免常年流水对堆积体和厂房附近冲沟的冲刷。
  总结
   (1)从形态特征上具有形成区、流通区和堆积区,但是各区功能不显著,沟床纵坡比降较大,但流域内植被发育,沟道侵蚀作用不强烈。
  (2)固体松散物源量较丰富,其中包括滑坡体、崩坡积体、沟床堆积物、,形成区沟道老泥石流堆积物体积很大,但属于不可移动物源。整个流域物源方量约37.1万m3,其中可移动物源约4万m3。
  (3)通过调查分析,卡树沟为极低频轻度易发、危险性低度或极低度的泥石流沟,目前正处于其发展停歇或终止期。
  (4)通过修建束流堤,减少对潜在物源的冲刷,通过改道,减少常年流水对工程厂房影响,可以有效地降低卡树沟泥石流对水电站运行的影响,减少可能发生的泥石流的危害性。
  【参考文献】
  (1) 《泥石流防治指南》(周必凡、李德基、罗德富等,科学出版社,1991);
  (2)《泥石流及其综合治理》(吴积善、田连权、康志成等,科学出版社,1993);
  (3)《泥石流危险性评价》(刘希林、唐川,科学出版社,1995);
  (4)《长河坝水电站响水沟及牛棚子沟泥石流发育特征及其对工程影响专题研究》(成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室、中国水电顾问集团成都勘测设计院,2009);
  (5)《碧土预可地质专题报告》(中国水电顾问集团中南勘测设计院,2011)。
  注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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