水利水電與港口地質(zhì)災(zāi)害評價（精品）

1、水利水電與港口工程地質(zhì)災(zāi)害評價福建省水利規(guī)劃院-王俊英二O一二年二月水利水電工程主要按樞紐區(qū)和庫區(qū)分區(qū)評估，水利水電工程的主要建筑物包括：水庫、壩（閘）、圍堰、輸（引）水、排水、沖砂、溢洪、渠系和調(diào)壓、管道、廠房、尾水等建筑物，以及天然建筑材料開采場地、碴場等，其中隧洞(溢洪、排砂、輸（引）水、尾水、導(dǎo)流)，調(diào)壓井、地下管道、地下廠房屬地下建筑工程，壩（閘）壩基、圍堰、兩岸壩坡開挖及填筑、渠系(導(dǎo)流、尾水渠)開挖、溢洪道、地面管道及地面廠房，天然建材開采場地、碴場等屬地面建筑工程；工程概述應(yīng)按此內(nèi)容敘述，并按其工程特點(diǎn)，分區(qū)、分地下、地面不同工程類別進(jìn)行危險性評估。 危險性評估，除技術(shù)要求中所

2、列災(zāi)種，及其它不良地質(zhì)現(xiàn)象外，還應(yīng)結(jié)合具體工程實(shí)際，充分評估其特有的工程地質(zhì)問題： （1）水庫滲漏(繞壩滲漏和庫區(qū)滲漏)； （2）庫岸再造：基巖，松散層庫岸應(yīng)分別評估，近壩庫岸的不穩(wěn)定是否造成人居環(huán)境及工程本身的危害； （3）水庫淹沒后帶來的工程地質(zhì)問題及地質(zhì)災(zāi)害；（4）水庫淤積；對以上均須根據(jù)實(shí)際災(zāi)害評估。 大壩工程：評估兩岸壩肩山體的穩(wěn)定程度，預(yù)測不穩(wěn)定山體造成地質(zhì)災(zāi)害的可能性及其發(fā)展趨勢；壩基、壩肩開挖誘發(fā)和加劇地質(zhì)災(zāi)害的可能性，地質(zhì)環(huán)境及工程本身遭受地質(zhì)災(zāi)害的危險性，均須進(jìn)行充分評估，其次，建壩蓄水后，對下游地質(zhì)環(huán)境的改變及誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的危險性也應(yīng)作相應(yīng)評估。 地下工程：主要對地下開挖

3、的圍巖穩(wěn)定性及可能性形成的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測評估，同時，對地下工程進(jìn)出口地段邊坡及山體穩(wěn)定性及可能誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害（尤其要關(guān)注涌水、涌泥沙等“地下泥石流）進(jìn)行預(yù)測評估。 移民安置區(qū):地質(zhì)災(zāi)害評估十分重要,在三峽水庫移民工作中有非常慘痛的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。 水利水電工程和港口工程的地質(zhì)災(zāi)害評估工作，應(yīng)充分指出問題所在，提請業(yè)主在勘察、設(shè)計應(yīng)充分收集資料給予論證，避免和減小地質(zhì)災(zāi)害隱患及危害。 （一）水利水電工程按其工程建設(shè)目的，總的分為水電（站）工程與水利工程兩大類。水利工程又分為防洪、灌溉、航運(yùn)或兼發(fā)電的水利樞紐工程，輸水供水工程，以及堤防建設(shè)的防洪堤水閘、排澇泵站工程，還有灘涂圍墾的海堤工程等。 一、水

4、利水電工程分類與等級劃分 目錄水工建筑物包括水庫攔河（閘）壩，船閘，溢洪道、渠道、前池、隧洞、壓力管道、水電站廠房以及其他附屬建筑、臨時設(shè)施等。堤防工程有防洪堤、水閘和跨堤穿堤的涵管等。還有水庫區(qū)的護(hù)岸、碼頭等等。 攔河壩是主要建筑物，按其筑壩材料不同可分為混凝土壩、砌石壩、土壩、堆石壩及橡膠壩等。其中，混凝土壩按其不同壩體結(jié)構(gòu)和受力條件，又分為重力壩（或砌石重力壩）、拱壩（或砌石拱壩）、大頭壩、平板壩、閘壩等?；炷翂魏推鍪瘔伟雌鋲雾斢蟹褚缌?，又分為擋水壩和溢流壩。 隧洞工程，按設(shè)計要求分輸水隧洞、泄洪隧洞、臨時導(dǎo)流隧洞，以及地下水電站廠房的交通洞、出線洞、通風(fēng)洞、尾水洞等。還分有受內(nèi)水壓力

5、隧洞和無壓隧洞。 水電站，根據(jù)地形地質(zhì)、水力條件和設(shè)計布置，分為河床式、壩后式和引水式水力發(fā)電站，水電站廠房又分為地面廠房與地下廠房。還有抽水蓄能電站以及潮汐發(fā)電站。 （二）水利水電工程的等級劃分 1、水利水電樞紐工程，應(yīng)根據(jù)其工程規(guī)模、效益和在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性分為五等，據(jù)國標(biāo)防洪標(biāo)準(zhǔn)（GB5020194）其等別按表5-1-1的規(guī)定確定。 水利水電樞紐工程的水工建筑物，應(yīng)根據(jù)其所屬樞紐工程的等別、作用和重要性分為五級，其級別按表5-1-2的規(guī)定確定。 2、按電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)（DL51802003）規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)：大型工程為裝機(jī)容量300MW，水庫總庫容1億m3小型工程

6、為裝機(jī)容量50MW，水庫總庫容0.10億 m3中型工程為裝機(jī)容量、水庫總庫容，介于大型工程與小型工程之間。并規(guī)定，對綜合利用的水電樞紐工程，當(dāng)其水庫總庫容、裝機(jī)容量分屬不同的等別時，工程等別應(yīng)取其中最高的等別。 3、按國家標(biāo)準(zhǔn)堤防工程設(shè)計規(guī)范（GB5028698）規(guī)定，堤防工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)及級別： （1）港口工程一般指建筑在江、河、湖、海上的碼頭、防波堤、護(hù)岸（坡）等水工建筑物，以及港池、航道等，其特點(diǎn)和規(guī)模劃分見表5-2-1和表5-2-2： 二、港口工程分類與等級劃分 （一）建筑物自身的特點(diǎn)。有上述水工建筑物及其附屬建筑物的自身特點(diǎn)，有別于其他而成為自己的行業(yè)，并有水利水電工程與港口工程的行業(yè)

7、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程規(guī)范及管理規(guī)定。如國標(biāo)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范GB50487-2008、水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范GB50287-2006和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)港口工程地質(zhì)勘察規(guī)范JTJ240-97等等。 三、水利水電與港口工程的特點(diǎn) （二）工程建設(shè)具有面大、線長、要求高的工程特點(diǎn)。水利水電工程有大面積的水庫及庫岸防護(hù)（港口工程有很長防波堤、護(hù)岸等），有各種攔河壩及泄洪洞、溢洪道，有幾公里幾十公里甚至百公里以上的引水渠道和輸水隧洞，有幾十米幾百米高的壓力管道，有地下水電站的地下洞室群等等，工程建設(shè)面大、線長、要求高。 （三）水對建筑物和巖土體的各種作用極為突出，水對環(huán)境影響很大。由于興建攔河壩和堤閘渠道抬高水庫水

8、位和地下水位，使巖土體長期飽水或浸水軟化，地基失穩(wěn)變形，庫岸坍塌、山坡邊坡滑坡崩塌，以及溢流壩挑流沖刷河道使岸坡失穩(wěn)等等，水對建筑物作用及對環(huán)境地質(zhì)影響極為突出。特別是水庫庫周和水庫下游有的河岸有村鎮(zhèn)與廠礦、交通要道、電力和通訊線路等安全問題，因此水庫工程也是生命線工程。 （一）建筑物自身的特點(diǎn)。有上述水工建筑物及其附屬建筑物的自身特點(diǎn)，有別于其他而成為自己的行業(yè)，并有水利水電工程與港口工程的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程規(guī)范及管理規(guī)定。如國標(biāo)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范GB50487-2008、水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范GB50287-2006和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)港口工程地質(zhì)勘察規(guī)范JTJ240-97等等。 三、水利水電與

9、港口工程的特點(diǎn) （二）工程建設(shè)具有面大、線長、要求高的工程特點(diǎn)。水利水電工程有大面積的水庫及庫岸防護(hù)（港口工程有很長防波堤、護(hù)岸等），有各種攔河壩及泄洪洞、溢洪道，有幾公里幾十公里甚至百公里以上的引水渠道和輸水隧洞，有幾十米幾百米高的壓力管道，有地下水電站的地下洞室群等等，工程建設(shè)面大、線長、要求高。 （三）水對建筑物和巖土體的各種作用極為突出，水對環(huán)境影響很大。由于興建攔河壩和堤閘渠道抬高水庫水位和地下水位，使巖土體長期飽水或浸水軟化，地基失穩(wěn)變形，庫岸坍塌、山坡邊坡滑坡崩塌，以及溢流壩挑流沖刷河道使岸坡失穩(wěn)等等，水對建筑物作用及對環(huán)境地質(zhì)影響極為突出。特別是水庫庫周和水庫下游有的河岸有村鎮(zhèn)

10、與廠礦、交通要道、電力和通訊線路等安全問題，因此水庫工程也是生命線工程。 （四）有地面建筑物又有地下洞室群，有硬基也有軟基，而且長引水線路一般要跨越不同地貌類型和工程地質(zhì)區(qū)段，地下洞室群的圍巖工程地質(zhì)條件，包括圍巖及其地質(zhì)構(gòu)造、地應(yīng)力、放射性、地溫、有害氣體以及涌水問題等等，都比較復(fù)雜，要用多種勘察手段和測試方法進(jìn)行綜合勘察論證。 （五）大量開挖土石方，特別是大中型堆石、壩土壩工程和港口堆場建設(shè)還需要幾百萬立方米填筑土石料開采，既有土石料開采料場的山坡地質(zhì)環(huán)境條件破壞問題需要恢復(fù)，又有大量地基和隧洞渠道工程開挖棄碴需要規(guī)劃設(shè)計進(jìn)行安全堆放，防止水土流失和泥石流問題。 （一）水利工程設(shè)計階段分為

11、規(guī)劃、項目建議書(只有水庫和供水工程要求、水力發(fā)電工程是預(yù)可研)、可行性研究、初步設(shè)計、招標(biāo)階段和技施設(shè)計五個階段。（水利部規(guī)定現(xiàn)在執(zhí)行）。 四、水利水電工程地質(zhì)勘察基本要求 （二）港口工程地質(zhì)勘察規(guī)范分為可行性研究、初步設(shè)計和施工圖設(shè)計階段。 （三）水電工程設(shè)計階段，分為規(guī)劃之后的預(yù)可行性研究、可行性研究、招標(biāo)設(shè)計和施工詳圖四個階段。（原電力部規(guī)定，現(xiàn)國家電力行業(yè)在執(zhí)行） （四）國家標(biāo)準(zhǔn)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（GB504872008）規(guī)定，水利水電工程地質(zhì)勘察分為規(guī)劃、可行性研究、初步設(shè)計、招標(biāo)設(shè)計和技施設(shè)計五個勘察階段。各勘察階段工作應(yīng)與相應(yīng)階段設(shè)計工作深度相適應(yīng)?，F(xiàn)摘要如下： 1、規(guī)劃

12、階段勘察應(yīng)對河流開發(fā)方案和近期開發(fā)工程選擇進(jìn)行地質(zhì)論證?？辈靸?nèi)容： （1）了解規(guī)劃河流、河段或工程的區(qū)域地質(zhì)和地震概況； （2）了解規(guī)劃河流、河段或工程的工程地質(zhì)條件,為各類水資源綜合利用工程規(guī)劃選點(diǎn)、選線和合理布局進(jìn)行地質(zhì)論證。重點(diǎn)了解近期開發(fā)工程的地質(zhì)條件。 （3）了解各梯級壩址的工程地質(zhì)條件和主要工程地質(zhì)問題，論證梯級興建的可能性； （4）了解長引調(diào)水工程、防洪排澇工程、灌區(qū)工程、河道整治工程等地質(zhì)條件；（長度大于2km的隧洞或渠道屬長線路）; （5）對規(guī)劃河流(段)和各類規(guī)劃工程天然建筑材料進(jìn)行普查。 工程地質(zhì)測繪比例尺:水庫工程地質(zhì)測繪1：5萬10萬,可溶巖地區(qū)工程地質(zhì)測繪1：1萬5

13、萬；壩址工程地質(zhì)測繪峽谷區(qū)1:50001萬,丘陵平原區(qū)1:1萬5萬;長引水線路、灌區(qū)、防洪排澇工程地質(zhì)測繪1：1萬5萬，包括線路兩側(cè)各1km3km;河道整治工程地質(zhì)測繪1：1萬5萬。 2、可行性研究階段(項目建議書勘察深度比可研深度略淺一些)：應(yīng)在河流、河段或工程規(guī)劃方案的基礎(chǔ)上選擇工程建設(shè)位置,并應(yīng)對壩址、場址、線路等和推薦的建筑物基本形式、代表性工程布置方案進(jìn)行地質(zhì)論證,提供工程地質(zhì)資料(對選定壩址、基本壩型、樞紐布置和引水線路方案進(jìn)行地質(zhì)論證)?？辈靸?nèi)容： （1）區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究，確定場地地震動參數(shù),并對工程場地的構(gòu)造穩(wěn)定性和地震危險性作出評價； （2）初步查明工程區(qū)及建筑物的工程地質(zhì)

14、條件、存在的主要工程地質(zhì)問題,并作出初步評價(調(diào)查水庫區(qū)、壩址、引水線路、廠址和溢洪道等建筑物場地的主要工程地質(zhì)問題，并作出初步評價)；（3）進(jìn)行天然建筑材料初查; （4）進(jìn)行移民集中安置點(diǎn)選址的工程地質(zhì)勘察,初步評價新址區(qū)場地的穩(wěn)定性和適宜性。 水庫工程地質(zhì)測繪水庫工程地質(zhì)測繪1：1萬5萬；壩址、溢洪道工程地質(zhì)測繪峽谷區(qū)1: 20005000;長引水線路、灌區(qū)、防洪排澇工程地質(zhì)測繪1：20001萬,隧洞進(jìn)出口及廠址地質(zhì)測繪1:10002000，包括線路兩側(cè)各300m1km;河道整治工程地質(zhì)測繪1：1萬5000。 3、初步設(shè)計階段：在可行性研究階段選定的壩(場)址、線路上進(jìn)行，查明各類水工建筑

15、物及水庫區(qū)的工程地質(zhì)條件，為選定建筑物形式、軸線、工程總布置提供地質(zhì)依據(jù)。對選定的各類建筑物的主要工程地質(zhì)問題進(jìn)行評價,并提供工程地質(zhì)資料(推薦壩線、引調(diào)水線路和分析壩高、線路適應(yīng)性)和樞紐布置的地質(zhì)論證以及提供設(shè)計所需的工程地質(zhì)資料。勘查內(nèi)容： （1）依據(jù)需要復(fù)核或補(bǔ)充區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究與評價; （2）查明水庫區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件，評價存在的工程地質(zhì)問題,預(yù)測蓄水后的變化,提出工程處理措施建議；（包括水庫滲漏、巖溶漏水塌陷(地質(zhì)測繪比例尺1:100002000)；庫岸特別是近壩庫岸滑坡、崩塌(地質(zhì)測繪比例尺1:2000500)、坍岸(地質(zhì)測繪比例尺城鎮(zhèn)區(qū)1:20001000、農(nóng)業(yè)區(qū)和浸沒

16、(地質(zhì)測繪比例尺建筑物區(qū)1:20001000、農(nóng)業(yè)區(qū)1:100005000)；固體逕流、泥石流對水庫淤積(1:100002000)和建筑物安全影響；水庫誘發(fā)地震；重要礦產(chǎn)淹（浸）沒損失）。 （3）查明各類水利水電工程建筑物地區(qū)的工程地質(zhì)條件,評價存在的工程地質(zhì)問題,為建筑物設(shè)計和地基處理方案提供地質(zhì)資料及建議(為選定各建筑物的軸線及地基（含邊坡）處理方案提供地質(zhì)資料和建議)； （4）查明導(dǎo)流工程及其它主要臨時建筑物場址的工程地質(zhì)條件。根據(jù)需要進(jìn)行施工和生活用水水源調(diào)查； （5）天然建筑材料詳查； （6）設(shè)立或補(bǔ)充、完善地下水動態(tài)觀測和巖土體位移監(jiān)測設(shè)施,并應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測; （7）查明移民新址區(qū)工程

17、地質(zhì)條件,評價場地的穩(wěn)定性和適宜性。(也是地質(zhì)災(zāi)害評估的重點(diǎn)之一)。 （五）由于水利水電工程開發(fā)型式不同、建筑物不同、建設(shè)規(guī)模不同、壩型不同、設(shè)計對工程地質(zhì)勘察的要求也不同，對此有關(guān)規(guī)程規(guī)范都有規(guī)定要求。現(xiàn)將部分資料摘錄附后，供參改。 （1）邊坡變形破壞分類與穩(wěn)定分析注意事項（水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范） （2）壩基巖體工程地質(zhì)分類及評價（水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范） （3）圍巖穩(wěn)定類別（中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范） 五、水利水電工程區(qū)易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的基本特點(diǎn) 1、水利水電工程建設(shè)場地，特別是山區(qū)峽谷地帶，山高坡陡，岸坡卸荷裂隙帶發(fā)育，河谷多沿構(gòu)造軟弱帶侵蝕發(fā)育，高切坡環(huán)境地質(zhì)條件易發(fā)生滑坡、崩

18、塌，大溝谷有的易發(fā)生泥石流。自然環(huán)境地質(zhì)條件給工程建設(shè)帶來諸多不利條件。 2、工程建設(shè)對山體、山坡進(jìn)行開挖，形成高邊坡，改變了巖土體自然穩(wěn)定條件。特別是高壩大庫和溢洪道等水工建筑場地的高邊坡，以及抽水蓄能電站上水庫庫岸邊坡，受庫水長期浸泡(軟化)，庫水位升降變化，特別是水位驟降時地下水滲透壓力對邊坡穩(wěn)定影響，易誘發(fā)巖土邊坡的滑坡，崩塌地質(zhì)災(zāi)害，直接影響建筑物及人的生命財產(chǎn)安全。即使是平緩坡地或平原區(qū)渠坡與河岸，也有坍岸以及護(hù)岸工程擋土垟?shù)鼗鶝_刷、穩(wěn)定問題。因此，要在現(xiàn)狀評估的基礎(chǔ)上，進(jìn)行預(yù)測評估和綜合評估。 3、拱壩、重力壩挑流消能和溢洪道、泄洪洞泄水對下游沖刷，特別是高拱壩和高重力壩的大流量

19、挑流消能，水舌對下游河床及兩岸（拱座）沖刷區(qū)強(qiáng)烈沖刷和雨霧區(qū)影響，產(chǎn)生沖刷深坑及岸坡崩塌、滑坡（或影響拱座巖體穩(wěn)定問題和壩腳壩基穩(wěn)定問題）。軟弱巖層和不良壩基可能失穩(wěn)造潰壩問題。因此，要在現(xiàn)狀評估的基礎(chǔ)上，進(jìn)行預(yù)測評估和綜合評估。 4、水工高壓隧洞，特別是百米至數(shù)百米設(shè)計水頭的水電站和抽水蓄能電站地下廠房，有復(fù)雜的地下洞室群巖體穩(wěn)定問題，有高壓管道(洞)與岔管(洞)內(nèi)水壓力對圍巖抬動，甚至引起山體山坡崩塌、滑坡以及伴生其他地質(zhì)災(zāi)害，還有大直徑深調(diào)壓井的井筒巖土體塌落問題。 5、水庫誘發(fā)地震又是一大特點(diǎn)，也是水利水電工程建設(shè)的重大研究課題。新豐江水庫誘發(fā)地震6.1級（8度），造成嚴(yán)重?fù)p失，引起各

20、界重視。水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范和設(shè)計規(guī)范都有專門要求。 國際大壩會議安全委員會編制大壩安全準(zhǔn)則要求，對大于等于100m的高壩或大于10億m3庫容的水庫，即使在無歷史地震的地區(qū)內(nèi)設(shè)計也應(yīng)考慮地震荷載。 6、水庫淹沒和浸沒，以及庫岸坍岸問題。不單是對地面受浸沒及產(chǎn)生沼澤、鹽漬化問題，還有對地下礦井硐造成突水或塌方問題。這個特點(diǎn)，對大水庫和平原閘壩水庫產(chǎn)生地質(zhì)環(huán)境變化以及誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害影響更大。也要在現(xiàn)狀評估基礎(chǔ)上，進(jìn)行預(yù)測評估和綜合評估。 根據(jù)水利水電工程建設(shè)項目內(nèi)容與特點(diǎn)，樞紐工程建筑物布置和要求，環(huán)境地質(zhì)條件以及已有部分地質(zhì)災(zāi)害實(shí)例等資料分析研究，提出水利水電工程的易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)段如下表。供地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評估工作參改。 六、水利水電工程的易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)段與實(shí)例 說明：當(dāng)邊坡存在下列現(xiàn)象之一時，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定分析研究：1、坡腳被水淹沒或被開挖的新老滑坡或崩塌體；2、邊坡巖體中存在傾向坡外、傾角小于坡角的結(jié)構(gòu)面；3、邊坡巖體中存在兩組或兩組以上結(jié)構(gòu)面組合的楔形體其交線傾向坡外、傾角小于邊坡角；4、坡面上出現(xiàn)平行坡向的張裂縫或環(huán)形裂縫的邊坡；5、順坡向卸荷裂隙發(fā)育的高陡邊坡，表層巖體已發(fā)生蠕變的邊坡；6、已發(fā)生傾倒變形的高陡邊坡；7、已發(fā)生張裂變形的下軟上硬的雙層結(jié)構(gòu)邊坡；8、分布已有巨厚崩坡積物的高陡