书城工业“三江”水能开发与环境保护
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第78章 水电站的地质灾害问题分析(2)

(4)水文地质条件地下水活动在滑坡形成中起着重要的作用。它的作用主要表现在:软化岩、土,降低岩、土体强度,产生动水压力和孔隙水压力,潜蚀岩、土,增大岩、土容重,对透水岩石产生浮托力等。尤其是对滑坡(带)的软化作用和降低强度作用最突出。

就内外力作用和人为作用而言,在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多发区,外界因素和作用可以使产生滑坡的基本条件发生变化,从而诱发滑坡,主要诱发因素有:地震,降雨和融雪,地表水的冲刷浸泡,河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷。此外,还有如海啸、风暴潮、冻融等许多作用也可诱发滑坡。不合理的人类活动,如开挖坡脚、坡体堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可诱发滑坡。

此外,劈山开矿的爆破作用,可使斜坡的岩土体受振动而破碎,产生滑坡,在山坡上乱坎滥伐,使坡体失去保护,便于雨水等水体的入渗从而诱发滑坡,等等。如果上述的人类作用与不利的自然作用互相结合,则就更容易促进滑坡的发生。

(二)水库产生滑坡的问题

水库蓄、泄水只是产生滑坡的原因之一。特别是在水库突然泄水时,由于原有的水位比较高,边坡在水中浸泡后土壤当中的空隙水压力增加,而突然的泄水导致水位急剧下降,土壤中的孔隙水压力来不及变化,而边坡外部的静水压力突然丧失,土体内外压力的不平衡常常容易导致边坡的失稳和滑坡的发生。这种情况发生的前提,是需要边坡本身就具备产生滑坡的水文和地质条件。在这种地质条件下,即便没有水库的水位变化,如果在强烈的连续降雨的情况下,只要边坡的土壤吸收了足够的水分,也会造成同样孔隙水的压力加大,从而产生滑坡的现象。

也就是说,如果不具备产生滑坡的地质条件,水库水位变化也不可能造成滑坡,反之如果边坡本身具备水库水位变化造成的滑坡的地质条件,说明边坡本身就具备了滑坡(或者说是潜在的滑坡)的地质地貌条件,在连续的强降雨情况下同样也可能会产生滑坡(对于那些在天然状态下有可能是稳定的,潜在的滑坡体,也完全可以在水电工程施工中,通过地勘工作充分了解其性状,然后,通过控制水库运行的方式或采取排水措施或进行边坡加固的方法,解决这类的问题)。

除此之外,水库的修建一般会降低原来的河水流速,从而大大减少河水对岸边的冲刷和侵蚀。有时候流速的降低还会产生淤积现象起到护岸、护坡的作用。所以,一般情况下建坝修水库的工程都会减少新的滑坡体的产生(当然,在施工期开挖地基回填之前,应该特别注意施工期的边坡保护)。同时,在工程修建过程中,为了减少滑坡通常都要对主要的滑坡体进行护坡或者预应力锚索固定处理,以避免突然产生的滑坡对水库的浪涌破坏。对于那些不能处理的滑坡体,一般工程也要采取监测手段,严密观测其发生滑坡的各种先兆,以便减少滑坡的破坏性。

以三峡工程为例:三峡库区地质灾害的主要类型是滑坡、崩塌、泥石流。严重的地质灾害极大地危害着库区两岸人民群众生命财产安全,从1982年以来,库区两岸发生滑坡、崩塌、泥石流近百处,规模较大的有数十处。重庆市云阳县规模较大、影响较严重的各类滑坡就有处,每年频繁发生的各类地质灾害造成的经济损失上亿元。湖北巴东县在移民迁建过程中,新县城两次建在滑坡体上,三次易址,近10年来,全县因地质灾害造成的直接经济损失近4亿元。

三峡库区地质灾害

不仅危及居民的生命财产安全,而且破坏房屋、道路、供水供电管网、桥涵、码头等各类建筑物,毁坏耕地和植被,影响各项工程建设。有的滑坡快速入江造成涌浪,危及附近的船只和村镇,堵塞航道。如1985年新滩滑坡造成高达70米的过江涌浪,其上、下游各10公里的江段内96条船只沉没。

工程施工前已查明在三峡库区共有各类崩塌、滑坡体2490处,在三峡库区5300多公里岸线中,可能存在地质灾害隐患的库岸总长440多公里,需实施工程防护的库岸139公里。此外,移民新城镇迁建及公路等专业设施复建过程中,高切坡和基础超深问题较为突出。初步统计共有高切坡1428处,部分高切坡稳定性较差,需要实施工程治理。

在2001年6月至2003年6月蓄水前两年内,国家投入了40亿元用于防治三峡库区地质灾害,对影响135米水位的197处滑坡、81处塌岸防护工程以及奉节、巫山、巴东3个县城的高边坡、超深基础进行防治和处理。自2003年6月三峡工程蓄水以来,三峡库区已建立了专业监测点100多个,群测群防点1600多个,库区地质灾害监测预警网络已基本形成。地质灾害监测预警系统以其准确、可靠的预警预报为千里库区撑起了一张“安全网”,最大限度地减少了库区群众的生命财产损失。

综上所述,水库产生滑坡的根本条件不是取决于是否修建了水坝,而是取决于原有的地质条件。如果没有产生滑坡的地质、地貌条件,水库的水位变化也不会引发滑坡。另一方面,建坝修水库后将会加强对滑坡体的监测从而降低自然滑坡的破坏性,同时,建坝过程中的工程措施还会减少滑坡体的产生从而减少自然滑坡的发生。总之,笼统地说建水坝就会造成滑坡的评论是不全面的,在很多情况下,修建大坝、水库也会起到减少滑坡地质灾害的作用。

三克服宣传上的误区

目前的一些反坝宣传,故意夸大水电工程的负面效应,使人们误认为建坝,修水库是造成地震、滑坡、泥石流等地质灾害的决定因素。一些人错误地以为,只要不修水库就不会产生这些地质灾害。还有些人为了夸大地震对水坝的破坏性,故意歪曲事实的把一些惨痛垮坝事件和水库诱发地震混为一谈。

也有一些文章武断的把地质灾害的产生说成是建水坝的结果。比如,文章[3]认为漫湾水电站的修建,造成了陡坡垦殖、滑坡和泥石流。而实际上,几乎与漫湾处在同一地区现在还没有修建电站的怒江,这种情况比漫湾水库地区还要严重得多。仅就2004年以来,怒江地区由于地震、滑坡和泥石流造成的地质灾害已经使几十人丧生。根据怒江州的统计资料,全州共49.2万人,其中有12.7万人必须要易地安置才有可能摆脱贫困;有4.4万人已经基本丧失生存条件,受泥石流、滑坡危及生存的有2.3万人。当地政府和怒江人民盼望怒江修建水电站的重要原因之一,就是能够通过水电工程解决怒江州的生态移民和贫困移民。使几万群众早日摆脱地质灾害的威胁。也许用不了多久我们就会看到怒江地区水电开发之后,江水的流速会大大降低,这将减轻对岸坡的侵蚀、冲击,减少新的滑坡体的形成。此外,在工程修建过程中,通过对主要滑坡体的处理,地质灾害的情况一定会有所减轻,起码会在一定程度上可以做到人为的监控、预防,从而减少地质灾害造成的损失。

通过本文的分析,我们可以清楚地看到:地质灾害是不以人们主观意志为转移的客观存在,修不修水坝都不可能改变地质灾害的根本规律。尽管任何工程都不可能达到100%的抗震可靠度,然而,现有的科学技术水平已经足以使我们人类,可以把地质灾害控制在可接受的范围之内。况且,事实说明,不修建水电站,也不一定会降低自然地质灾害,反之,修建水电站也有可能会降低地质灾害造成的损失。因此,对于一些地质灾害的高发地区,不仅可以修建水电站,而且水电开发很可能是一条帮助当地群众减灾和脱贫的捷径。总之,我们应该在高度重视地质灾害的基础上,理智地、科学地分析自然灾害的成因,在开发建设的同时,应用人类文明的先进成果进行积极的防治,这样才能减少地质灾害的损失,402实现人与自然的和谐发展。

6.0级地震,15年后在倒淌河发生了4.9级地震。这两个地震序列与龙羊峡水库蓄水有无关系尚待研究,但有专家认为它们与龙羊峡水库蓄水有关。

说明2:铜街子水库蓄水初期发生的ML3.5级主震及一系列小震属快速响应型水库地震。

蓄水后3年内,被库水淹没的利店断层上接连发生了3次面波震级大于5.0级的地震。因其震中距水库约20公里,故是否水库诱发地震尚有争议。但有部分专家研究后认为这3次地震与铜街子水库蓄水有关,属滞后响应型地震。