近坝泥石流对水电站工程影响的精细化评价方法初探

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1、近坝泥石流对水电站工程影响的精细化评价方法初探——以扯索沟泥石流对拟建某水电站（比选闸址）的影响评价为例摘要:泥石流作为一种不确定性极大的突发性山地灾害，至今尚缺乏成熟可靠的定量化评价体系，其对工程的影响评价也很难达到精细化要求，但近坝泥石流作为水电站工程中的重大危险源，有时又需要将其对工程的具体影响尽量进行精细化评价，以获得较为精确的评价结果，为工程的选址或枢纽布置等提供地质灾害危险性评价方面的科学依据。本文依托拟建某水电站工程区泥石流灾害影响评价专题研究，参阅大量文献资料，以扯索沟泥石流对该工程比选闸址影

2、响的精细化评价为例，介绍了近坝泥石流对水电站工程具体影响所需评价的主要内容，选用了适合沟域泥石流发育特征的系列经验公式及预测模型，对相应内容的精细化评价方法进行了初步探讨，冀此分析思路与方法能对类似工程具有参考和借鉴意义。关键词：近坝泥石流；水电站工程；影响评价；精细化评价；扯索沟1、前言水电站工程中近坝泥石流作为一个重大的危险源，对水电站工程的建设与运营都潜存多方面的不利影响。目前，泥石流对工程的影响评价，多采用较为成熟的泥石流危险性评价方法体系，该体系诸方法均基于多因子综合评判模型，属定性与半定量相结合的

3、评价方法，其评价结果较为宏观、初略，虽然能在整体上较好地反映出泥石流沟的灾害危险性程度，但难以满足诸如对工程具体部位的实际影响等精确性评价要求。泥石流作为一种不确定性极大的突发性山地灾害，至今尚缺乏成熟可靠的定量化评价体系，其对工程的影响评价也很难达到精细化要求，但近坝泥石流作为水电站工程中的重大危险源，有时则需要将其对工程的具体影响尽量进行精细化评价，以获得较为精确的评价结果，为工程的选址或枢纽布置等提供地质灾害危险性评价方面的科学依据。本文依托拟建某水电站工程区泥石流灾害影响评价专题研究，参阅大量文献资料

4、，以扯索沟泥石流对该工程比选闸址影响的精细化评价为例，介绍了近坝泥石流对水电站工程具体影响所需评价的主要内容，选用了适合沟域泥石流发育特征的系列经验公式及预测模型，对相应内容的精细化评价方法进行了初步探讨。2、扯索沟泥石流及拟建水电站工程概况2.1拟建水电站工程与扯索沟流域概况拟建某水电站位于四川省甘孜藏族自治州泸定县境内，为大渡河干流的梯级电站。工程主要任务是发电，初拟正常蓄水位1246m，库容约240万m3，引水式开发装机容量1170MW，电站枢纽建筑物由闸坝、引水隧洞、调压井及地下厂房等组成。扯索沟属于

5、大渡河右岸一级支沟，位于拟建水电站（比选闸址）上游约800m。扯索沟流域在平面上呈狭长“树叶状”（图1），主沟长7.41km，流域面积19.4km2，发源于2900m高程，在1235m高程汇入大渡河，平均纵坡降225.7‰。图1扯索沟流域全貌该沟曾于1957年与2005年暴发过两次规模较大的泥石流，均短暂堵塞大渡河，还于1961年暴发过一次规模相对较小的泥石流；2005年泥石流经调查访问及分析推导其泥石流总量20～25万m3，相应固体物质总量11～14万m3。鉴于扯索沟距比选闸址很近，而拟建电站规模大、库容小

6、，该沟潜存的大规模泥石流对其存在较大威胁，需在查明该沟泥石流发育特征的基础上较为准确地评价泥石流对电站的具体影响，以便于为闸址比选提供地质灾害危险性评价方面的科学依据。2.2扯索沟泥石流发育特征扯索沟是一条较为典型的沟谷型泥石流沟，其沟谷特征显示它有明显的物源区、流通区及堆积区，其物源区可提供大量松散固体物质，流通区具有良好的加速流通功能，堆积区规模较小，对流体中固体物质的截留停歇能力较差。据物源量调查统计，全流域松散固体物质总量约2000万m3，大多处于稳定状态，能为全沟泥石流提供的潜在不稳定松散固体物质量

7、约290万m3；据近沟口堆积调查，新近泥石流的堆积区总体呈带状，长约1km，嵌于老堆积扇上游侧，老堆积扇为第四纪以来该沟的泥石流与洪流混合堆积，沟床下切的横断面上显示老扇体承接了该沟历史上多次泥石流堆积。新、老泥石流的内叠式堆积显示从较长历史时期来看，该沟泥石流发展总体上呈现衰退趋势，近代以暴发中低频率泥石流为主，其地质灾害危险性评价结果显示，该沟泥石流易发、危险性中等偏大、危险度中等偏高。2.2扯索沟泥石流动力学特性通过雨洪法的配方试算，结合实测断面的泥痕调查、泥石流过程的访问调查及反演推算，对扯索沟泥石流

8、的流速、峰值流量和泥石流总量等动力学特性经系统分析、综合比较，得出较为合理的取值结果（表1）。表1扯索沟泥石流动力学特性计算结果简表设计概率(%)105210.50.2设计流速(m/s)3.433.755.356.206.907.50峰值流量(m3/s)112.53174.61388.02597.66845.741174.27泥石流总量(万m3)3.708.3030.7356.8093.78148.