水电站工程区排水及泥石流防治专项报告

水电站工程区排水及泥石流防治专项报告 2.2自然条件 2.4任务来源 3枢纽区地质环境条件 3.2地层岩性 3.4物理地质现象 4区内泥石流调查与评估 20 204.2各冲沟地质环境条件 264.3各冲沟泥石流发展现状 4.4各沟泥石流现状评价及发展预测 5泥石流防治工程 41 42 716施工区排水系统复核与处理 81 6.2XX大沟 967水保工程 997.1右岸上游弃渣场 7.2XX沟渣场 7.4进厂公路K0+700边坡 7.5进厂公路隧洞进口边坡 7.6泄洪洞出口边坡 7.7其它场内公路边坡 8投资估算 1209附图及附件 121州XX水电站施工区内外，因局部强降雨引起雨，XX沟、XX沟及XX沟发生泥石流灾害，厂房机电设备安装受到严重影响，XX水电站位于XX江中游河段峡谷地带，山势陡峻，河谷狭窄，土石方开挖目前，XX水电站土石方开挖基本结束，已进入大坝填筑、集相关资料，编制《XX水电站枢纽区泥石流防治及排水专项报告》。本报告重点护对象安全的冲沟、渣场等隐患点，提出综合治理2概述XX水电站位于XX州XX县（左岸）与XX地区XX县（右岸）交界河段，是XX江中游河段规划的第三个梯级。本工程以发电为主，兼顾防洪、灌溉等综合利用。上游与两家人水电站相衔接，下游为XX水电站。电站坝址距鸣音乡94km，经文化至XX公路里程180km（经XX雪山景区至XX166km距XX市公路里程360km，距XX公路里程686km。距XX市公路里程约455kmXX水电站水库正常蓄水位1618m，相应库容7.27×108m3，调节库容1.61×108m3，具有周调节性能。电站装机容量2400MW（4×600MW）。枢纽主要由混凝土面板堆石坝、右岸溢洪道、左岸引水系统、左岸泄洪冲沙洞及左岸岸边主副厂房等建筑物组成。工程于2007年7月开始筹建，2008年6月正式开工，2010年12月大江截流，2011年8月大坝开始填筑，首台机组发电时间计划为2014年12月底，2015年12月底工程竣工。目前工程开挖工作基本结束，已进入大坝填筑和混凝土浇筑高峰期。2.2自然条件2.2.1枢纽区地质概况电站枢纽区位于XX甘孜褶皱系和扬子准地台的衔接部位，区域地质背景十分复杂。区域稳定性主要受外围分布的晚更新世以来多条活动的断裂的影响，坝址区地震基本烈度为Ⅶ度，地震动参数为：50年超越概率10%、5%及100年超越概率2%的基岩水平峰值加速度分别为0.138g、0.178g及0.284g。枢纽区上、下游均为灰岩陡崖峡谷地貌，枢纽区河谷相对宽缓，河谷为“V”型，两岸山顶高程大于2400m，谷峰相对高差均在900m以上，形成山高谷深的地貌形态。XX江总体呈凸向右岸的弧形，XX江河流流向由N45°E流入枢纽区，至坝址转为N5°W，至下游转为N70°W流向。枯水期水位1500m时水深一般8m~15m，水面宽度一般60m~90m，正常蓄水位高程1618m处河谷宽500m~700m，坝址处一般宽520m~650m。枢纽区地形较零乱，左岸发育有两级平缓台地，高程分别为1525m和1625m，其余地形坡度一般25°~35°;右岸除XX沟高程约1545m为平缓台地外，其上、下游地形坡度一般30°~35°。坝址两岸地形不对称，右岸地形坡度30°~35°;左岸约1550m以下~为缓坡台地地形，高程1550m～1680m之间地形坡度大于30°,1680m以上地形坡度大于40°。两岸冲沟较发育，切割强烈，长度大于1km的冲沟，左岸有XX沟、XX沟、XX沟及XX沟（XX洞沟右岸有XX沟（XX沟）、及XX沟（XX沟）等。部分沟内有常年流水，除XX沟、XX大沟外，其余冲沟枯期水量较小。坝址部位基岩多裸露，为二叠系东坝组四~五层（P2d4、P2d5）的致密玄武岩、杏仁状玄武岩夹火山角砾熔岩及熔结凝灰岩等，左岸1700m高程以上分布有角闪正长岩。第四系集中分布于坝址上、下游及及河床附近，并形成左岸坝前的XX堆积体、右岸坝前的XX沟堆积体、左岸岸边堆积台地以及右岸下游的XX堆积体等，各堆积体规模大，主要由冰碛、冲积、洪积、崩塌堆积等混合堆积物构成，河床部位冲积层厚度一般厚度0.3m~16m，靠左岸较厚，其余岸坡部位坡积、崩塌堆积等零星分布，规模不大。坝址河谷呈横向河谷，下游呈斜向谷，流层面呈中陡倾角（44°~65°)倾向下游，岩层内属Ⅲ级及以下结构面的断层、挤压面（带）和节理裂隙发育、受构造影响，岩体欠整性。坝址区除局部缓坡地段和高高程近坡顶部位有一定厚度（一般数米）的全风化岩体分布外，岸坡表部多为强风化岩体，部分地段地表为弱风化岩体，强风化带垂直埋深一般左岸15m～25m、右岸7m～20m，弱风化岩体埋深及厚度相对较大。两岸岩体卸荷带水平发育深度一般30m~60m，卸荷随高程增加逐渐加深。除岩体风化卸荷外，主要物理地质现象表现为混合堆积及崩塌，混合堆积体主要分布于坝址上、下游，分布面积及规模较大，主要有XX堆积体、XX沟堆积体及XX堆积体等。崩塌堆积物一般规模较小，仅在地形较陡地段的坡脚或平缓地段局部形成堆积，较集中的部位有坝址左岸及XX沟下游侧斜坡。另外，在XX大沟上游侧斜坡发育一滑坡堆积。枢纽区水文地质条件简单，含水层较为单一，地下水主要为基岩裂隙潜水，局部为孔隙水，地下水补给河水。在部分堆积体局部存在上层滞水，并有地表渗水现象。据压水试验成果，强风化岩体一般具中等~强透水性，弱风化带及微新岩体一般透水性微弱。2.2.2水文气象条件（1）气象条件XX江流域地跨十余个经度及纬度，地形地貌极为复杂，气候特征差异很大。大气环流和影响天气的系统不一致，对流层中下层受与太平洋副热带高压的进退和强度有关的辐合线以及西南气流的影响形成降雨，影响降雨的天气系统有低槽、切变、低涡及涡切变等。XX电站位于直门达～至XX河段，本地区大部分地处横断山脉地带，地势总体由北向南倾斜，由于受地形影响，气候在水平和垂直方向上差异很大，立体气候明显。冬春季节主要受青藏高原南支西风环流的影响，天气晴朗干燥，降雨少；夏秋季节西南暖湿气流加强，沿河谷溯源入侵，形成降雨，故汛期雨量多，强度大。降雨及气温的总趋势由上游向下游递增，以距离XX坝址较近的XX气象站为代表，其多年平均降水量932.6mm，最大日降雨量为127.6mm。XX江流域的暴雨比较小，在青藏高原区，由于地势高，山脉呈西北—东南走向，阻挡了孟加拉湾水汽的输入，可降水少，因而一日最大降水大部分地区在40mm左右。流域内横断山纵谷区最大一日降水由北向南递增，大部分地区在50mm～100mm之间。XX附近为一暴雨中心，实测一日最大暴雨极值227.8mm。流域内云贵高原区最大一日降水变化不大，一般在100mm～120mm之间。XX江中、下游最大一日降水远大于上游，其他时段的暴雨分布情况也基本如此。XX电站工程区附近设有XX、XX桥和XX气象站，考虑到坝址的纬度、海拔及处于河谷地段等气候特征与XX类似，故工程区气象特征值以XX站气象特征为代表。XX和XX桥气象站的多年气象特征值见表2.2-1。（2）水文条件1）坝址水文特性XX江流域的径流与降水的趋势是一致的，从上游往下游增大。径流年际之间的变化随着流域面积的增大而趋于相对稳定。XX江流域径流年内分配不均，汛期6月~10月径流占年径流的比重上游大，中下游小。上游青藏高原地区，由于冬春二季河流封冻，枯期径流很小，汛期径流比重较大。XX江洪水由暴雨形成，洪水主要发生在6月~10月的汛期内，主汛期为7月~9月。各地区在主汛期7、8、9三个月内发生年洪水的可能性均在94％以上，而8月份发生年最大洪水的机会在石鼓以下最大，基本在40%以上。坝址天然情况下多年月平均流量成果见表2.2-2。表2.2-1XX、XX桥站气象特征值统计表项目测站2月4月年平均气温(℃)XX桥20.423.125.424.723.923.421.515.012.620XX4.06.64.5极端最高气温(℃)XX桥28.929.139.635.733.531.729.926.526.039.6XX23.226.727.030.031.430.530.229.327.025.323.831.4极端最低气温(℃)XX桥3.44.69.74.20.70.7XX-9.7-9.2-6.62.88.58.52.20.1-5.7-8.4-9.7各月平均最高气温(℃)XX桥XX20.422.924.82524.524.523.121.315.421各月平均最低气温(℃)XX桥XX-2.90.74.88-3.46日照(h)XX桥103.6162.9182.5202.7197.8104.1101.5137.9166.6127.41719.3XX252.4230.2249.6229.6221.0154.0130.3143.0122.2172.3201.8235.22341.6平均风速(m/s)XX桥2.02.22.52.52.51.10.90.90.60.9XX2.43.13.63.43.22.51.81.81.82.4最大风速(m/s)XX桥9.06.05.09.07.0XX平均相对湿度(%)XX桥54373843487279848581716763XX60545256627482838480756869最小相对湿度(%)XX桥1155735484437235XX303611212560历年各月平均地温(℃)XX桥XX6.39.222.323.323.323.220.67.1历年各月蒸发量(mm)XX桥XX151.1195.6274.5273.9272.7206.7164.6156.5129.6140124.91202210多年平均降水量（mm）XX3.94.154.8242.2211.657.73.7932.6最大日降水量（mm）XX27.524.154.382.874.369.938.831.5表2.2-2XX坝址多年月平均流量表单位：m3/s坝址项目2月4月年XX流量480435441574890302032203000955617百分比(%)2.802.542.583.355.289.895.583.60（2）枢纽区主要冲沟频率洪水成果表2.2-3。表2.2-3冲沟设计洪水成果表序号名称Q（m3/s）P=20%P=10%P=5%P=3.3%P=2%P=1%1XX沟20.445.271.280.593.22XX沟25.355.687.43XX沟43.365.5734XX沟2.245.067.639.715XX沟2.633.984.475.076XX大沟35.653.778.591.047XX沟1.934.396.637.458.452.3工程现状在施工总体布置规划中，工程区内排水设计是其重要组成部分，目前已基本按照设计要求建成排水系统并在防洪度汛中发挥了积极作用。但仍有部分施工难度较大的截、排水工程未完建；局部公路排水沟及排水涵洞淤堵失效，排水不畅，影响排水系统设计功能的正常发挥，雨季易造成工程水毁事件或诱发泥石流灾害。XX水电站除XX沟石料场仍在继续开采外，主要的土石方开挖已基本结束，主体工程进入大坝填筑和混凝土浇筑高峰期。除XX大沟存渣场和左岸下游存渣场还在继续使用外，其余渣场已基本定型，具备完工整治的施工条件。截止目前，工程区6个渣场均未进行坡面防护，渣场挡排工程多处损毁未及时修复，经历4个雨季运行，渣场边坡塌方现象时有发生，2012年9月巡视发现部分渣场排水不畅、渣体开裂、边坡高陡，存在发生泥石流的风险。此外，修建场内公路形成的局部公路边坡迄今仍未治理，冲沟淤渣、坡面挂渣或倒悬现象多见，松散渣体抗冲能力差，受暴雨或冲沟洪水冲刷，极易诱发滑坡或泥石流灾害。水电工程建设过程中因弃渣处置不当发生的泥石流一般为矿渣性泥石流，属稀性泥石流范畴，是一种人为所致的自然灾害，在物源、水源补给及动力条件等方面有其自身特点，不同于一般泥石流。矿渣性泥石流形成需具备以下三个条件1）有利于渣料贮集、运动的地形条件2）有丰富的松散土石碎屑固体物质来源3）短时间内可提供充足的水源和适当的激发因素，以上三个条件缺一不可。对于XX水电站，特别是工程区内的六个渣场和公路弃渣，渣料堆积时间短、数量大且分布集中；堆积坡度大，渣料孔隙率高、结构松散；排水不畅，外水下渗使渣料呈饱和状态，在雨季容易满足泥石流爆发的必要条件：渣场和公路开挖形成的人工高陡边坡，满足泥石流形成的地形条件；大量新近堆积的松散土石渣料，内聚力低，饱水状态下易于达到起动临界条件；工程处于区域暴雨中心，单点暴雨强度大，系统排水工程局部失效，雨季能提供充足的水源。2.4任务来源2012年汛期发生的多起在建水电工程泥石流灾害引起了XXXX江中游水电开发有限公司高度重视，针对XX水电站施工号）委托中国水电顾问集团XX勘测设计研究院（以下简称“XX院”）对XX水电站枢纽区泥石流防治工程进行勘察设计，确保现场施工2.5编制依据（1）XXXX江中游水电开发有限公司函《关于要求对XX水电站施工区内排）；）；）；）；2.6参考资料）；）；3枢纽区地质环境条件坝址属滇西北部高山峡谷地貌，山顶面海拔4000m～5000m，河流深切呈“V”型。最高峰为坝址左岸白莲果雪山，高程4706m，最低为XX江河谷，高程1500m左右，最大高差约3200m。区内主要为XX江水系，XX江由南流入本区，向北至三江口转折向南。依据地貌成因及形态组合，枢纽区主要有构造侵蚀地貌、侵蚀构造地貌、溶蚀侵蚀构造地貌，以及相对较发育的冰川、冰蚀、冰碛等地貌。枢纽区位于XX江深切峡谷中，上游大致以上咱沟为界，下游以XX为界。上、下游皆为灰岩陡崖地貌，河谷相对宽缓。XX江总体呈凸向右岸的弧形，河流流向呈N45°E转至N5°W，至下游转为N70°W。枯水期水位1500m时水深一般8m~15m，水面宽度一般60m～90m。坝址地形较零乱，左岸发育有两级平缓台地，属Ⅰ、Ⅱ级阶地，高程分别为1525m和1625m，其余地形坡度一般25°~35°;右岸除XX沟高程约1640m为平缓台地外，其上、下游地形坡度一般30°~35°。两岸冲沟较发育，切割强烈，长度大于1km者，左沟（XX沟）。部分沟内有常年流水，除XX大沟外，其余冲沟枯期水量较小。XX水电站开工建设以来，坝址区地形发生了较大的改变，40多公里的公路纵横场内，各施工辅企已投入运行，大量开挖及支护已完成，现主要剩溢洪道泄槽段部分及消力池未完成，各渣场已基本形成，但防护措施还有待完善。江边存在大量弃渣。图3.1-1枢纽区左岸现状照片图3.1-2枢纽区右岸现状照片3.2地层岩性枢纽区出露的地层主要为二叠系上统东坝组（P2d）玄武质喷发岩，次为三叠系中统北衙组（T2b）XX质灰岩，第四系冰碛、崩积、坡积物广泛分布。另外在左岸还有喜山期侵入岩分布，地层由老至新分述如下：（1）二叠系（P）二叠系上统东坝组（P2d）为枢纽工程区主要地层，在坝址部位广泛出露，岩性主要为玄武岩、杏仁状玄武岩、火山角砾熔岩、熔结凝灰岩等，夹少量断续分布的凝灰岩条带，杏仁状玄武岩在表部多褐铁矿化、深部多绿泥石化。在工程区范围内与上伏三叠系地层呈断层接触。（2）三叠系（T）出露三叠系中统北衙组中段（T2b2）及三叠系上统中窝组（T3Z北衙组中段（T2b2）岩性为浅灰色中厚层状灰岩、XX质灰岩，底部为灰色鲕状XX岩和紫红色鲕状灰岩。分布于坝址下游老炉房断裂北侧。中窝组（T3Z）岩性为深灰色、灰白色中厚～厚层状含生物碎屑泥晶灰岩。分布于坝址上游XX沟南侧。（3）侵入岩（XX岩体）坝址左岸山顶部位有喜山期角闪正长岩(ξ6）分布，正长岩侵入于二叠系上统东坝组玄武岩中，地表呈近南北向的椭圆形分布，长约1.2km，宽约0.3km~0.5km，呈岩枝状产出，与玄武岩呈侵入接触，岩石致密坚硬。（4）第四系（Q）第四系在坝址内分布较广，按成因主要有：冰碛层(Qfgl)：由冰碛砾岩、孤石、碎块石及少量粉土等组成。堆积物成分大多为灰岩，部分为玄武岩，砾石直径2cm～100cm不等。表部钙泥质胶结呈“硬壳”状，厚度0.5m～0.8m，以下堆积物较密实。主要分布于河谷两岸古地貌低凹处，在坝址左岸及右岸下游形成了XX堆积体及XX堆积体。冲积层（Qal主要分布于河床、左岸XX堆积体前缘及岸边台地部位。于左岸XX堆积体前缘分布的冲积层主要为卵砾石少量粗砂，具成层韵律特征，呈顺河向以20°左右倾角倾向河床，冲积层密实度好，部分具一定程度胶结；岸边台地部位的冲积层多为漂石、孤石，部分为卵砾石，多与冰碛、崩塌等堆积物混杂，有架空现象；河床部位的冲积层主要为砂卵砾石夹漂石、孤石，厚度一般0.30m~15.50m。崩塌堆积（Qcol多由块石、碎石等组成，厚度一般2m～5m，在坝址两岸临江岸坡以及冲沟两侧山坡的陡崖脚均有分布，但较为零星，左岸正长岩与玄武岩接触部位，以及XX沟下游侧地形陡缓过渡部位相对集中，且多与其它堆积物混杂。坡积层（Qdl多为褐黄色碎石质粉土，一般在缓坡部位零星分布，厚度不大，一般小于3m。洪积层（Qpl主要为碎块石、砾石、粉细砂及粉土等，局部夹孤石，多分布于冲沟及沟口部位，规模不大，在右岸XX沟部位相对集中，且与坡积、冲积及崩塌等堆积物混杂。3.3地质构造枢纽区位于XX背斜北西翼，地层总体呈单斜构造，流层面产状为N75°~85°E，NW∠44°~65°,倾向下游，总体为横向谷。坝址区内主要构造形迹表现为不同规模的破裂结构面。枢纽区上、下游分布有区域性断裂XX断裂及老炉房断裂，受其影响，加之喜山期岩体的侵入，且玄武岩本身强度高、性脆，区内断层、小断层、挤压带（面）发育。据不完全统计，坝址区发育51条属Ⅲ级结构面的断层，Ⅲ级结构面断层主要产状为N25°~55°W，SW∠80°~90°或倾向NE中、陡倾角。属Ⅳ级结构面的小断层、挤压面（带）产状主要有①N65°~87°E，NW∠40°~58°和②N35°~45°E，NW∠55°~65°两组，即以横河或斜河向中陡倾向下游为主。属Ⅴ级结构面的节理裂隙极为发育，按产状主要节理组有：①N20°~35°E，SE∠65°~78°,节理面起伏，粗糙，延伸较长，一般3m~5m，多数闭合，地表极少数张开并夹泥，发育间距一般0.15m~0.2m；②N45°~65°W，SW∠55°~65°,节理面平直，粗糙，延伸长度一般2m~3m，地表多数张开夹泥，间距0.1m~0.2m；③N55°~65°E，NW∠35°~45°,面多起伏、粗糙，微张，延伸长度一般2m~3m，间距0.2m~0.25m；④N70°~80°E，NW∠40°~55°,流层闭合，面起伏、粗糙，间距0.2m~0.3m。3.4物理地质现象坝址区物理地质作用主要表现为崩塌、混合成因堆积体以及岩体的风化、卸荷等，滑坡分布有一处。在坝址部位基岩多裸露，但在坝址上、下游第四系分布广泛，主要为冰碛、冲积，以及崩积、坡积等堆积物，并形成XX沟、XX、XX沟及XX等多个规模巨大的混合堆积体，XX沟堆积体位于近坝库岸的右岸，XX沟堆积体分布于右岸坝前，XX堆积体在左岸坝前及坝址附近广泛分布，XX堆积体则分布于坝址下游。3.4.1混合堆积体混合堆积除在坝址左岸由冰碛、冲积及崩塌堆积形成的条带状岸边堆积台地外，主要集中于坝址上、下游，规模较大的有4个，分述如下：（1）XX沟堆积体分布于坝址上游右岸，分布高程从1540m至坝址区外围，高程约2500m，包括业主营地、1#承包商营地的一部份，面积较大，厚度较深；XX沟及XX沟分布其中。主要为冰碛、冲积成因的堆积物，冰碛物一般在上部，与部分崩塌堆积混杂，为碎、块石夹粉土及漂石，碎块石主要为灰岩、玄武岩；下部为冲积物，为砂、卵、砾石，成层性好。堆积体表部呈钙泥质半胶结状态，以下结构松散。堆积体表面地形平缓，天然状况下处于稳定状态。图3.4-1XX沟堆积体地形地貌图（2）XX堆积体分布于XX江坝址左岸，分布高程从河边至高程1920m，面积约1.5km2，估计方量约9789×104m3。大致以XX沟为界将堆积体分为Ⅰ、Ⅱ两个区，对工程有影响的主要为Ⅱ区。Ⅰ区分布于左岸2#承包商营地部位，高程1720m以下地形平缓，以上形成陡壁。至高程1800m以上为缓坡。紧邻Ⅱ区边缘地段堆积体厚度一般30m~50m，往上游厚度逐渐减小；高程1720m以上堆积体厚度较大。ZK137钻孔揭露往山里突然翘起。组成物质以冰碛物为主，结构中等密实，表部为一硬壳层。地貌上的陡壁即为表部钙质胶结形成。堆积体地下水位埋深较大。ZK137孔深150m未见地下水。堆积体Ⅰ区前缘地形陡壁已形成多年，未见不良地质现象，且底界面较缓，不存在连续的粉细砂或粘土层，因而在天然状况下具有良好的稳定性。Ⅱ区分布于XX沟下游侧，紧邻坝前，高程从河边直至1750m。堆积体在平面上呈于扇形，前缘顺河长约1800m，宽约1200m，后缘高程约1750m，方量约6067×104m3。堆积体形成两级缓坡台地，下部台地高程约1540m~1560m，平均地形坡度5°~15°;上部台地大致在高程1610m以上，平均地形坡度10°~15°。两台地之间以及前缘部分地段地形较陡，地形坡度一般35°~45°,并多处形成数米至十余米的陡坎或负地形。堆积体上较大的冲沟为XX冲沟，枯期无流水，切割深度5m～10m不等，其余小冲沟多分布于堆积体北侧偏前缘部位，一般切割深度2m～3m，各冲沟部分地段形成陡坎，沟底均未见基岩。图3.4-2XX堆积体地形地貌勘探成果表明，堆积体前缘厚度一般十余米至50m左右，中部高程1610m～1650m附近较厚，一般达100m以上，最厚（ZK283）达145.13m，后部一般40m～80m，而边缘部位较薄；底界面在空间上呈“勺状”，即横向上前缘略上翘、中前部略下凹、往山里逐渐变陡，纵向上呈中间下凹两端逐渐翘起的形态；堆积体下伏基岩绝大部分为弱风化玄武岩，局部为全风化或强风化，在前缘临江的部分地段有基岩出露。多数钻孔揭露地下水位位于堆积体内接近底部，部分在底界面以下；堆积物主要为分布于前部的具有层理状结构的砂卵砾石层和位于后部的冰水堆积层，粒径＞60mm含量在40%以上，属巨粒混合土或混合巨粒土，堆积体内的粉细砂或粉土等多呈透镜状或“鸡窝”状，连续性差，堆积物表部为钙泥质胶结并形成硬壳，从测年成果表明堆积物形成年代较早（Q2～Q3自身已经历过长期的地质历史作用，经长期的自重压密和表生改造，堆积物颗粒结合，具有较高的密实度，部分物质已具钙泥质胶结现象，甚至呈“砾岩”状胶结，表明组成堆积体的各类物质具有较高力学指标。堆积体在天然状况下具有良好的稳定性，前缘地形较陡部位亦保持良好的稳定状态。根据勘察及稳定性专题研究成果，堆积体组成物质主要为巨粒土，内部零星分布的粉细砂、粉土等连续性差，底界面亦无粉土等相对软弱夹层连续分布且形态平缓且起伏，下伏基岩多为弱风化岩体，因此堆积体的底界面以及堆积体内部均无控制性软弱滑动面，其稳定性取决于组成堆积体的各类物质本身的抗剪强度，从各类物质的工程地质特性和所具有的物理力学性质，堆积体具有较高的整体稳定性，因此不会产生整体性的滑移失稳，主要失稳形式为前缘个别部位产生小规模塌坍。（3）XX沟堆积体XX沟堆积体分布于坝址上游右岸，分布高程从江边1500m至1700m，临江部位堆积物沿河宽度约460m，靠后缘宽度约200m，横河方向长度约1000m，面积约0.6km2，总体上堆积体两侧及后缘薄，中间部分堆积相对较厚，厚度一般30m～60m，初计总方量约2000×104m3。图3.4-3XX沟地形地貌堆积体分布地段总体上呈上、下游均由山脊夹持的宽谷地貌，堆积体平面形态呈前宽后窄的长“喇叭”型。在谷内形成中间高，两边低的地形特征，两侧为冲沟（1#支沟、2#支沟其中上游侧1#支沟冲蚀较深，枯季仍有少量流水或渗水。从横河方向堆积体地形地貌具如下特征：临江地段即从河边至高程1540m左右地形相对较陡，坡度为20°~45°,这与河流冲刷造成坍岸有关；高程1540m~1610m左右为一较宽缓的堆积台地地形，坡度为1°~6°,平均地形坡度小于4°;高程1610m~1660m左右为一斜坡地形，地形坡度约15°左右；高程1660m以上为缓坡或台地地形，地形坡度一般小于10°。根据以上地形地貌特征，从宏观上大致以高程1610m为界分为两级台地。堆积体上、下游两侧为山脊地形，靠山脊部位地形相对较陡。30m~60m，物质组成复杂，主要为坡残积、洪积、崩积以及冰碛等混合堆积类型，大致分为前、后两个区域。2#支沟下游侧以坡积及崩塌堆积为主，多为碎块石土，沿下游侧斜坡底部崩塌堆积物较为集中，冰碛砾岩大致沿2#支沟呈条带状分布；靠2#支沟上游主要为洪积、坡积等，以粉土、砂质粉土为主，部分为碎块石土；残积层位于堆积体底部，属基岩全风化产物，多呈土状，厚度一般10m~20m。总体上组成物质以粉土、粉细砂等细颗粒为主夹碎、块石或部分卵砾石，颗分初步定名为粘质土砾和粘质土砂。除冰碛物密实度较好外，其余堆积物密实度中等或一般。天然状态下堆积体处于稳定状态，仅前缘受河水冲刷时有小规模坍滑现象。通过剖面分析计算，堆积体总体安全系数不高，天然状况基本处于临界状态，因此在遭遇暴雨或持续降雨以及工程施工恶化稳定边界条件情况下易产生滑移失稳，尤其是2#支沟上游以洪积、坡残积为主且密实度相对较差的条带极易在堆积体内部或沿底部残积层产生滑移失稳。XX沟堆积体施工期间发生蠕滑变形，为此进行了补勘、监测及工程治理。通过2009年的综合治理以及2010年二期支挡、2011年三期综合治理的加强和实施，现处于基本稳定状态。（4）XX堆积体位于坝址下游右岸，分布高程从河边（1500m）至XX陡壁脚，最高处高程约2200m，分布面积约1.5km2，初算方量大于3500×104m3。堆积体在XX沟至XX陡壁之间的斜坡地段沿山坡堆积，地形坡度一般25°~35°,局部地段有高数米的陡坎，地表小冲沟发育，枯期无流水。勘察成果表明，堆积物垂直厚度一般20m~30m，最大达32.74m，平均为25.34m，水平厚度一般40m~60m，底界面形态为一斜坡，与自然山坡坡度基本一致；组成物质除表部为崩塌成因的灰岩孤石、块石外，其余均为冰碛砾岩，属巨粒土，密实度高或为钙泥质胶结呈半胶结状态，江边见有冰碛砾岩滚石分布，表明堆积物胶结较好。在靠江边以及冲沟内时有基岩出露，基岩多呈强风化。堆积体天然状况下具有良好的稳定性。堆积体的底界面以及堆积体内部均无粉土或粉细砂呈连续分布，组成物质具一定的抗剪强度，因此堆积体具有较好的整体稳定性。图3.4-4XX堆积体地形地貌图3.4.2崩塌由于各类型结构面发育，岩体受结构面切割组合和卸荷松弛影响，崩塌现象较为普遍，但多数分布零星，范围、厚度较小，仅在地形较陡地段分布相对集中，形成崩塌堆积体。坝址内相对集中且具一定规模的崩塌堆积体详见表3.4-1。表3.4-1坝址区主要崩塌堆积体汇总表编号位置分布高程（m）规模特征前缘后缘长度平均宽度平均厚度体积（104m3）B1坝址左岸60040037.2块石、碎石为主，成份主要为正长岩B2XX沟右岸502608碎块石、孤石等松散堆积，成分主要为玄武岩，与冰碛、坡积等混杂，表部小冲沟发育B3Ⅴ勘线右岸下游侧5524045.3块石、碎石夹粉土，成份为正长岩及玄武岩B4XX沟左岸503.0碎石土，成份为玄武岩3.4.3滑坡松散覆盖层以及全风化基岩在部分地段均有不同程度的表层坍滑现象，尤其在XX沟堆积体前缘临江部位，但规模不大。在坝址下游XX大沟左岸山坡发育一处滑坡（H1分布高程1610m～1710m，呈圈椅状地貌及滑坡台地特征，前缘顺XX沟长约150m，后缘顺XX沟长约50m，横沟宽约100m，据布置于该部位的钻孔（ZK288）厚度为40.82m，滑坡体体积约40×104m3，组成物质为碎石土，碎石粒径小于10cm，属坡积层及全风化基岩产生的滑坡，从地形地质体积及植被发育情况等分析，滑坡体处于稳定状态。H2位于上游索道桥上游360m右岸，分布高程1515m～1545m，水平宽度约70m，方量约7.8×104m3，属第四系冰碛、冲积堆积中的滑坡，后缘呈高约12m的围椅状陡坎，组成物质为半胶结状的块石、砾石等，因冰碛、冲积堆积物前缘被河流冲刷而3.4.4岩体风化、卸荷岩体风化程度具有从地表到深处逐渐变弱的规律，坝址区岩体风化主要表现为以下几点特点：（1）岩体风化明显受岩性控制，致密状玄武岩结构致密，抗风化能力强，风化较浅；杏仁状玄武岩、褐铁矿化杏仁状玄武岩和熔渣状玄武岩等风化相对较深，同时由于杏仁含量、大小及成份等不同风化程度有所不同，在该类岩石分布地段在地表往往形成沟槽、缓坡和凹地。（2）岩体风化明显受构造的控制，在断层带和节理密集带部位风化作用明显加剧，以致有小型的隔层风化、囊状风化等不均一风化现象。（3）风化厚度和风化程度受地形的控制，一般在高高程、平缓的山脊，风化深度相对较大；在地形陡峻的地带，风化一般较浅；在河床部位有部分弱风化岩体。（4）两岸及各勘探线风化程度不均一，一般左岸较右岸深，沿勘探线从上游到下游各风化带深度逐渐减小。根据勘探资料统计，各风化带垂直埋深：全风化左、右岸仅局部地段存在；强风化带左岸一般15m～25m，右岸一般7m～20m，两岸弱风化带一般25m~45m；左岸ZK211弱风化深达74.60m。坝址各风化带水平埋深：左岸强风化一般25m～50m，右岸一般10m～20m，两岸弱风化45m～75m不等，左岸相对较深。河床冲积层以下有部分弱风化岩体，仅在ZK244、ZK231附近存在小于20m的强风化岩体。岩体卸主要发育于基岩表部，其特征是原有岩体内发育的节理拉裂张开并充填碎屑、次生泥或粉土等，部分架空，岩体有明显的松弛现象，卸荷带一般分布在强风化底界附近及弱风化上部范围内。两岸岩体卸荷带水平发育深度一般30m~60m，卸荷随高程增加逐渐加深。3.4.5泥石流坝址下游约0.2km处XX大沟长约6.0km，汇水面积15km2，沟谷平均纵坡降180‰。冲沟切割较深，横断面呈“V”型谷，两岸多基岩出露，地形坡度相对较陡，约为30°~35°,流域内植被覆盖较差，集水区人口较多，缓坡地带多开垦为耕地。该冲沟常年流水。由于冲沟上游汇水面积较大，沟内岩体节理裂隙较发育，地表岩体风化强烈，岩石较破碎，在雨水的冲刷下，为泥石流提供了丰富的物源条件。此外XX大沟左岸发育的滑坡（H1体积约40×104m3，亦成为泥石流沟的物质来源。据调查，XX大沟沟口有较完整的呈扇形分布的泥石流堆积物，规模较小，约为12×104m3。综上所述，XX大沟在暴雨季节，冲沟两岸风化强烈的玄武岩受雨水冲刷，岸坡稳定性差，会产生坡面泥石流补给XX大沟，形成一定规模的沟谷型泥石流。3.4.6水文地质条件工程区域地处亚热带边缘气候区，气候垂直变化显著，干湿季节分明，坝址属干热河谷地带，多年平均降雨量为633.6mm，降水量集中在每年的6月~8月，占全年降水的85%~90%。坝址区地下水主要受大气降水及外围地下水的补给，XX江是区内地下水的最低排泄基准面。坝址区水文地质条件相对简单，含水层较为单一。按地下水赋存的介质条件不同，枢纽区含水层主要为基岩裂隙含水层，部分为第四系松散堆积物含水层。与其相对应的地下水类型为裂隙地下水和孔隙地下水两类。4区内泥石流调查与评估枢纽区多年来未发生过较大的泥石流，但没发生过不代表将来不会发生。据统计，我国每年有近百座县城受到泥石流的直接威胁和危害；有20条铁路干线的走向经过1400余条泥石流分布范围内，1949年以来，先后发生中断铁路运行的泥石流灾害300余起，有33个车站被淤埋，2012年6月~7月XX江的几座电站附近皆受到泥石流的危害。因而对XX水电站各大冲沟进行泥石流防治是十分必要的。泥石流防治首先必须对其进行调查、判别、评价分析，然后提出各种治理所需的地质参数。泥石流形成、运动和堆积过程的调查分为两种情况，即一是对刚发生不久或发生后另有相当长时间，但形迹还清晰可辨，当地或曾目睹过现场的人记忆清楚的泥石流调查，二是对发生泥石流时间过去很久，很少有人能回忆起来，现场泥石流发生后的各种形迹依稀可辨或难辨，甚至无法辨认，前者称为泥石流活动形迹调查，后者称为判别调查。本枢纽区对各沟泥石流既属于后者，在调查判别后进行治理。4.1区内冲沟概述区内两岸冲沟较发育，切割强烈，长度大于1km者，左岸有XX沟、XXXX沟、XX沟、XX沟（XX沟）、XX沟、XX沟（XX大沟）及XX沟（XXXX沟汇水面积不到2km2，冲沟两侧无不良物理地质现象，汇水区耕地较少，自然山坡破坏不严重，沟口无洪积扇，自然状态下无泥石流发生痕迹，工程建设后未遭受破坏，因而发生泥石流的可能性不大。XX沟为泄洪冲沙洞出口，现正进行护坡处理。XX沟长约870m，现仅有400m，上部为1#承包商营地，营地内已填平，往下自然山坡基本稳定。XX沟长约千米，位于1#承包商营地下游侧，上部受公路开挖影响，进1#承包商营地的公路两次穿过此沟，近年皆有坡面泥石流发生，下部未受工程建设的影响。XX沟长约1.57km，位于XX沟上游侧，进场公路过沟处以上植被较好，未受工程建设的影响，以下分布有进厂公路、渣场、施工场地及右岸砂石加工系统等，在公路过沟处沟水已引到XX沟排水系统。XX沟已结合蠕滑变形治理，不存在发生泥石流的可能。上述小冲沟可结合现场实际进行局部治理，重点是对进1#承包商营地的公路、油库、二级水厂及右岸砂石加工系统有影响的XX沟进行治理。本章主要论述其它6条大沟。XX沟位于枢纽区右岸上游，从高程2750m延至江边，沟口为右岸上游弃渣场，沟口左侧为XX料场。XX沟位于业主营地门口到下游位于1#承包商营地上游侧。XX大沟位于枢纽区右岸，原沟口存在较大面积的洪洪扇，由高程2750m流经XX村至XX大沟存弃渣场，渣场上游设置了挡水坝，沟水被截断，通过排水明渠、隧洞引至下游，再经过急流槽排至江内；渣场下部交通洞出口有江南公司的施工场地，沟口为溢洪道消力池。XX沟位于XX大沟下游，原沟口分布有洪洪扇，现沟内为右岸下游弃渣场，渣场下游为导流洞出口，渣场周边有截水措施，主沟及支沟水已被截至XX大沟排水系统。XX沟位于枢纽区左岸上游，发源于白莲果雪山，经XX村流至XX江，高程1800m以下为XX存弃渣场，沟上游侧为XX料场。XX沟位于左岸下游，发源于白莲果雪山，是区内长度最长，汇水面积最大的一条冲沟，沟口有少量洪积物，沟口为左岸下游存弃渣场。上述六条冲沟若发生泥石流，将产生较大的地质灾害。枢纽区延至分水岭所包含的汇水面积约118.889km2，6条大沟的汇水面积约111.685km2，占总面积的94%。流域面积是泥石流是否发生的一个重要因素，流域面积的大小直接关系到汇水量的多少，流域面积越大，在单位时间内汇集的水量就越多，单宽径流量就越大，所蕴藏的能量也必然越大。流域形态对洪水的形成和运动有决定作用，扇形流域内的洪水形成和运动要比长条形流域快，而且扇形流域洪水类型能量大、流速快，侵蚀和运移能力强。从图4.1-2~7可以看出6条沟中除XX大沟流域形态呈扇形外，XX沟、XX沟为漏斗形，其余皆为长条形。根据泥石流防止指南（中科院、水利部周必凡等著）完整系数与沟长及流域面积的关系δ=Ab/Lw2，完整系数越大，流量越大。各沟的完整系数表4.1-1枢纽区各大沟长度及汇水面积统计表XX沟XX沟XX沟XX沟XX大沟XX沟12.8717.176.94.946.052.98汇水面积Lw(km2)31.91550.3479.9642.36914.9852.105完整系数δ0.0130.0070.0690.880.0270.672图4.1-2XX沟形态图4.1-3XX沟（XX洞沟）形态图4.1-4XX沟（XX沟）形态图4.1-5XX沟（XX沟）形态图4.1-6XX大沟形态图图4.1-7XX沟（XX沟）形态图4.1-8~13为各沟河道纵坡降图。XX沟总体坡降相对均一，平均总坡降约20%，局部有陡坎跌水。XX沟平均总坡降约15%，大致于高程2600m为界，以下坡降为36%，以上坡降为11%。XX沟平均总坡降约17%，大致于高程1850m、1950m、2230m、2330m为界，可分为5段，其坡降分别为25%、8%、40%、6%、19%。XX沟平均总坡降约18%，大致于业主营地后山坡为界，以下坡降为29%，以上坡降为15%。XX大沟总体坡降相对均一，平均总坡降约18%，局部有跌水。XX沟平均总坡降约27%，大致于高程1980m为界，以下坡降为33%，以上坡降为22%。图4.1-8XX沟河道坡降图图4.1-9XX沟河道坡降图图4.1-10XX沟河道比坡降图图4.1-11XX沟河道坡降图图4.1-12XX大沟河道坡降图图4.1-13XX沟河道坡降图枢纽区植被覆盖较差，大致于高程1800m为界，以下覆盖率一般在30%~40%，且多为杂草或少量灌木丛；高程1800m以上覆盖率一般在50%～60%间，主要为松木及少量灌木丛，局部坡度平缓地带开垦为耕地。4.2各冲沟地质环境条件4.2.1XX沟XX沟流域汇水面积31.915km2，最高点海拔4400m，最低点为XX江边，海拔1515m，相对最大高差达2885m，主沟长约12.87km，沟床平均纵坡降20%，两岸发育比较大的三条支沟。XX沟2600m高程以上地形较完整，地形坡度30°~40°,呈对称“V”型沟，2600m高程至江边右岸地形比较陡峭，呈不对称“V”型沟。XX沟上游较下游宽，汇流条件较好，2200m高程以上为主汇水区域，流域面积较大；3900m高程以上岩石裸露，无植被，水土流失不严重；3900m高程至2200m高程覆盖层较厚，植被比较茂密，植被以灌木、松树林为主；2200m高程至1900m高程左侧坡地形较缓，岸坡沟底有洪积物形成的台地，地形较为开阔，缓坡台地上为XX村所在地，人类活动比较频繁，耕地较多，水土流失严重；右岸人类活动较少，植被较多。在1800m高程至1700m高程为XX电站XX渣场（见图4.2-1）。XX沟2600m高程以上冲沟切割比较深，岸坡地形较完整，两侧岸坡表层为第四系坡层覆盖，厚度一般0.5m~2m，下部为冰水堆积物，为碎石、块石，成分主要为灰岩，厚度一般大于10m。主沟及支沟沟底为洪积堆积物，为块石、孤石，成分主要为灰岩，厚度普遍大于5m。2600m高程以下左侧岸坡表层为第四系覆盖层，碎石质粘土，厚度约2m~3m，下部为冰水堆积物，碎石、块石，呈钙泥质弱胶结，厚度一般大于10m，下覆地层为全、强风化玄武岩；右侧岸坡地形较陡，坡积层及崩塌堆积物较薄，厚度一般小于3m，为碎石质粘土，下覆地层为弱风化灰岩。局部冲沟切割较深，两侧弱风化岩石出露。冲沟底部为洪积物，碎石、块石及孤石，成分主要为灰岩，厚度一般3m～5m。XX沟为季节性流水。4.2.2XX沟XX沟最高点海拔4350m，最低点为XX江边，海拔1500m，相对最大高差达2850m，流域汇水面积50.347km2，主沟长约17.17km，沟床平均纵坡降15%，两岸发育三条比较大的支沟。XX沟2100m高程以上冲沟切割较深，地形较完整，两岸地形陡峭，地形坡度40°~50°,呈对称的“V”型沟，2100m高程至1800m高程冲沟比较缓，右岸地形较缓，地形坡度10°~15°,左岸地形坡度20°~30°,呈不对称“V”型。1800m高程以下冲沟切割较深，两侧地形坡度30°~40°,局部大于60°,呈对称的“V”型沟。游宽，汇流条件较好，2600m高程以上为主汇水区域，沟床平均纵坡降11%，流域面积较大，在主汇水区，植被比较茂密，植被以灌木、松树林为主，其中3900m高程以上岩石裸露，无植被，水土流失不严重。2100高程至1800m右侧坡地形较缓，地形较为开阔，有少量耕地；左岸坡覆盖层较薄，无耕地及人类活动，水土流失不严重（见图4.2-2）。XX沟2100m高程以上冲沟切割比较深，岸坡地形完整，两侧岸坡表层为第四系坡层覆盖，厚度一般0.5m~2m，下覆基岩为弱风化灰岩。2100m高程以下右侧表层为第四系坡积层碎石质粘土，厚度一般1m~3m，下覆地层为全、强风化玄武岩；左侧表层第四系坡积层碎石质粘土，厚度一般0.5m~1m，下部为第四系崩塌堆积物，碎石、块石，成分主要为灰岩，呈钙泥质弱胶结。沟中为常年流水，但水量较小，流量约0.5L/s～2L/s，沟口有少量洪积物。4.2.3XX沟XX沟流域汇水面积9.96km2，最高点海拔2750m，为XX电站进场公路经过段，最低点为XX江边，海拔1515m，相对最大高差达1235m。XX沟左在沟底形成一条切割比较深的沟槽，沟谷呈不对称“U”型。主沟长约6.96km，沟床平均纵坡降17%。XX沟上游较下游宽，汇流条件较好。2050m高程以上为主汇水区域，左侧坡比较高，流域面积较大，右侧坡地形较缓，地形较为开阔，两岸岸坡支沟不发育。在主汇水区，岸坡覆盖层较厚，植被比较茂密，局部陡峭地段覆盖层较薄，植被稀少，冲沟中上游，沟底比较平缓部位有耕地，人类活动较多，但水土流失不严重。冲沟中下游岸坡中无人类活动，覆盖层较薄，植被以灌木为主，水土流失不严重（见图4.2-3）。XX沟2200m高程以上冲沟切割比较浅，岸坡地形较完整，右侧岸坡植被茂密，地形比较缓，表层覆盖层厚约3m，为碎石质粘土，下覆地层为玄武岩，沟内无滑坡、崩塌，左侧为大于500m以上的岸坡，基岩局部裸露，岩石比较完整，发育2条比较大的支沟，沟口有少量的碎石颗粒。2200m高程至江边，冲沟切割较深，形成宽30m~50m，一般深度5m～8m的沟槽，沟槽内植被茂密，冲沟及岸坡为第四系冰水堆积物碎石、块石，成分主要为灰岩，呈钙质弱胶结，厚大于20m，左侧为大于200m以上的岸坡，弱风化灰岩裸露，植被稀少，支沟不发育，偶尔溶蚀裂隙形成的小型沟槽，在沟槽前缘有崩塌堆积物，厚度一般3m~5m，为碎石颗粒，成分为灰岩。右侧岸坡地形平缓，植被稀少，表层后约0.5m坡积层，下部为冰水堆积物。XX沟沟口部位见滑坡体，沟中为常年流水，但水量较小，流量约0.5L/s～3L/s。图4.2-3XX沟地形地貌4.2.4XX沟XX沟从高程2550m延至江边，海拔1515m，相对最大高差达1035m，流域汇水面积2.369km2。2150m高程以上两岸坡地形比较完整，地形坡度20°~30°,呈对称“V”型沟，2150m高程至江边地形比较平缓，形成一条宽~20m~50m，深度一般5m～15m的沟槽，沟槽两侧岸坡近垂直，沟谷呈对称“U”型。主沟长约4.94km，沟床平均纵坡降18%。XX沟上游较下游宽，汇流条件较好。2050m高程以上为主汇水区域，右侧坡比较高，流域面积较大，左侧坡地形较缓，地形较为开阔，两岸岸坡支沟不发育。在主汇水区，岸坡覆盖层较厚，植被比较茂密，冲沟两岸坡地形比较平缓部位，覆盖层较厚，有耕地，人类活动较多，但水土流失不严重。冲沟下游右侧岸坡有1#承包商营地，覆盖层较薄，植被以灌木为主，水土流失不严重（见图4.2-4）。XX沟2050m高程以上冲沟切割比较浅，岸坡地形完整，右侧岸坡植被较茂密，地形比较缓，表层覆盖层厚约3m，为碎石质粘土，下覆地层为玄武岩。沟内无滑坡、崩塌，支沟不发育。2050m高程至江边，冲沟切割较深，沟槽内植被较茂密，冲沟及两岸坡为第四系冰水堆积之碎石、块石，成分主要为灰岩，呈钙质弱胶结，厚度一般大于20m，右侧山体为覆盖层，下覆地层为玄武岩，由于人类活动比较频繁，植被稀少，支沟不发育。XX沟沟口有小型滑坡体，沟中常年流水，但水量较小，流量约0.5L/s～1L/s。图4.2-4XX沟地形地貌4.2.5XX大沟XX大沟最高点海拔2810m，最低点为XX江边，海拔1500m，相对最大高差达1310m，主沟长约6.05km，沟床平均纵坡降18%，流域汇水面积14.985km2。两岸发育比较大的两条支沟，支沟长度与主沟相等。XX大沟1880m高程以上流域地形成扇形，上部宽，下部窄，最窄约100m，冲沟切割比较浅，岸坡地形完整，右侧岸坡及右侧支沟地形较缓，岸坡及冲沟有崩塌堆积物形成的缓坡台地，地形坡度5°~20°;左侧地形比较完整，地形坡度25°~35°,呈不对称“V”型沟。1880m高程至江边地形比较陡峭，两岸坡地形较完整，地形坡度40°~60°,呈对称“V”型沟。1880m高程以的主汇水区域的缓坡台地上为XX村所在地，人类活动比较频繁，耕地较多。在主汇水区，岸坡覆盖层较厚，植被比较茂密，植被以灌木、松树林为主，水土流失严重。1880m高程以下植被稀少，有少量的灌木，人类活动较少，水土流失严重。在1730m高程以下为XX电站XX大沟渣场（见图4.2-5、图4.2-6）。XX大沟1880m高程以上缓坡台地及支沟内为崩塌堆积物，表层覆盖层厚约3m，为碎石质粘土，大部分为耕地，下部为碎石、块石，厚度大于5m，结构比较松散。下覆地层为全风化玄武岩。左侧支沟两侧岸坡为第四系坡积层，厚约2m，下覆地层为全风化玄武岩，支沟内有洪积层的块石、孤石。1880m高程至江边，两岸破地形陡峭，表层约0.5m~2m第四系坡积物，下覆为全、强风化玄武岩，沟谷底部有厚度大于5m堆积物，1730m高程以下冲沟内为渣场。右侧发育一条比较大的支沟，地形陡峭，支沟底部及沟口有少量堆积物。沟中为常年流水，但水量较小，流量约0.5L/s～1L/s，沟口有少量扇状泥石流堆积物。4.2.6XX沟XX沟最高点海拔2330m，最低点为XX江边，海拔1500m，相对最大高差达830m，流域汇水面积2.105km2，主沟长约2.98km，沟床平均纵坡降27%。XX沟右侧为观音山，最高点海拔2770m，在1960m高程为崩塌堆积体形成的宽100m~200m的缓坡台地；左侧岸坡高100m~200m；沟两岸支冲沟不发育，左右侧地形比较完整，地形坡度35°~45°,呈不对称“V”型沟。XX沟上游右侧岸坡较高，汇流条件较好。右侧岸坡1960m高程为平台，地形较为开阔，缓坡台地上耕地较多。在主汇水区，岸坡植被较稀少，植被以灌木、为主，水土流失严重。1730m高程以下冲沟两岸坡地形比较陡峭，局部岩石多裸露，植被稀少，有少量的灌木，人类活动较少，水土流失严重。在1700高程至1600m高程为XX电站右岸下游弃渣场（见图4.2-7、图4.2-8）。XX沟切割较深，两岸坡地形较完整，右侧岸坡坡高300m~500m，上部岸坡为悬崖陡壁，下部为崩塌堆积物，为碎石、块石，成分为灰岩，呈钙泥质弱胶结，堆积物厚度一般大于30m，下覆地层为全、强风化玄武岩。左侧岸坡第四系坡积物覆盖较薄，为碎石质粘土，厚度一般0.5m~2.0m，结构松散。下覆地层为全、强风化玄武岩。沟谷底部有厚度小于3m堆积物，碎石、块石，成分为灰岩、玄武岩，沟底1650m高程至1720m高程在2010年堆渣时，沟底堆积物及部分坡积物出现开裂，滑动现象。XX沟为季节性流水沟，沟口有少量呈扇状分布的洪积物。4.3各冲沟泥石流发展现状泥石流是由于降水（暴雨、冰川、积雪融化）在沟谷或山坡上产生的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流。其汇水、汇砂过程十分复杂，是各种自然和人为因素综合的产物。发生过泥石流的沟谷在地形地貌也形成了一定的产物。泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。上游形成区的地形多为三面环山，一面出口为瓢状或漏斗状，地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良，这样的地形有利于水和碎屑物质的集中；中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷，谷床纵坡降大，使泥石流能迅猛直泻；下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地，使堆积物有堆积场所。从形成区的分析，4.1节中给出了各沟的形态，根据中科院《泥石流防治指南》，XX大沟流域形态呈扇形外，XX沟、XX沟为漏斗形，其余皆为长条形，皆可能发生泥石流，XX大沟、XX沟、XX沟上游形成区已形成，其余沟谷处在发展期。图4.1-8~13河道坡降图中，各冲沟多数段都在10%-30%的泥石流高发频段。据现场调查，XX沟、XX沟为同类型沟，沟内两侧边坡未见滑坡、崩塌、泥石流，沟内也不存在泥石流堆积物，说明近来相当长的一段时期内没有泥石流发生。XX大沟、XX沟沟口都堆积有扇状洪积物，且有一定规模，但沟口堆积物中未能见直径大于1m的漂、块石，且碎石表面未能附着泥，上述特征说明该冲沟发生过水石（沙）型泥石流。据现场调查，XX沟为基岩沟，沟内不存在滑坡、崩塌及泥石流堆积，沟口堆积主要是坡表部松散岩（土）体受暴雨冲刷，汇集至沟口。由于坡面岩体风化、卸荷有一定的时间性，该沟流域面积约3km2，按表层0.3m为松散岩体计算，总的松散物质约9万m3，发生泥石流一次堆积的总量也较小，属小型泥石流沟。XX大沟沟口有泥石流洪积扇，据现场调查，在高程1900m以下沟两侧坡体相对稳定，在交通洞出口有一古滑坡，其它地方未见不良地质现象。在高程1900m以上（原农贸市场附近有超过1m的大块石及洪积物堆积，且地形相对平缓，沟谷开阔。据此判断，该沟曾经发生过较大的泥石流，主要堆积于农贸市场附近，沟口堆积物为近期XX大沟形成过程中发生的中、小型的水石（沙）型泥石流。XX沟、XX沟，沟口未见扇型堆积物，两条沟的源头皆在白莲果雪山，从该区大面积分部的冰水堆积物分析，两沟主要是冰蚀形成，冲沟不断下切，沟内不断堆积。现场调查沟内、沟两侧不存在新的不良地质现象。4.4各沟泥石流现状评价及发展预测4.4.1泥石流的形成条件泥石流是暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流，它的面积、体积和流量都较大，而滑坡是经稀释土质山体小面积的区域，典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下，大量的水体浸透流水山坡或沟床中的固体堆积物质，使其稳定性降低，饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动，就形成了泥石流。泥石流的形成，必须同时具备三个基本条件：（1）有利于贮集、运动和停淤的地形地貌条件；（2）有丰富的松散土石碎屑固体物质来源；（3）短时间内可提供充足的水源和适当的激发因素。（1）地形地貌条件地形条件制约着泥石流形成、运动、规模等特征。主要包括泥石流的沟谷形态、集水面积、沟坡坡度与坡向和沟床纵坡降等。1）沟谷形态典型泥石流分为形成、流通、堆积等三个区，沟谷也相应具备三种不同形态。上游形成区多三面环山、一面出口的漏斗状或树叶状，地势比较开阔，周围山高坡陡，植被生长不良，有利于水和碎屑固体物质聚集；中游流通区的地形多为狭窄陡深的狭谷，沟床纵坡降大，使泥石流能够迅猛直泻；下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或较宽阔的河谷，使碎屑固体物质有堆积场地。2）沟床纵坡降沟床纵坡降是影响泥石流形成、运动特征的主要因素。一般来讲，沟床纵坡降越大，越有利于泥石流的发生，但比降在10%-30%的发生频率最高，5%-10%和30%-40%的其次，其余发生频率较低。3）沟坡坡度坡面地形是泥石流固体物质的主要来源地，其作用是为泥石流直接供固体物质。沟坡坡度是影响泥石流的固体物质的补给方式、数量和泥石流规模的主要因素。一般有利于提供固体物质的沟谷坡度，西部高中山区多为30°~70°,固体物质和补给方式主要是滑坡、崩塌和岩屑流。4）集水面积泥石流多形成在集水面积较小的沟谷，面积为0.5km2~10km2者最易产生，小于0.5km2和10km2~50km2其次，发生在汇水面积大于50km2以上者较少。5）斜坡坡向斜坡坡向对泥石流的形成、分布和活动强度也有一定影响。阳坡阳坡上有降水量较多，冰雪消融快，植被生长茂盛，岩石风化速度快、程度高等有利条件，故一般比阴坡发育。如我国东西走向的秦岭和喜马拉雅山的南坡上产生的泥石流比北坡要多得多。（2）碎屑固体物源条件某一山区能作为泥石流中固体物质的松散土层的多少，与地区的地质构造、地层岩性、地震活动强度、山坡高陡程度、滑坡、崩塌等地质现象发育程度以及人类工程活动强度等有直接关系。1）与地质构造和地震活动强度的关系地区地质构造越复杂，褶皱断层变动越强烈，特别是规模大，现今活动性强的断层带，岩体破碎十分发育，宽度可达数十条数百米，常成为泥石流丰富的固体物源。如我国西部的安宁河断裂带、小江断裂带、波密断裂带、白龙江断裂带、怒江断裂带、澜沧江断裂带、XX江断裂带等，成为我国泥石流分布密度最高、规模最大的地带。在地震力的作用下，不仅使岩体结构疏松，而且直接触发大量滑坡、崩塌发生，特别是在VII度以上的地震烈度区。对岩体结构和斜坡的稳定性破坏尤为明显，可为泥石流发生提供丰富物源，这也是地震→滑坡、崩塌→泥石流灾害连环震（7.2级）破坏山体，产生大量崩塌、滑坡，促使众多沟谷发生泥石流。2）与地层岩性的关系地层岩性与泥石流固体物源的关系，主要反映在岩石的抗风化和抗侵蚀能力的强弱上。一般软弱岩性层、胶结成岩作用差的岩性层和软硬相间的岩性层比岩性均一和坚硬的岩性层易遭受破坏，提供的松散物质也多，反之迹然。如长江三峡地区的中三迭统巴东组，为泥岩类和灰炭类互层，是巴东组分布区泥石流相对发育的重要原因。安宁河谷侏罗纪砂岩、泥岩地层是该流域泥石流中固体物质的主要来源。花岗岩类，由于结构构造和矿物成分的特点，物理和化学风化作用强烈，导致岩体崩解，形成块石、碎屑和砂粒，形成大厚度的风化残积层，当其它条件具备时可形成泥石流。石灰岩分布地区，灰岩只有经物理风化和经淋溶的残积红土以及经地质构造作用的破碎带，才可能成为泥石流的固体物源。由于石灰岩具可溶性，溶蚀现象发育，塌陷、漏斗等岩溶堆积松散土多见，难以成为泥石流的固体物源，再加上岩溶地区地表水易流入地下，故灰岩地区泥石流现象少见。除上述地质构造和地层岩性与泥石流固体物源的丰度有直接关系外，当山高坡陡时，斜坡岩体卸荷裂隙发育，坡脚多有崩坡积土层分布；地区滑坡、崩塌、倒石锥、冰川堆积等现象越发育，松散土层也就越多；人类工程活动越强烈，人工堆积的松散层也就越多，如采矿弃渣、基本建设开挖弃土、砍伐森林造成严重水土流失等。这些均可为泥石流发育提供丰富的固体物源。4.4.1.1水源条件水既是泥石流的重要组成成分，又是泥石流的激发条件和搬运介质。4.4.2各沟泥石流现状评价根据泥石流的形成条件及冲沟现状调查，结合各沟的发展演变史，对各沟评价如下。流域形态上，XX沟、XX沟呈长条状沟谷，有利于泥石流的形成。纵坡降上反映，XX沟有三段形成泥石流的较好的流通区及堆积区，XX沟为有利于泥石流发生的流通区。XX沟、XX沟在高程1900m以下冲沟在Q2以前形成，后被大量冰水堆积物覆盖，现代冲沟是在冰水堆积物内切割形成的，冰水堆积物具钙泥质弱胶结，所以冲沟切割较深，一般约3m~5m，沟两侧形成陡坎，如业主营地门口、1#承包商营左侧的沟壑，岸坡比较稳定，物源上不具备形成泥石泥的条件。高程1900m以上植被覆盖率达60%以上，无不良物理地质现象；XX沟、XX沟分别居住着3户、5户人家，且交通不便，开垦的土地有限，地貌未能遭受较大破坏，现状条件未发生根本性变化，因而，产生泥石流的可能性较小。XX大沟流域形态上更具典型的泥石流形成区，这与沟谷地质条件关系密切，XX大沟地处该区的玄武岩中部，玄武岩岩性种类较多，新鲜岩体性脆，又处在两条区域性断裂之间，次生构造发育，因而XX大沟所处区域岩体相对破碎，风化不均一，杏仁状玄武岩极易风化，地表稍有破坏，极易被冲刷，后又伴随有崩塌、小滑坡、坡面泥石流等不良物理地质现象，经过漫长的地质历史时期形成了现有的地貌景观。XX大沟流域内人口众多，植被覆盖率约40%，沟内缓坡地带多开垦为耕地，生态破坏较严重，具备泥石流发生的物源区。据现场调查，XX大沟沟口有泥石流洪积扇，在高程1900m以上（原农贸市场附近有超过1m的大块石及洪积物堆积。据此判断，该沟曾经发生过较大的泥石流，主要堆积区在原农贸市场附近，地形上农贸市场下游沟谷峡窄，易被堵塞，因而在其上游形成堆积。沟口堆积物皆为小于10cm的块碎石，沟内无新的泥石流补给来源，说明近期无较大泥石流发生。由于工程的建设，公路在沟内穿过，破坏了原始地质环境，因而，该沟存在水石（沙）型泥石流。根据流域面积推算，一次堆积量可能上万方，可达中型水石（沙）型泥石流。XX沟流域面积呈长条形，植被覆盖率较差，约占总面积的20%~30%,为泥石流多发形态，沟口有洪积扇，组成物质中无直径1m以上岩块，属小型水石（沙）型泥石流沟。XX沟中下部基岩多裸露，沟的中上部左岸为冰水堆积，因而物质来源主要是表部全、强风化呈散体状岩体，岩体风化受风化时间限制，因而存在发生泥石流的可能性，但量较小。XX沟、XX沟的流域形态呈漏斗状，也是典型的泥石流形成区。两条沟的源头皆在白莲果雪山，沟的形成主要是前期冰蚀加洪水冲蚀而成，根据XX堆积物的年代测定，原始沟谷大约在Q2以前即形成，沟谷及沟谷两侧覆盖了大量的冰积物，形成时代较久远，有一定的钙泥质胶结。现代冲沟主要是洪水冲蚀冰水堆积物形成。据现场调查，沟内、沟两侧不存在新的不良物理地质现象。流域范围内，高程约4000m以上为积雪区，无植被覆盖，植被覆盖较好，其覆盖率约60%，XX沟流域没有人烟，生态未遭到破坏；XX沟内在高程2100m处分布有十几户人家，开垦了少量耕地，总体上地质环境改变不大。根据原沟口没有洪积物判断，工程建设以前、近期没有较大泥石流产生，近期物源区也没有较大改变，因而发生泥石流的可能性较小。4.4.3各沟泥石流发展预测XX水电站枢纽区内各冲沟泥石流的发生、发展将直接影响到工程建设及工程运行的安全，根据《泥石流勘查规范》中泥石流的发展阶段识别表（表4.4-1对枢纽区各沟的发展阶段进行识别。表4.4-1泥石流沟的发展阶段识别表识别标记形成期（青年期）发展期(壮年期）衰退期（老年期）停歇或终止期主支流关系主沟侵蚀速度≤支沟侵蚀速度主沟侵蚀速度＞支沟侵蚀速度主沟侵蚀速度＜支沟侵蚀速度主沟侵蚀速度均等沟口地段沟口出现扇形堆积地形或扇形地处于发展中沟口扇形堆积地形发育，善缘及扇高在明显增长中沟口扇形堆积在萎缩中沟口扇形地貌稳定主河河型堆积扇发育逐步挤压主河，河型间或发生变形，无效大变形主河河型受堆积扇发展控制，河形受迫弯曲变形，或被暂时性堵塞主河河型基本稳定主河河型稳定主河主流仅主流受迫偏移，对对岸尚未构成威胁主流明显被挤偏移，冲刷对岸河堤、河滩主流稳定或恢复变形前的方向发展主流稳定新老扇形地关系新老扇叠置不明显或为外延式叠置呈叠瓦状新老扇叠置覆盖外延，新扇规模逐步增大新老扇呈后退式覆盖，新扇逐步变小无新堆积扇发生扇面变幅+0.2m~+0.5m>+0.5m-0.2m~+0.2m无或成负值松散物贮量5万㎥／k㎡~10万㎥／k㎡>10万㎥／k㎡1万㎥／k㎡~5万㎥／k㎡＜1万㎥／k㎡松散物存在状态高度H=10m~30m高边坡堆积H＞30m高边坡堆积H＜30m高边坡堆积H＜5m坡度Φ=32°~25°Φ>32°Φ=15°~25°Φ≤15°泥沙补给不良地质现象在扩展中不良地质现象发育不练地质现象在缩小控制中不良地质现象逐步稳定沟槽变形纵中强切蚀、溯源冲刷、沟槽不稳强切蚀、溯源冲刷发育、沟槽不稳中弱切蚀、溯源冲刷不发育、沟槽趋稳平衡稳定横纵向切蚀为主纵向切蚀为主，横向切蚀发育横向切蚀为主无变化沟坡变陡陡峻变缓缓沟形裁弯取直、变窄顺直束窄弯曲展宽河槽固定植被覆盖率在下降，为30%~10%以荒坡为主，覆盖率＜10%覆盖率在增长，为30%~60%覆盖率较高60%触发雨量逐步变少较小较大并逐步增大对照表4.4-1，枢纽区各沟的泥石流识别见表4.4-2，各沟的泥石流发展基本处在停歇或终止期，少数可至衰退期（老年期）。表4.4-2各沟的发展阶段识别表沟名识别标记XX沟XX沟XX大沟XX沟XX沟XX沟主支流关系侵蚀速度均等沟口地段无扇形地貌扇形地貌稳定无扇形地貌主河河型主河河型稳定主河主流主流稳定新老扇地关系无新堆积扇形扇面变幅无松散物质贮量1～2万m3/km2松散物质存在状态坡残积（H<5m）泥沙补给不良地质现象稳定沟槽变形纵中弱切蚀，溯源冲刷不发育，沟槽趋稳横无变化沟坡变缓沟形河槽固定弯曲展宽河槽固定植被覆盖率30%～60%触发雨量较大4.4.4各沟泥石流对工程的影响尽管各沟皆处衰退期~停歇期，流域内沟、坡稳定，植被已恢复，沟槽固定，沟床以水流冲刷为主，多年未见泥石流发生。但一旦发生泥石流同样会对工程造成较大危害。XX沟沟口有右岸上游弃渣场；XX沟除沟口有右岸上游弃渣场外，中部从业主营地门口穿过，下部沟右侧为1#承包商营地；XX大沟下部为存弃渣场，交通洞口为江南公司的施工场地，沟口为永久建筑物消力池；XX沟沟内有右岸下游弃渣场，下部有进场公路穿过，沟口为导流洞出口；XX沟下部为XX存弃渣场；XX沟沟口为左岸下游存弃渣场。各沟所处的位置决定泥石流发生对其的影响，XX沟、XX沟、XX沟、XX沟沟口皆有弃渣场，各渣场虽有截排