西藏扎木弄沟地质灾害治理初步探讨

西藏扎木弄沟地质灾害治理初步探讨
朱成明;张彩霞
【摘要】Zhamunong Valley is located in Bomi County, Linzhi Region of Tibet, where the debris flow and landslide occurs frequently. So, it suffers from extremely dangerous geological hazards, which are difficult to prevent and control. To find out the feasible treatment measures and achieve the best effect, the causes of the geological hazards were analyzed, and the treatment schemes of excavating the tunnel spillways for flood discharge were explored and discussed. The size of spillway was determined in terms of the inundation level of barrier lake, the impacts of the increased water level on lower stream, the selection of the cross-section of tunnel spillway, etc. The implementation of this project will provide reference for the treatment of debris flow in-duced by large scaled landslide and prevention of the secondary flood disaster.%西藏林芝地区波密县的扎木弄沟是一条高频滑坡泥石流冲沟,地质灾害频发,危害性大,治理艰难. 为寻求可行的治理方案,以达到最佳治理效果,通过分析扎木弄沟地质灾害发生原因,探讨了开挖泄洪洞排泄洪水的处理方案. 从湖区淹没水位、滑坡体壅高湖水位对下游的影响、泄洪洞断面的选择等方面进行了分析,科学合理地确定了泄洪洞规模. 可为特大型滑坡泥石流地质灾害后治理,防止造成次生洪涝灾害提供新的思路.
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2015(046)018
【总页数】3页(P26-28)
【关键词】滑坡;泥石流;泄洪洞;扎木弄沟;西藏
【作者】朱成明;张彩霞
【作者单位】长江勘测规划设计研究有限责任公司,湖北武汉430010;长江勘测规划设计研究有限责任公司,湖北武汉430010
【正文语种】中文
【中图分类】P642
1 基本情况
扎木弄沟位于西藏自治区林芝地区波密县境内、易贡藏布干流下游段左岸，下距
G318国道交通咽喉通麦大桥约25 km，距波密县城约110 km，距林芝地区八一镇约160 km。

大约在公元1900年(藏历7月间)，扎木弄沟发生过一次大型泥石流，滑坡体堵塞易贡藏布，形成易贡堰塞湖。

2000年4月9日扎木弄沟再次发生特大型泥石流并堵塞易贡湖口，湖水位急剧暴涨，至6月11日滑坡堆积体溃决，下泄洪峰流量达124 000 m3/s，使下游易贡藏布、帕隆藏布及雅鲁藏布江沿岸所有桥梁、道路、
通信设施全部被毁，易贡藏布、帕隆藏布两岸耕地、茶场消失，G318国道(川藏
公路)波密县至林芝县段交通陷入瘫痪，交通中断76 d。

2 现状分析
扎木弄沟属于高频滑坡、泥石流冲沟，从1900～2000 年，分别在1945，1950，1953，1963 年发生过规模较大的泥石流。

2000年滑坡后，目前沟口堆积有长约350 m、前缘宽约1．5 km、体积约1 020万m3的堆积扇。

扎木弄沟大规模高频滑坡与当地特殊的地质条件密切相关，从地层岩性上分析，扎
木弄沟发育地层为中新元古代念青唐古拉岩群a岩组至晚石炭系至早二叠系来姑组，岩性主要为板岩、变砂岩，板理发育，为顺向坡结构，属易滑地层。

从地质构造上分析，扎木弄沟位于嘉黎～易贡活断裂(F1)和达德～阿尼扎断裂(F22)两断裂带交叉部位附近，岩体破碎，而且地形陡峻，高差巨大，具有产生大规模崩塌滑坡的地质构造条件。

从区域地震稳定性上分析，扎木弄沟地处高烈度地震带(场址区50 a超越概率10%地震动峰值加速度为0．20 g，对应地震基本烈度为Ⅷ度，区域稳定性较差)，新构造活动十分强烈。

历史地震记录表明，1938～1967年的28 a中，该地震带发生6级以上地震8次，地震活动对区内的大规模滑坡、泥石流的形成发育和活动有重要影响。

从水文地质条件分析，沟源位于寒冻地貌单元且降雨丰沛的地带，每年冰川刨蚀、冻融作用以及地下水对裂隙岩体的浸润和楔劈作用强烈，造成了沟源区松散堆积物不断积累扩大。

通过卫片解译，扎木弄沟源头区目前存在的松散堆积物和潜在不稳定楔形岩体总体积达1．6亿m3以上。

受断裂构造影响，沟两岸还分布大量破碎岩体，面积达5 km2以上，而且松散堆积物规模每年都在增加，在强降雨、超量冰雪融水、雪崩以及地震等诱发下极易产生崩塌滑坡，目前每年都有崩塌、泥石流发生，规模约100万m3以上。

在多因素(特别是强烈地震)叠加作用下，具有发生规模达数千万立方米至数亿立方米滑坡的条件，累积时间越长，发生滑坡、泥石流规模越大，堵江的危险性和危害越大，必须尽早预防。

3 工程治理方案探讨
为防治扎木弄沟再次发生泥石流及次生地质灾害，从该沟的实际情况出发，提出修建泄洪排洪隧洞工程治理建议，即当主河道被泥石流滑坡体阻塞时，利用泄洪隧洞宣泄洪水，以达到防灾减灾的目的。

而如何合理确定泄洪洞规模，是扎木弄沟治理工程的关键所在。

3．1 湖区淹没水位分析
易贡湖区周边目前有易贡乡和易贡茶场。

易贡乡位于易贡湖左岸，全乡辖11个自然村，总人口1 557人，耕地面积0．041万hm2(0．61万亩)，2013年实现生产总值2 617万元;易贡茶场位于易贡湖右岸，现有人口1 508人，现有茶园面积0．015万 hm2(0．22万亩)，2013年实现生产总值560万元。

易贡乡政府所在地地面高程约为2 225～2 230 m，下辖11个自然村，其中根尼村、格通村、玛古通村、沙玛村、江拉村和加拉村地面高程均在2 230～2 260 m，只有加拉村和江色村地面高程在2 225～2 230 m;易贡茶场下设的4个茶叶生产队，茶园地面高程大部分为2 230～2 260 m。

从易贡湖周边的地形条件、人口分布来看，易贡湖水位2 230 m以下，淹没的主要是少量人口和部分耕地;当易贡湖水位壅高超过2 230 m时，淹没损失较大。

3．2 滑坡体壅高湖水位对下游的影响分析
2000年4月扎木弄沟大滑坡滑坡方量约3亿m3，形成长约2 500 m、宽约2 500 m、面积约5 km2的堆积体，最厚达100 m，平均厚60 m。

当湖水位壅高
到60 m左右时，滑坡堆积体一旦溃决对下游造成的损失将是巨大的。

目前，扎木弄沟源头区存在的松散堆积物和潜在不稳定楔形岩体总体积达1．6亿m3以上，按2 000年滑坡时形成的堆积体估算，堆积高度应在30 m左右;按当
时处理滑坡体的开挖速度，在近1个半月时间内开挖出一条长1 000 m、底宽30 m、深30 m的导流槽，开挖方量135．5万m3估算，考虑目前的交通更发达、施工设备更先进等因素，15 d完成20 m深左右同等规模的导流槽开挖问题不大。

在导流槽开挖期间，若湖水位壅高超过30 m时，滑坡堆积体有可能溃决，将对下游造成巨大威胁。

3．3 泄洪洞水力计算及洞径选择
3．3．1 水力计算
为分析不同断面型式的泄洪洞泄洪效果及湖区水位壅高情况，分别计算了4种城
门洞型泄洪洞在遭遇2000年滑坡时实际来水、遭遇50%年径流来水、遭遇50%
洪水和遭遇20%洪水时的泄流能力和湖水位壅高情况。

(1)方案一。

泄洪洞断面为6．0 m×8．0 m(高×宽，下同)。

(2)方案二。

泄洪洞断面为7．0 m×10．0 m。

(3)方案三。

泄洪洞断面为9．4 m×11．0 m。

(4)方案四。

泄洪洞断面为11．0 m×13．5 m。

在采用1条泄洪洞泄洪时，易贡湖水位壅高计算成果分别见表1～4。

表1 河道阻塞时易贡湖蓄水情况(方案一)注:起算水位为2 212 m(下同)。

泄洪规模洪峰流量/(m3·s-1)最高水位/m湖水位壅高/m最大泄量/(m3·s-1)蓄水量/亿m3 1850 2325．68 113．68 586 55．20 2140 2282．08 70．08 482 31．24 50% 洪水 1970 2276．40 64．40 468 28．13 2000 年实际来水1110 2244．35 32．35 388 12．16 50%年径流20%洪水
表2 河道阻塞时易贡湖蓄水情况(方案二)泄洪规模洪峰流量/(m3·s-1)最高水位
/m湖水位壅高/m最大泄量/(m3·s-1)蓄水量/亿m3 2140 2266．86 54．86 827 23．04 50% 洪水 1970 2261．36 49．36 802 20．19 2000 年实际来水 1110 2231．78 19．78 654 6．94 50%年径流20%洪水1850 2276．24 64．24 870 28．05
表3 河道阻塞时易贡湖蓄水情况(方案三)泄洪规模洪峰流量/(m3·s-1)最高水位
/m湖水位壅高/m最大泄量/(m3·s-1)蓄水量/亿m3 2140 2245．90 33．90 1222 12．85 50% 洪水 1970 2240．51 28．51 1176 10．47 2000 年实际来水 1110 2221．04 9．04 992 3．25 50%年径流20%洪水1850 2239．30 27．30 1166 9．95
从表1～4计算成果来看，采用4种泄洪洞断面泄洪，方案一遭遇上述4种来水时，湖区最高水位均高于2 230 m;方案二只有在遭遇2000年滑坡实际来水时，湖区
最高水位略高于2 230 m，在遭遇其他来水时，湖区最高水位均高于2 230 m;方案三在遭遇2000年滑坡实际来水时，湖区最高水位为2 221．04 m，在遭遇其他来水时，湖区最高水位也均高于2 230 m;方案四遭遇上述4种来水时，湖区最高水位均低于2 230 m。

可见，采用方案一泄洪时，湖区淹没损失和对下游的威胁最大;采用方案四泄洪时，湖区淹没损失和对下游的威胁最小。

表4 河道阻塞时易贡湖蓄水情况(方案四)泄洪规模洪峰流量/(m3·s-1)最高水位/m湖水位壅高/m最大泄量/(m3·s-1)蓄水量/亿m3 2140 2229．30 17．30 1591 6．01 50%洪水 1970 2226．19 14．19 1546 4．90 2000 年实际来水 1110 2220．90 8．90 981 3．21 50%年径流20%洪水1850 2225．69 13．69 1538 4．73
3．3．2 工程直接投资
考虑到方案一和方案二的泄洪效果较差，在进行工程直接投资比选时只列出方案三和方案四的工程直接投资。

经测算，方案三泄洪洞工程直接投资9．61亿元，方案四泄洪洞工程直接投资13．59亿元，方案四比方案三多3．98亿元。

3．3．3 淹没损失(水位2 212 m以上)
湖区水位2 230 m时，临时淹没人口1 235人、淹没损失为1．78亿元;湖区水位2 240 m时，临时淹没人口1 795人、淹没损失为2．65亿元。

湖区水位2 240 m比2 230 m淹没损失多0．87亿元，淹没人口多560人。

经综合分析，建议选择方案三作为治理扎木弄沟滑坡的工程措施方案。

3．4 泄洪洞设计参数
根据现场实际地质及施工条件，拟修建排洪泄洪隧洞参数如下:洞长约6 km，采用城门洞型式，孔口尺寸9．4 m×11．0 m，进水口距右岸坝肩上游约1．7 km，进口高程2 206 m，出口位于扎木弄沟下游约1．2 km，避开扎木弄沟滑坡体影响，出口高程2 164 m，采用弧形闸门控制，闸门尺寸9 m×9 m。

4 结语
通过修建一条泄洪洞，可以基本避免或削减再发生类似于2000年堰塞湖溃决而引起的洪水灾害及次生灾害，保护下游居民人身安全以及公路、桥梁等基础设施安全。

当遭遇2 a一遇以上洪水时，可有效降低易贡湖对易贡藏布下游河段乃至帕隆藏布、雅鲁藏布江下游区域的威胁。