红石岩堰塞湖整治方案研究

花润泽张天明龚爱民

（1.云南农业大学水利学院，云南昆明 650201 2.云南省水利厅，云南昆明 650021）

红石岩堰塞湖整治方案研究

花润泽1张天明2龚爱民1

（1.云南农业大学水利学院，云南昆明 650201 2.云南省水利厅，云南昆明 650021）

本文通过对比红石岩堰塞体整治方案的选择，从项目实施及除害兴利，工期难度，移民安置，安全风险，投资估算，整治后效益方面来比较，得出永久性整治方案比堰塞体拆除方案更合理，为以后堰塞体的处理提供借鉴。

整治 稳定性 永久性 紧迫性

1. 国内外堰塞湖整治经验

国内唐家山堰塞湖由于坝体大多为岩土混合体，稳定性差，堰塞坝坝高、库容大、易溃决，危害大遂采用疏通引流、护坡填脚的方法的除险方法。小南海则通过建取水口，修建26km长的引水灌溉渠，形成以灌溉、城市供水为主，兼具发电、旅游、养殖的综合水利工程。国外的塔吉克斯坦萨雷兹堰塞湖计划加固堰塞坝；降低湖水位（减少湖泊蓄水量）；利用湖泊水能资源发电。新西兰韦克瑞莫纳堰塞湖建三个梯级电站，形成总装机容量为124MW。

根据上述堰塞湖整治经验进行分析，整治方案包括两大类：一是疏通引流，即部分拆除，除险后部分保留经长期冲刷基本恢复原河道；二是堰塞湖多形成于河流的狭长地带，本身就具备修筑水利枢纽工程的地理条件，且利用天然堰塞坝作挡水建筑物，经后期整治，将堰塞湖改造成为控制性水库，使其成为具有综合效益的水利枢纽工程，发挥灌溉、发电、供水、防洪、旅游等功能。

2. 红石岩堰塞湖形成原因

堰塞体位于原红石岩水电站取水坝下游1200m处，红石岩左岸滑坡体在历史上曾发生堵江事件，地震发生后，滑坡表面物质被震松，大孤石及局部失稳碎石土滑移进入牛栏江，但滑坡体整体没有滑动，处于稳定状态。右岸滑坡体滑向河床形成泥石流向下游运动，加剧了中上部边坡岩体的变形破坏，高速倾倒崩滑，迅速向河床堆积而形成了堰塞体。右岸崩塌沿河流方向山体崩塌的长度约890m，后缘岩壁高度约600m，最大坡顶高程约1843.7m，属特大型崩塌。

根据中华人民共和国水利行业标准《堰塞湖风险等级划分标准》（SL450-2009），红石岩堰塞湖属大型堰塞湖，危险级别为极高危险，溃决损失严重性为严重。根据危险性级别和溃决损失严重性确定堰塞湖风险等级为I级(最高级别)。

3. 整治方案

红石岩堰塞湖必须进行整治，根据上述堰塞湖整治经验，整治方案包括永久性整治方案和堰塞体拆除方案。

3.1 永久性整治方案

经初步分析堰塞体的规模及物质组成，并进行了计算分析，堰塞体变形稳定、渗流稳定、堰坡稳定是满足要求的，堰塞体进行防渗治理后可作为永久的挡水建筑物。

3.2 拆除整治方案

本方案的基本思路是将堰塞体大部分拆除，靠河床部位保留一部分，基本恢复原河道，洪水期水位雍高不影响上游农田、房屋，这样，受堰塞湖影响的群众可回迁安置。

4. 塞湖整治方案考虑因素

4.1 安全性[1][2][3]

堰塞湖整治首要任务是根据堰塞体分先等级评估，保证堰塞体自身稳定和顺利泄洪。综合分析上游集雨面积，来水量，渗透变形，抗冲刷能力，是否会因此发生溃坝危及下游安全。当洪水来临能够有效宣泄堰塞湖洪水，防止堰塞湖因行水不利威胁坝体稳定。

4.2 移民安置

在地震恢复重建中，要充分考虑流域开发的长远规划，按长期规划进行基础设施建设和移民安置，要避免重复、大量移民造成的浪费[4]。

4.3 除害兴利

通过资源利用，尽快发挥资源效益，研究是否可以建坝的可能性，不仅可以变害为利还可能节约工程投资，充分发挥工程效益，尽快恢复地方经济，走出地震影响造成的经济发展低谷，重新振兴地方经济[5][6]。

4.4 施工期进度

施工过程中应综合考虑交通状况，施工难度，施工时间和任务，保证施工安全，只有施工顺利进行才能保证堰塞湖工期顺完工[7]。

5 .永久整治方案的确定

（1）实施项目及除害效果

两种方案均能达到除害的目的。

（2）施工工期及施工难度

两种方案工期相差不大，不是制约因素；整治方案中左岸崩塌堆积体加固施工难度很大。

（3）移民安置

永久性整治方案搬迁居民可享受水利水电移民政策，回迁方案基本按照受灾重建标准享受。

（4）投资估算

永久性整治方案资金基本平衡，拆除整治方案还需近6亿的资金缺口。

（5）安全风险

永久性整治方案在确保堰塞体挡水安全后，工程的安全性是可以保证的，移民搬离牛栏江沿岸，生存条件可大大改善，风险降低。

（6）整治后效益

永久性整治方案效益巨大，拆除整治方方案兴利效益低。

因此永久性整治方案与拆除整治方案进行上述综合比较后，推荐采用永久性。

6.永久整治的紧迫性

堰塞湖应急处置、后续处置完成后，目前仅能满足全年常年洪水标准的度汛要求，标准很低，达不到规范规定的100年一遇洪水标准要求。

堰塞湖集水面积12087km2，是唐家山堰塞湖径流面积的近4倍，洪量大，度汛风险十分高。如不及时进行后期整治，到2015年汛期如遇较大洪水，将对上游部分居民和小岩头电站造成淹没，加剧库区地质灾害的发生，同时堰塞湖也威胁着下游沿江两岸的鲁甸、巧家、昭阳三县（区）10个乡镇、3万余人、3.3万亩耕地，以及下游牛栏江干流上天花板、黄角树等水电站的安全。一旦溃决形成溃坝洪水，对下游沿岸人民生命财产造成的危害难以估量，极易引发灾害链，故堰塞湖永久性整治迫在眉睫。

地震引起的堰塞湖地质灾害问题严重。

堰塞体右岸崩塌形成了高达600m的边坡，边坡坡度陡峻，裂缝发育，稳定性很差，目前仍在不断坍塌和崩落，严重危及下部安全。左岸为体积达4560万m3的古滑坡体，地震使该滑坡表面局部破坏。堰塞湖库区发育有11个滑坡、7个崩堆积体、14处不稳定斜坡及4条泥石流沟。上述不良的地质体对堰塞体、堰塞湖库周居民安全均存在巨大的威胁，必须尽快整治。

7.总结

本次地震造成昭通市鲁甸县、巧家县、昭阳区、永善县和曲靖市会泽县617人死亡、112人失踪、3143人受伤，转移群众8172人（上游1015人、下游7157人）。同时，地震造成5个县区28座水库受损，影响灌溉面积44.6万亩；众多乡村供水水源设施、供水管道受损，影响37.7万人。

永久整治的必要性有以下5点：

（1）堰塞体稳定性有保障。

（2）堰塞体拆除难度大、代价高。

（3）整治工程可改善鲁甸县、巧家县、昭阳区相关乡镇供水与灌溉条件，为当地社会经济发展提供水源保障。

（4）变废为宝，充分利用堰塞体形成的水库发电，为当地及云南省的社会经济发展提供清洁、优质的能源。

（5）整治工程将形成堰塞湖特色旅游区，拉动当地的旅游。

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[2]蒋林魁,张世殊,黄良文,刘放. 一把刀堰塞湖工程地质初步研究及排险应急处理[A]. .汶川大地震工程震害调查分析与研究[C].:,2009:9

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[5]匡尚富,汪小刚,黄金池,魏迎奇.堰塞湖溃坝风险及其影响分析评估[J].中国水利,2008,16:17-21.

[6]童立强.“5·12”汶川大地震极重灾区地震堰塞湖应急遥感调查[J].国土资源遥感,2008,03:61-63+112.

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1007-6344（2015）12-0135-01