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雞尾山堰塞湖后續(xù)處置措施對策研究

文檔作者：陳雷文檔來源：重慶市水利電力建筑勘測設(shè)計(jì)研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月30日
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雞尾山堰塞湖后續(xù)處置措施對策研究
陳 雷
(重慶市水利電力建筑勘測設(shè)計(jì)研究院 重慶400020)
摘要 以重慶市武隆雞尾山堰塞湖的整治方案為例，在堰塞湖處理中治理方案在滿足自身穩(wěn)定的前提
下，采取以疏導(dǎo)為主的處理措施，同時(shí)應(yīng)避免對流域產(chǎn)生次生災(zāi)害影響。
關(guān)鍵詞堰塞湖；對策；措施
中圖分類號：TV87 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
堰塞湖是指河流被外來物質(zhì)堵塞而形
成的湖泊，常由山崩、地震、滑坡等噴發(fā)的
熔巖流和流動(dòng)沙丘等造成，在我國西南部
地區(qū)發(fā)生較為頻繁。對于堰塞湖的治理，一
直是地質(zhì)、水利工作者的一門搶險(xiǎn)救災(zāi)的
重點(diǎn)研究課題。堰塞湖的后續(xù)處置方案是
具體工程區(qū)情況和當(dāng)?shù)卣我笙嘟Y(jié)合的
綜合性方案對策，對整個(gè)災(zāi)害處理起著決
定性的作用。
1雞尾山堰塞湖災(zāi)害概況
1．1雞尾山堰塞湖概況
1．1．1災(zāi)害發(fā)生情況
2009年6月5日14時(shí)52分，重慶
市武隆縣鐵礦鄉(xiāng)雞尾山發(fā)生嚴(yán)重的山體
崩滑災(zāi)害，造成72人失蹤。同時(shí)，崩滑體
堵塞烏江支流石梁河上游支流鐵匠溝
(和平溝)。崩滑體順鐵匠溝長約1870m，
面積約50萬m ，總方量約596萬m ，形
成上游集雨面積約5．1km2、壩高28m～
35m、最大庫容約49萬m 的堰塞湖。
筆者作為重慶市水利局直屬設(shè)計(jì)院參
加了本次堰塞湖的現(xiàn)場搶險(xiǎn)救災(zāi)工作，并
在單位相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)下共同主持了本次
堰塞湖應(yīng)急處理方案的設(shè)計(jì)工作。
重慶市委、市政府提出武隆雞尾山
“6·5”崩塌災(zāi)害搶險(xiǎn)分為兩個(gè)階段，第一
階段工作目標(biāo)是為搜尋救援井下礦工提
供保障；第二階段的主要工作是防止堰塞
湖導(dǎo)致的次生災(zāi)害。
1．1．2水文地質(zhì)情況
通過現(xiàn)場勘查和資料論證，有關(guān)雞尾
山堰塞湖的相關(guān)水文地質(zhì)情況如下所述：
雞尾山堰塞湖位于武隆縣鐵礦鄉(xiāng)的烏
江二級支流鐵匠溝河段。本流域徑流由降
雨形成，堰塞體處多年平均流量0．13m3／s，
多年平均徑流量398萬m，。
工程區(qū)域?qū)偎拇ㄅ璧啬蠔|邊緣與云貴
高原北端交匯地帶?？傮w地勢西南高東北
低，和平溝(鐵匠溝)溝谷深切，溝兩岸山高
坡陡，山體連綿，多為對稱“V”型谷。
區(qū)域不良地質(zhì)現(xiàn)象較發(fā)育，主要表現(xiàn)
為崩塌和滑坡。近年在武隆縣發(fā)生的造成
特大人身傷亡的滑坡主要有三次，均造成
了較大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。
2雞尾山堰塞湖崩滑體情況分析
為合理處理堰塞湖災(zāi)害，需先對堰塞
湖現(xiàn)狀情況進(jìn)行分析，據(jù)現(xiàn)場踏勘測量，雞
尾山崩滑堆積體在平面上可分為4個(gè)區(qū)，
從上游到下游分別為：崩塌源區(qū)、主壩體堆
積區(qū)、下游緊鄰堆積區(qū)和壩尾堆積區(qū)。
堰塞壩主要組成物質(zhì)為大塊石，塊石
巖性主要為二迭系下統(tǒng)茅口組、棲霞組灰
巖，塊石處于微新狀態(tài)，強(qiáng)度高，最大塊徑
12m，壩體堆積稍密，僅局部架空，壩體自穩(wěn)
性較好，壩基河床自然坡度約3。，壩基穩(wěn)
定性較好。
下游緊鄰堆積區(qū)主要組成物質(zhì)為大塊
石，塊石處于微新狀態(tài)，強(qiáng)度高，最大塊徑
8m，壩體堆積稍密，僅局部架空，自穩(wěn)性較
好，堆積體地表坡度約3o，河床自然坡度
約3?！?。，小于大塊石的內(nèi)摩擦角，堆積
體邊坡穩(wěn)定性較好。
壩尾堆積區(qū)主要組成物質(zhì)為碎石土夾
大塊石，堆積體地表坡度l0?！?8o，河床
自然坡度約8。一20。，順溝向抗沖、抗滑
穩(wěn)定性好。
綜上分析，由于堰塞湖庫容不大，當(dāng)發(fā)
生強(qiáng)降雨時(shí)，堰塞體溢流后可能出現(xiàn)表面
沖蝕及下部細(xì)顆粒流失造成堰體變形，也
可能形成泥石流，但發(fā)生整體潰決的可能
性不大。
3雞尾山堰塞湖整治方案情況
根據(jù)鐵礦鄉(xiāng)雞尾山滑坡帶現(xiàn)有地形及
周邊情況，可判斷堰塞湖不會(huì)發(fā)生整體垮
塌而導(dǎo)致堰塞湖快速潰決，總體處于穩(wěn)定
狀態(tài)。
根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r，后續(xù)處置方案布置，方
案一：防滲蓄水、泄流渠泄洪、溝尾修建攔
渣壩；方案二：防滲蓄水、泄流隧洞向鄰谷
泄流、在隧洞出口修建泄洪渠；方案三：在
堰塞湖現(xiàn)有壩體上游處修筑堆石壩、結(jié)合
現(xiàn)狀壩體泄流隧洞向鄰谷泄流、在隧洞出
口修建泄洪渠。共三套方案。
3．1方案一
3．1．1主壩體及防滲體
在第一階段搶險(xiǎn)過程中，已搭建部分
應(yīng)急防滲體?，F(xiàn)在原防滲體的基礎(chǔ)上擴(kuò)展
新防滲體，采用粘土斜墻形式，頂寬5m，上
游坡比為1：2．0。頂部采用碎石墊層，外包
C25混凝土。坡面從內(nèi)至外依次鋪設(shè)一層
土工布、碎石反濾層及干砌塊石護(hù)坡。校核
洪水位1103．79m，庫容28．5萬m 。
3．1．2泄流渠
為宣泄洪水，防止洪水漫頂，根據(jù)雞尾
山堰塞體的形態(tài)和地質(zhì)條件，結(jié)合堰塞體左
岸的低洼凹槽進(jìn)行泄流渠的布置。泄流渠采
用梯形斷面，開口寬度34m，兩側(cè)邊坡坡比
為1：1．5。開挖深度8．0m，總長2010m。泄流
渠渠內(nèi)采用0．3m的C15混凝土襯砌，泄流
渠主壩體堆積區(qū)段縱坡比1：3．0，其后泄流
渠坡度隨地形線隨坡開挖。
3．1_3尾部防護(hù)
由于水流沖擊及暴雨淘刷，為保證堰
塞體穩(wěn)定、減緩水流沖擊形成泥石流，在
堰塞體末端采用鋼筋石籠進(jìn)行防護(hù)。沿鐵
匠溝方向護(hù)坡長度為43m，均寬為38m，鋼
筋石籠厚度3．0m，在上部設(shè)一5m高的遮
擋體。
3．1．4攔渣壩
為防止泥石流次生災(zāi)害對鐵匠溝匯人
干流大洞河產(chǎn)生不利影響，在鐵匠溝里設(shè)
置攔渣壩。根據(jù)鐵匠溝地形條件，適宜在河
口建壩成庫，即兩河口攔渣壩。兩河口攔渣
壩壩高46．2m，高出河床覆蓋層44m。壩頂
e
o
o
C
寬lOm，上游坡1：2，下游坡1：2．5，采用堆
石體外包鋼筋石籠形式，并用鋼筋石籠制成
基座。該結(jié)構(gòu)形式具備柔韌性和透水性的特
點(diǎn)，能適應(yīng)地基不均勻沉降并可使排水順暢。
攔渣庫容約75萬m 。
3．2方案二
3．2．1主壩體及防滲體
方案二主壩體及防滲體布置與方案一
相同。
3．2．2泄洪隧洞
為主動(dòng)減少堰塞湖潰決危險(xiǎn)，避免被動(dòng)
防治堰塞湖危害，方案二設(shè)置泄洪洞，將汛期
來水導(dǎo)入鄰谷之中，主動(dòng)防御可能形成的泥
石流次生災(zāi)害。
雞尾山堰塞湖整治工程泄水建筑物設(shè)
計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為2O年一遇， 洪峰流量
61．7m3／s。校核洪水為200年一遇，最大洪峰
流量94．5m3／s。
現(xiàn)場左岸塌方嚴(yán)重，右岸山勢高聳，故泄
水建筑物采用泄洪隧洞形式，布置于堰塞壩
右岸。為避開左岸危巖體，泄洪隧洞進(jìn)口位于
距現(xiàn)防滲體道路上游約400m處。出口消能形
式采用底流消能。
3．2．3泄洪渠
泄洪隧洞出口所在沖溝下游存在大量農(nóng)
田，為保障農(nóng)田安全，在下游沖溝沿線修筑泄
洪渠。泄洪渠長約800m。泄洪渠為梯形斷面，
底寬5m，采用lOem厚C20噴射混凝土護(hù)壁。
3．3方案三
3．3．1主壩體及防滲體
工程處理時(shí)雞尾山滑坡體左岸尚有一
定方量的石塊有垮塌可能，為避免二次滑坡
對規(guī)劃的水庫產(chǎn)生不利影響，在堰塞湖上游
約500m處擬定了一處壩址，以消除潛在滑
坡影響。
堰前壩址處擬修建一堆石壩，壩頂寬度
lOre，壩軸線長74m，上游坡度1：1．5，下游坡
度1：2。堆石壩前段設(shè)置防滲體，防滲體高程
與壩體高程齊平。頂部采用碎石墊層，外包
C25混凝土。坡面從內(nèi)至外依次鋪設(shè)一層土工
布、碎石反濾層及干砌塊石護(hù)坡。
3．3．2泄洪隧洞
泄洪隧洞布置于壩體右岸，為岸邊有閘
控制泄洪隧洞。隧洞斷面形式與方案二相同，
但洞線較方案二長。
3．3．3泄洪渠
泄洪渠布置與方案二相同。
4雞尾山堰塞湖整治方案比選
4．1方案一
優(yōu)勢：在堰塞體開挖泄流渠，能有效宣泄
堰塞湖洪水，防止堰塞湖因行洪不利威脅壩體
穩(wěn)定。在本河道和平溝匯人干流處大洞河的
溝口兩河口處設(shè)置攔渣壩，能一定程度地?cái)r蓄
區(qū)間泥石流災(zāi)害，防止本區(qū)域泥石流對下游造
成不利影響。
劣勢：本方案兩河口處設(shè)置攔渣壩工程量
較大，方案施工條件較為艱難，對堰塞體影響
區(qū)域較大，整體投資不為最優(yōu)。
4．2方案二
優(yōu)勢：利用應(yīng)急搶險(xiǎn)已有防滲體，在堰
塞體上修筑防滲體，能保證現(xiàn)有壩體穩(wěn)定。
結(jié)合鐵礦鄉(xiāng)地形，開鑿隧洞，將和平溝汛期
洪水引入鄰谷中，以防止堰塞體形成大規(guī)模
泥石流，屬于主動(dòng)防御本谷泥石流災(zāi)害方
式。建筑布置簡單，工程投資3201．12萬元，
相對投資較小。
劣勢：因?qū)⒈玖饔蚝樗肓肃徆龋瑢︵?
谷水土防治可能存在較大影響；且因未對鄰谷
進(jìn)行詳盡踏勘，若其亦存在地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，有
發(fā)生泥石流等次生災(zāi)害的可能性，則對鄰谷下
游已建電站和臨河鐵礦礦廠存在潛在危害。
4．3方案三
優(yōu)勢：在堰塞壩上游修筑一堆石壩，并開
鑿隧洞到鄰谷支溝中。本方案能減輕危巖體
的潛在危害，防止落石堵塞洞口侵占庫容。
劣勢：工程投資較方案二大，隧洞洞長增
加，難于在限定工期內(nèi)施工完畢，且堆石壩壩
后至堰塞體壩前所形成集雨面積不易處理，對
堰塞體存在安全隱患。
通過方案比選，我們能認(rèn)識到從工程措施
方面，方案一采用傳統(tǒng)的疏導(dǎo)泄洪方法，通過
設(shè)置泄流渠、對堰塞體進(jìn)行尾部防護(hù)和在下游
河口處設(shè)置攔渣壩，能較為有效的防止次生災(zāi)
害，但方案一存在工程量較大，作業(yè)面較廣的
缺點(diǎn)，且對堰塞體自身的穩(wěn)定性存在一定干
擾；方案二具有主動(dòng)性較強(qiáng)，工程技術(shù)較為成
熟的優(yōu)點(diǎn)，但因?qū)︵徆冗M(jìn)行全面地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)
調(diào)查工作量較大，難以深入開展，故對次生災(zāi)
害的誘發(fā)風(fēng)險(xiǎn)難以估計(jì)；方案三考慮了堰塞湖
垮塌區(qū)二次垮塌對后續(xù)工程的風(fēng)險(xiǎn)影響，但對
鄰谷同樣存在誘發(fā)次生災(zāi)害的影響，且工程投
資較方案二大。
堰塞湖整治首要任務(wù)是根據(jù)堰塞體風(fēng)險(xiǎn)
等級評估，保證堰塞體自身穩(wěn)定和順利泄洪，
若應(yīng)急處理的泄洪通道不滿足后期洪水標(biāo)準(zhǔn)
要求，應(yīng)布置其他泄流通道；其次堰塞湖可能
產(chǎn)生的再次滑坡、崩塌和泥石流危害，在條件
允許情況下，對其進(jìn)行治理和防護(hù)。
本工程通過論證比選，方案二和方案三
均會(huì)對鄰谷產(chǎn)生影響，雖對本流域泥石流有
主動(dòng)防護(hù)減少作用，但在鄰谷地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀
情況不明的情況下，可能導(dǎo)致鄰谷產(chǎn)生不良
次生災(zāi)害。堰塞湖治理應(yīng)盡量減少對鄰近區(qū)
域的影響，防止造成新的災(zāi)害，規(guī)避人為風(fēng)
險(xiǎn)。不對鄰谷產(chǎn)生影響，也可避免因未發(fā)生
災(zāi)害地區(qū)警惕性較已發(fā)生災(zāi)害地區(qū)低，造成
較大損失的情況。
綜上所述，方案一相對比較適應(yīng)工程災(zāi)害
現(xiàn)場實(shí)際情況，雖無方案二、三主動(dòng)防御災(zāi)害
的優(yōu)勢，但通過疏、導(dǎo)、攔，亦能有效減輕本流
域次生災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，故在本流域內(nèi)采取疏導(dǎo)為
主，攔蓄為輔的措施，是符合雞尾山堰塞湖整
治情況的。
5結(jié)語
堰塞湖災(zāi)害時(shí)常發(fā)生，對人民生命財(cái)產(chǎn)安
全造成極大危害，通過實(shí)際搶險(xiǎn)工作，在治理
方案決策時(shí)，我們應(yīng)注意多種措施互相結(jié)合，
以疏導(dǎo)為主，并注意可能形成的次生災(zāi)害對本
流域和相近區(qū)域的影響，結(jié)合實(shí)際情況，切實(shí)
做到工程可行有效。陜西水利
參考文獻(xiàn)
【1】重慶市武隆縣雞尾山堰塞湖后續(xù)處置工程
設(shè)計(jì)方案報(bào)告旺 ．重慶市水利電力建筑勘測
設(shè)計(jì)研究院，2009．
[2]堰塞湖應(yīng)急處置技術(shù)導(dǎo)則【s】．北京：中國水
利水電出版社．2009．
【3】堰塞湖風(fēng)險(xiǎn)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)【s】．北京：中國水
利水電出版社．2009．
(責(zé)任編輯：黃靈芝)

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