(Primer equipo de hidrogeología e ingeniería geológica de la Oficina de Geología y Exploración y Desarrollo Mineral de Henan, Xinxiang, 453002)
La central eléctrica de almacenamiento por bombeo de Henan Baoquan es un proyecto de construcción clave a nivel nacional ubicado en Zhongshan En esta área, los desastres geológicos como colapsos, deslizamientos de tierra y flujos de escombros son relativamente comunes. Este artículo analiza y discute la distribución y características de diversos peligros geológicos dentro del sitio, evalúa sus peligros y propone las correspondientes medidas de prevención y control de peligros geológicos.
Palabras clave: Central eléctrica de almacenamiento por bombeo de Baoquan Investigación de peligros geológicos y medidas de prevención de riesgos
Provincia de Henan La central eléctrica de almacenamiento de bombeo de Baoquan está ubicada en el embalse de Baoquan en el río en la ciudad de Huixian, provincia de Henan . La central de almacenamiento por bombeo tiene una capacidad instalada de 1.200 MW, una generación de energía anual de 20,1 mil millones de kW·h y un consumo de energía de bombeo anual de 2,642 mil millones de kW·h. Es una central de energía de almacenamiento por bombeo pura regulada diariamente con una completa. eficiencia de 0,76. Una vez terminada la central eléctrica, se conectará a la subestación Xinxiang de 500 kV con una línea de salida de doble circuito de voltaje primario de 500 kV para realizar tareas como reducción de picos, llenado de valles, respaldo de emergencia y modulación de frecuencia de la red eléctrica de Henan. Este es un importante proyecto de construcción nacional. La central eléctrica consta de un depósito superior, un depósito inferior, un sistema de generación de energía por desvío de agua e instalaciones auxiliares.
El sitio de construcción de la central eléctrica de almacenamiento por bombeo de Henan Baoquan está ubicado en el distrito de Zhongshan, donde los peligros geológicos están relativamente desarrollados, el terreno es ondulado, la estructura geológica es compleja, la litología y las litofacies son inestables, la ingeniería humana Las actividades son intensas y las condiciones ambientales geológicas son complejas. Este trabajo adopta los métodos de recopilación de datos, investigación de peligros geológicos de campo y análisis integral. Este artículo analiza y discute la distribución y características de varios desastres geológicos dentro del sitio, evalúa el riesgo de desastres geológicos y propone las correspondientes medidas de prevención y control de desastres geológicos.
1 Tipos y características de los desastres geológicos
Según el estudio integral de desastres geológicos de campo, hay derrumbes, deslizamientos de tierra, flujos de escombros y otros desastres geológicos en el sitio de construcción de Henan Baoquan bombeado central de almacenamiento, y su distribución y Las características son las siguientes:
1.1 Colapso
Los cuerpos de colapso en el área de evaluación se encuentran densamente distribuidos, principalmente en las orillas del embalse y en la empinadas paredes del frente montañoso. Su origen y distribución están obviamente controlados por la topografía, la litología y las condiciones estructurales. Los principales tipos de colapso son el colapso de piedra caliza y el colapso de arenisca estacional.
(1) Colapso de piedra caliza:
Distribuido principalmente en los acantilados de piedra caliza de la Formación Maozhuang del Cámbrico Inferior () y la Formación Zhangxia del Cámbrico Medio ().
Las calizas de la Formación Maozhuang () distribuidas entre 770-820m sobre el nivel del mar y las calizas de la Formación Zhangxia () sobre los 900m sobre el nivel del mar tienen una estructura estratificada de espesor medio, litología dura, alta fragilidad y grietas de descarga. se desarrollan debido a la erosión, provocando que parte del macizo rocoso se separe de la roca madre y forme rocas peligrosas. Las rocas peligrosas están ampliamente distribuidas y tienen poca estabilidad. Bajo la influencia de la gravedad, los terremotos, las precipitaciones y otros factores, las rocas peligrosas se vuelven inestables y colapsan, rodando cuesta abajo. La mayoría de los derrumbes tienen formas irregulares y diferentes tamaños, con volúmenes que oscilan entre 3,0 y 135 m3.
(2) Colapso de areniscas sincrónico:
Distribuido principalmente en los acantilados formados por las areniscas metamórficas sincrónicas someras del Grupo Ruyang en el Mesoproterozoico.
Desde el punto de vista topográfico, la arenisca metamórfica poco profunda del grupo Ruyang del grupo Ruyang () formó una pared empinada de casi 1,60 m de altura, dejando la masa rocosa abierta. Bajo la acción de juntas estructurales, juntas de intemperie y juntas de descarga, se forman rocas peligrosas en áreas locales y están ampliamente distribuidas. Además, la existencia de capas intermedias de esquisto limoso en el macizo rocoso da como resultado una estabilidad deficiente del macizo rocoso peligroso y la inestabilidad bajo la acción de la gravedad, terremotos, precipitaciones y otros factores. Este tipo de colapso generalmente ocurre en las dos formas siguientes: una es que las fisuras del borde de salida penetran de arriba a abajo, y la capa intermedia débil en la parte inferior forma una cavidad de roca, lo que resulta en el colapso; la otra es que la fisura del borde de salida es; de ancho, y la peligrosa masa rocosa se desliza a lo largo de la débil capa intermedia, formando un colapso por deslizamiento. Los cuerpos colapsados son en su mayoría de forma rectangular, con tamaños que varían entre 6 y 350 m3, siendo el más grande de 22 × 104 m3.
1.2 Deslizamiento de tierra
El deslizamiento de tierra de Guishan es el principal deslizamiento de tierra de la zona. Está situado en un acantilado de 160 m en la margen izquierda del embalse inferior de la central eléctrica, de cara al aire. . La dirección de deslizamiento es hacia el depósito inferior, lo que amenaza directamente la seguridad de la central eléctrica. Sus características se describen a continuación:
1. Alcance
Los límites sur y suroeste del deslizamiento de tierra son el río Yuhe, y el límite oriental es la zona curva desarrollada por la Formación Shantou. , Formación Maozhuang y Formación Xuzhuang, los límites oeste y noroeste son valles fluviales. El deslizamiento de tierra de Guishan tiene entre 550 y 800 metros de largo de este a oeste y entre 260 y 350 metros de ancho de norte a sur. El espesor máximo del deslizamiento de tierra es de 210 m, el espesor promedio es de unos 110 m y el volumen es de 21 millones de m3. Es un enorme deslizamiento de tierra.
2. Cuerpo deslizante
Los estratos de deslizamiento de tierra de oeste a este son la Formación Mantou del Cámbrico Inferior (), la Formación Maozhuang (), la Formación Manxuzhuang del Cámbrico Medio () y la Formación Zhangxia (). ), los estratos principales son piedra caliza y dolomita de la Formación Zhangxia (). La mayor parte de la superficie del deslizamiento de tierra ha sido cementada y el interior en general está intacto, manteniendo básicamente la estructura rocosa original. La interfaz inferior del deslizamiento de tierra es plana y lisa y actúa como un espejo de fricción.
3. Zona de deslizamiento
La zona de deslizamiento es la marga en la parte inferior del Miembro de la Formación Mantou del Cámbrico Inferior (), y el espesor de la zona de deslizamiento en la parte inferior es 0 ~ 15m. La litología de la zona de deslizamiento se compone de fragmentos de brechas, limos y margas. Las brechas varían en tamaño, son subangulares y están cementadas con barro o material calcáreo. En el área con una elevación de 652 a 736 m en la superficie de deslizamiento, se encuentra en la zona de fluctuación del nivel del agua.
4. Lecho deslizante
El cuerpo principal del lecho deslizante es la arenisca metamórfica poco profunda del Grupo Ruyang Mesoproterozoico ().
5. Características del movimiento
Dirección del movimiento: el cuerpo deslizante generalmente se desliza hacia el oeste o suroeste;
Distancia de deslizamiento: la distancia de deslizamiento del borde frontal. el cuerpo puede alcanzar los 510 m, la distancia de deslizamiento del cuerpo deslizante del borde de salida puede alcanzar los 250 m;
Tiempo de deslizamiento: según los datos de datación del material de la zona de deslizamiento, la edad del cuerpo deslizante es 654,38+04.000 a 265,438+0,0 millones de años, por lo que se considera que el cuerpo deslizante se formó entre el Pleistoceno medio y tardío.
6. El proceso de formación y evolución del cuerpo deslizante.
El proceso de formación y evolución del deslizamiento de tierra de Guishan se puede dividir a grandes rasgos en tres etapas.
La primera etapa: las formaciones rocosas normales son erosionadas por fallas, fisuras y ríos, formando masas rocosas masivas separadas de las rocas circundantes. Hay pendientes altas y empinadas y superficies libres efectivas en Yuhe y Baoquangou. p>
La segunda etapa: bajo la acción del movimiento de la corteza y la fuerza sísmica, la masa rocosa masiva separada se desliza en dirección hacia el aire de la marga débil.
La tercera etapa: después del deslizamiento, el deslizamiento de tierra; Se vio además afectado por movimientos tectónicos geológicos, erosión fluvial, meteorización y factores humanos, formando el relieve actual.
1.3 Flujo de Detritos
La cárcava de flujo de detritos en el área de evaluación incluye la Zanja Este y la Cuarta Zanja. Sus características se describen a continuación:
1. Flujo de escombros de Dong Ditch
Donggou es un afluente en la margen izquierda del río Yuhe, ubicado al este de la aldea de Baoquan. Los tramos superiores están rodeados de montañas por tres lados y tienen una salida de agua por un lado. El valle tiene forma de V y el valle aguas abajo tiene forma de U. El área de captación de la cuenca es de 6 km2, la longitud de la cuenca es de aproximadamente 4 km, la pendiente de la cuenca es de 30 ° ~ 40 ° y la pendiente longitudinal de la cuenca es del 4% ~ 10%. Las condiciones geomorfológicas anteriores son propicias para la formación de flujos de escombros.
La capa de cobertura del valle de Donggou está compuesta por depósitos aluviales de pendiente. La litología es principalmente grava, bloques de piedra y arcilla arcillosa, suelta o semicementada. El espesor de la capa de cobertura del fondo del valle es de 0 a 15 m, y el espesor de la capa de cobertura de la pendiente del valle es de 0 a 6 m. Según los cálculos del estudio, las reservas de sólidos clásticos son de aproximadamente 90 × 104 m3, lo que proporciona las condiciones de origen para la formación de flujos de escombros.
Donggou tiene buenos accidentes geográficos, buenas condiciones de fijación de fuentes detríticas y una vegetación bien desarrollada en el valle. Bajo la acción de fuertes lluvias, es fácil que se formen deslizamientos de tierra. Según la investigación, el flujo de escombros fue relativamente pequeño.
2. Flujo de escombros de Sigou
Sigou es un afluente en la margen izquierda del río Yuhe, ubicado en el norte de la aldea de Baoquan. Los tramos superiores están rodeados de montañas por tres lados y tienen una salida por un lado. Este valle tiene forma de V. El área de captación de la cuenca es de 2 km2, la longitud de la cuenca es de aproximadamente 2 km, la pendiente de la cuenca es de 30 ° y la pendiente longitudinal de la cuenca es del 13%. Las condiciones geomorfológicas anteriores también favorecen la formación de flujos de escombros.
La capa suprayacente del valle de Sigou está compuesta por depósitos aluviales de pendiente. La litología es principalmente grava, bloques de piedra y arcilla arcillosa, suelta o semicementada. El espesor de la capa de cobertura del fondo del valle es de 0 ~ 13 m, y el espesor de la capa de cobertura de la pendiente del valle es de 0 ~ 5 m. Según los cálculos del estudio, las reservas de sólidos clásticos son de aproximadamente 30 × 104 m3, lo que proporciona las condiciones de origen para la formación de flujos de escombros.
Las condiciones del relieve de Sigou y las condiciones de las fuentes sólidas detríticas son buenas y la vegetación está bien desarrollada. Bajo la acción de fuertes lluvias, es fácil que se formen deslizamientos de tierra. Según la investigación, el flujo de escombros fue relativamente pequeño.
2 Evaluación del riesgo de peligro geológico
2.1 Desastre por colapso
El desastre por colapso del sitio ocurre principalmente en acantilados escarpados formados por piedra caliza y arenisca metamórfica poco profunda. Los cuerpos de derrumbe se acumulan en las laderas de los valles. En las condiciones actuales, se encuentra en un estado estable y el riesgo no es grande.
Durante el proceso de construcción, bajo la acción de factores inducidos como perturbación de la construcción o vibración de voladura, las rocas peligrosas son propensas a la inestabilidad, provocando desastres geológicos de colapso, con riesgos medios también puede afectar la estabilidad del cuerpo de colapso original, provocando que se desplome; volverse inestable nuevamente, causando desastres de colapso, el riesgo es medio también puede cambiar la estabilidad del talud original y causar colapso, el riesgo es medio.
2.2 Desastre por deslizamiento de tierra
Según el "Informe especial sobre el análisis de estabilidad del deslizamiento de tierra de Guishan en la central eléctrica de almacenamiento por bombeo de Henan Baoquan", la evaluación de riesgo del deslizamiento de tierra de Guishan es la siguiente. Del análisis cualitativo:
(1) La superficie del cuerpo deslizante y parte del material de la zona de deslizamiento han sido cementadas y no se encontró ninguna nueva superficie de corte en todo el cuerpo deslizante;
(2) La superficie de deslizamiento El cuerpo se formó a mediados y finales del Pleistoceno;
(3) En la historia geológica de 65,438±0,4 mil millones a 26,5438±050 millones de años, el deslizamiento de tierra de Guishan ha resistido la prueba de innumerables terremotos antiguos.
A partir de un análisis cuantitativo, el coeficiente de estabilidad global del cuerpo deslizante en estado natural es 1,27 ~ 1,53.
Por lo tanto, el deslizamiento de tierra de Guishan se encuentra en un estado estable, no causa pérdidas y es menos peligroso.
Sin embargo, el almacenamiento de agua en el depósito superior de la central eléctrica de almacenamiento por bombeo de Henan Baoquan afectará la estabilidad del deslizamiento de tierra de Guishan. El nivel del agua del depósito superior es de 758 ~ 790 m, mientras que la elevación de la superficie de deslizamiento inferior del deslizamiento de tierra de Guishan es de 630 ~ 800 m, y la mayor parte de la superficie de deslizamiento inferior se encuentra debajo del nivel del agua del depósito superior. El embalse superior está cerca del deslizamiento de tierra de Guishan (aproximadamente 1,4 km). Después de que el embalse superior sea confinado, la superficie de deslizamiento en la parte inferior del deslizamiento de tierra de Guishan reducirá la estabilidad del deslizamiento bajo la acción de la infiltración y escorrentía a largo plazo del agua del embalse. Además, la estabilidad de los deslizamientos de tierra también se verá afectada por las vibraciones de las voladuras y otros factores. Según el "Informe especial sobre el análisis de estabilidad del deslizamiento de tierra de Guishan en la central eléctrica de almacenamiento por bombeo de Henan Baoquan", en condiciones naturales, el coeficiente de estabilidad del deslizamiento de tierra de Guishan es de 1,27 a 1,53 y el deslizamiento de tierra se encuentra en un estado estable. Sin embargo, bajo la condición de una intensidad del terremoto superior a 7 grados, cuando el coeficiente del terremoto k = 0,12, su coeficiente de estabilidad es 0,92 ~ 65433. Bajo la amenaza directa a la seguridad del proyecto del embalse, el peligro es aún mayor.
2.3 Desastre por flujo de escombros
1. Peligro de flujo de escombros en Donggou
En las condiciones actuales, Donggou tiene condiciones de terreno y condiciones de fuente de escombros sólidos, y la vegetación es bien desarrollado. Bajo la influencia de fuertes lluvias, los deslizamientos de tierra son fáciles de formar y el grado de ocurrencia es moderado. Según registros y entrevistas, en el verano de 1996 se produjo un importante deslizamiento de tierra. Los deslizamientos de tierra durante las fuertes lluvias arrasaron una pequeña cantidad de tierras de cultivo, no causaron otros daños y causaron pocos daños. Por lo tanto, el riesgo de un desastre por flujo de escombros en Donggou es relativamente pequeño.
La posibilidad de que la construcción de ingeniería induzca y agrave los flujos de escombros se refleja principalmente en los dos aspectos siguientes: primero, la construcción de ingeniería cambia parcialmente la estabilidad natural de la cubierta de la zanja y, en segundo lugar, aumenta la posibilidad de migración de fuentes sólidas; , la construcción de ingeniería provoca que una gran cantidad de desechos se convierta en una fuente potencial de flujo de escombros.
La escala de los proyectos en las áreas de los embalses de Donggou y Shang es grande, y la escala de excavación de pendientes y eliminación de desechos también es grande, lo que proporciona abundantes fuentes de materiales sueltos para el flujo de escombros de Donggou. La construcción de proyectos en el área del embalse de Shang puede intensificar el peligro de flujo de escombros; el riesgo es medio.
2. El peligro del flujo de escombros en Sigou
Sigou tiene buenos accidentes geográficos y condiciones de fuente sólida, y la vegetación está bien desarrollada. Bajo la influencia de fuertes lluvias, es fácil que se formen deslizamientos de tierra y el grado de ocurrencia es relativamente menor. Según la investigación, el flujo de escombros de Sigou fue de pequeña escala, no había causado ninguna pérdida de vidas o propiedades a los residentes durante muchos años y no fue muy dañino. Por lo tanto, el riesgo de un desastre por flujo de escombros en Sigou es relativamente pequeño.
No hay ninguna construcción de ingeniería en Sigou, y la construcción de ingeniería no tendrá impacto en el flujo de escombros en Sigou, por lo que el riesgo es pequeño.
3 Medidas de prevención y control
La prevención y control de desastres geológicos debe implementar el principio de “prevención primero, combinada con prevención y control” para proteger el entorno geológico y evitar o reducir Pérdidas por desastres geológicos. Se presentaron las correspondientes medidas de prevención y sugerencias para desastres geológicos como derrumbes, deslizamientos de tierra y flujos de escombros en el área de evaluación.
3.1 Medidas de prevención de desastres por derrumbe
Se deben retirar o reforzar las rocas peligrosas que sean perjudiciales para el banco del embalse.
En áreas donde ocurren colapsos, la construcción debe llevarse a cabo estrictamente de acuerdo con las especificaciones relevantes durante la excavación para evitar la inestabilidad de la pendiente y desastres por colapso. Se deben tomar medidas para evitarlo cuando sea necesario.
Si el proyecto de almacenamiento de agua del embalse provoca un colapso causado por la inestabilidad del banco del embalse, se deben tomar las medidas de protección correspondientes de acuerdo con las regulaciones pertinentes para evitar la ocurrencia de desastres por colapso.
3.2 Medidas de prevención y control de desastres por deslizamientos de tierra
Durante el proceso de excavación de este proyecto, la construcción debe llevarse a cabo en estricta conformidad con las especificaciones pertinentes para evitar inestabilidad de pendientes y desastres por deslizamientos de tierra.
Para los deslizamientos de tierra causados por la inestabilidad del banco del embalse debido a proyectos de embalses, se deben tomar las medidas de protección correspondientes de acuerdo con las especificaciones relevantes para evitar la ocurrencia de desastres por deslizamientos de tierra.
Basado en las características del deslizamiento de tierra de Guishan, combinado con ingeniería, topografía, litología estratigráfica y otras características. En condiciones de terremotos, se deben tomar medidas de prevención y control, como excavación y descarga, para mejorar la estabilidad de los deslizamientos de tierra. Las piedras excavadas se pueden utilizar como material de relleno para la presa del embalse de la central eléctrica. El método de excavación y descarga adopta un plan de excavación de arriba hacia abajo, capa por capa, para evitar provocar inestabilidad por deslizamientos de tierra. Esta medida de prevención y control no sólo garantiza la estabilidad del deslizamiento de tierra de Guishan, sino que también proporciona materiales de relleno para el cuerpo de la presa del embalse de la central eléctrica. Se trata de una medida de prevención y control de deslizamientos de tierra científica, segura y económica. Según el "Informe complementario sobre el estudio de viabilidad de la central eléctrica de almacenamiento por bombeo de Baoquan en la provincia de Henan", las pruebas han confirmado que el deslizamiento de tierra se encuentra en un estado estable desde una altitud de 900 m a una altitud de 800 m después de la excavación y descarga.
3.3 Medidas de prevención y control de desastres por flujo de escombros
La construcción del proyecto producirá una gran cantidad de desechos y la ubicación del sitio de desechos debe ser razonable. Se deben tomar las medidas de ingeniería correspondientes en la construcción del vertedero de desechos de acuerdo con las especificaciones pertinentes para evitar flujos de escombros en los ríos Donggou y Yuhe.
Para el flujo de escombros de Donggou y el flujo de escombros de Sigou, se deben tomar medidas como el establecimiento de presas de arena y la ampliación de la cobertura vegetal para evitar la ocurrencia de desastres por flujo de escombros. Se recomienda reubicar la aldea Baoquan dentro del alcance del flujo de escombros para evitar la pérdida de vidas y propiedades.