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文档简介

山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程建设用地地质灾难危急性评估报告项目负责:陈军武编写人:陈军武李选利审核:樊国强总工程师:樊国强院长:樊春虎山西省地质工程勘察院二○○八年十一月目录TOC\o"1-2"\h\z前言 10.1任务来源 10.2目的任务 10.3评估依据 2第一章评估工作概述 31.1建设工程概况与征地范围 31.2以往工作程度 131.3工作方法及完成的工作量 161.4评估范围与级别的确定 20其次章地质环境条件 232.1气象、水文 232.2地形地貌 262.3地层岩性 282.4地质构造与区域地壳稳定性 322.5工程地质条件 362.6水文地质条件 372.7人类工程活动对地质环境的影响 40第三章地质灾难危急性现状评估 423.1地质灾难类型及特征 423.2地质灾难危急性现状评估 50第四章地质灾难危急性预料评估 524.1工程建设引发或加剧地质灾难危急性预料评估 524.2建设工程本身可能遭遇地质灾难的危急性预料评估 61第五章地质灾难危急性综合评估及防治措施 725.1地质灾难危急性综合评估原则与量化指标的确定 725.2地质灾难危急性分区结果 735.3建设场地相宜性评估 745.4防治措施 76结论与建议 79结论: 79建议: 82附图1:山西神头发电有限责任公司新建工程建设用地评估区地质环境现状图(比例尺1:5000)2:山西神头发电有限责任公司新建工程建设用地评估区地质灾难危急性预料及综合分区评估图(比例尺1:5000)前言0.1任务来源神头发电有限责任公司是华北电网的骨干企业,担负着向山西省及京津唐电网的供电任务。总装机容量为1200MW。由电力平衡结果可知:山西电网“十一五”期间始终存在缺电现象,2010年山西省电网缺装机约388MW;忻朔地区电网装机略有盈余,2010年装机盈余约2633MW。本次神头发电有限责任公司“上大压小”(2×600MW超临界机组)工程的建设可以满意山西电网“十一五”期间负荷的用电需求。同时,该项目的建设,可以促进贫困山区经济发展,既可收到经济效益,又有良好的社会效益。为保障山西神头发电有限责任公司(2×600MW超临界机组)新建工程的平安、正常建设和运营,避开电厂及临时干贮灰场遭遇地质灾难破坏,山西神头发电有限责任公司托付山西省地质工程勘察院进行山西神头发电有限责任公司(2×600MW超临界机组)新建工工程建设用地地质灾难危急性评估工作。我院依据国家及山西省的有关法律、法规及技术要求,进行了本次地质灾难危急性评估工作。0.2目的任务0.2.1目的本次工作的目的是通过地质灾难危急性评估工作,查明山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程建设用地评估区地质环境现状,地质灾难类型及危害状况,预料建设工程可能引发或加剧的地质灾难以及建设工程本身可能遭遇地质灾难的危急性,对可能的地质灾难危急性提出必要的防治措施,以保障拟建工程能平安、正常建设和运营。0.2.2具体任务⒈查明电厂评估区的地质环境条件;⒉查明电厂评估区的地质灾难类型、成灾条件,评价其对工程建设的危害程度;⒊预料电厂工程建设中可能引发、加剧地质灾难(灾难隐患)的类型、形成条件及危害程度;⒋预料电厂建设工程可能遭遇地质灾难的类型、形成条件及危害程度;5.综合评估电厂建设用地地质灾难危急性,对场地相宜性进行评价,并提出地质灾难和灾难隐患的防治措施或另选场地建议。0.3评估依据山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程建设用地地质灾难危急性评估工作,主要依据国家及山西省现行的有关法律、法规以及技术要求和有关部门编制的专题报告、下发的文件等进行。主要包括:1.国土资源部《建设用地审查报批管理方法》;2.2004年3月1日起施行的国务院第394号令《地质灾难防治条例》;3.国土资源部国土资发〔2004〕69号文《国土资源部关于加强建设用地地质灾难危急性评估工作的通知》及附件《建设用地地质灾难危急性评估技术要求》(试行);4.山西省人大颁发的《山西省地质灾难防治条例》;5.山西省人民政府办公厅晋政办发〔2002〕20号“山西省人民政府办公厅转发省国土资源厅省建设厅关于加强地质灾难防治工作看法的通知”;6.晋国土资发[2005]61号“关于进一步规范地质灾难危急性评估工作的通知”;7.北京国电华北电力工程有限公司2008年3月提交的《神头发电有限责任公司“上大压小”工程可行性探讨报告》;8.《山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程建设用地地质灾难危急性评估合同书》第一章评估工作概述1.1建设工程概况与征地范围建设工程名称山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程1.1.2建设工程位置、交通及范围山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程建设用地区包括厂区与临时干贮灰场区。其厂区薛家港村南,厂址区西距井坪镇约18km,南距朔州市约22km。东径112°29′36″、北纬39°33′9″。薛家港厂址南部抢风岭沟薛家港厂址拟征地区最近距离仅朔州市位于山西省西北部,南邻忻州,北接大同,西北与内蒙古交界。拟选厂址区与临时干贮灰场区位于朔州市平鲁区,东连山阴县、西接偏关县,南与朔城区毗邻,北与右玉县接壤。区内干线马路主要有近南北向分布的朔城区经平鲁区至风凰城镇(平鲁城镇)省道、朔城区经平鲁小平易、陶村、榆岒至山阴吴马营、玉井镇县道及近东西向向布的由内蒙韭菜庄经平鲁风凰城镇(平鲁城镇)、周花板乡至右玉县城的县道。此外,区内尚有多条简易马路与乡镇、村庄相通。朔城区经平鲁小平易、陶村、榆岒至山阴吴马营、玉井镇省道东侧3km处,交通较为便利(见交通位置图1-1)。山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程309~1399.5m之间积为1192.15亩。其中,厂址征地面积593.09亩;灰场征地面积485.08亩。此外,与电厂建设配套的供水管线征地面积21.31亩;输煤栈桥征地面积16.86亩;厂外道路征地面积75.81亩表1-1拟征地拐点坐标厂址区拐点X坐标Y坐标拐点X坐标Y坐标1438096254074380291.75037628426.2802438096254084380291.75037628223.78034380930.93037627850.54094380480.81037628223.78044380930.93037628558.270104380480.82037628001.63054380708.03037628558.270114380569.84037628001.63064380708.03037628426.280124380569.84037627641.540临时干贮灰场区拐点X坐标Y坐标拐点X坐标Y坐标14380050.00037627730.00094379510.00037627910.00024380180.00037627900.000104379660.00037628080.00034380030.00037628650.000114379700.00037628040.00044379770.00037628650.000124379710.00037627800.00054379610.00037628500.000134379760.00037627810.00064379770.00037628310.000144379769.00037627940.00074379600.00037628070.000154379810.00037628040.00084379500.00037628020.000164379950.00037627970.000供水管线14383172.97037628796.16134380930.93037628036.81524383171.03037628801.83944380930.93037628030.475输煤栈桥14380242.43237626598.11634380656.00937627641.54024380666.80537627641.54044380233.16837626601.884进厂道路14380569.84037627854.05334378336.24937626683.67124380569.84037627876.72744378345.67137626666.0291.1.3建设工程概况山西神头发电有限责任公司新建工程设计装机容量为2台600MW空冷纯凝机组。该电厂工程的建设可以满意山西电网“十一五”期间负荷的用电需求。山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程年耗煤量约为330×104t/a,煤源为中国中煤能源集团公司平朔煤炭工业公司平朔煤炭工业公司东露天煤矿烟煤。燃煤厂外运输采纳带式输送机运输,运输距离约3000m。运煤系统始于平朔东露天煤矿,止于锅炉房原煤仓。其中包括厂外带式输送机系统、储煤场、厂内带式输送机系统、筛分破裂设备、限制系统、协助设施。电厂厂址距煤矿约2.5km,煤矿位于电厂西南侧。煤矿所供原煤厂外运输采纳带式输送机运输。带式输送机为B=1600mm,出力2000t/h,为单路布置。山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程总平面布置结合厂址地形地貌,因地制宜、合理布局,力求工艺流畅,布置紧凑、节约占地。厂区主要建(构)筑物分为主厂房、锅炉炉架、烟囱、空冷构架、供排水系统及其它附属建筑物(图1-2),其中两台锅炉共用一个烟囱。本工程烟气考虑湿法脱硫,设GGH,烟囱高度为240m,出口内径为9.5m。电厂总平面按2×600MW规划布置,留有扩建场地。机组按湿法脱硫规划场地。本工程主厂房布置形式采纳汽机除氧间、煤仓间、锅炉房依次排列方案。主厂房结构采纳现浇钢筋砼框排架或钢结构厂房,屋面为钢网架或钢屋架。锅炉采纳露天布置,炉架为钢结构。山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程主要建(构)筑物按电厂装机容量确定为一等工程,工程规模为大型。主厂房依据汽机房、除氧间、煤仓间、锅炉房依次布置。主厂房总长171.80m,柱距10.00m,汽机房跨度27.00m,除氧间跨度10.50m,煤仓间跨度12.00m。汽机运转层标高13.70m,天车轨顶标高26.40m,屋架下眩标高30.30m,两台机组之间设有1.8m宽的伸缩缝。在两炉之间布置有集中限制楼,共5层,集中限制室位于13.70m层。集中限制楼布置在两炉之间,长48.00m,宽20.00m,共五层。汽机房共有17个柱距,柱距为10m,汽机房总长度为171.8m,跨度为27m。由于考虑锅炉上煤栈桥,煤仓间比汽机房多一个10m柱距,其长度为181.8m。A列至烟囱中心线距离为194.2m。干脆空冷方案,凝汽器平台布置在汽机房A列外。空冷平台边缘距A列柱12m,每台机组的空冷凝汽器平台沿主厂房纵向长度90.75m,宽度77.7m。主厂房、烟囱拟采纳钢筋混凝土结构,煤仓间拟采纳框架结构,吊车梁、煤仓间各层楼板、锅炉钢架等采纳钢结构。主厂房采纳独立基础或梁式条形基础,主厂房基础埋深-8m,汽机基座采纳筏板基础,烟囱采纳钢筋混凝土环板式基础或板式基础。其它建筑物依据荷重大小采纳独立基础、条形基础或筏片基础。主厂房、烟囱、空冷支架、集中限制楼、锅炉炉架等抗震设计按《建筑设计抗震规范》GB50011—2001中乙类建筑执行,即地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求,抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求。一般次要建(构)筑物按丙、丁类抗震设防。依据本次勘测所揭露的地层,第一层土为黄土,浸水具有湿陷性,工程性质差,地基强度低,且该层厚度较厚,约7-15m,不能满意电厂主要建筑物及附属、协助建筑对自然地基的要求,工程地质勘察建议主要建筑物及重要的附属(协助)建筑物建议采纳桩基础,可采纳钢筋混凝土灌注桩(干作业),以第三层老黄土及第四层基岩为桩端持力层;一般的附属(协助)建筑物可采纳强夯、灰土挤密、CFG桩地基处理方法。对要求更低的建筑物可采纳灰土垫层处理方法。当采纳钻孔灌注桩时,主厂房、锅炉房、集中限制楼、碎煤机室等建(构)筑物的基础采纳钢筋混凝土独立承台,局部采纳联合承台。灰库、汲取塔等建(构)筑物的基础采纳钢筋混凝土板式承台。烟囱采纳环板承台。其它生产、协助附属建(构)筑物基础均采纳钢筋混凝土独立基础或条形基础。综上所述,本工程主厂房框架举荐采纳现浇钢筋混凝土结构,次梁和汽机运转层平台梁柱采纳钢结构。锅炉构架采纳全钢结构,随锅炉设备一起由设备厂设计制造。锅炉房采纳复合压型板紧身封闭。锅炉电梯井采纳钢结构。集中限制楼采纳现浇钢筋混凝土结构,插入主厂房C、D列之间,顶层为大空间,屋面结构采纳钢屋架。本工程烟囱高度为240m,出口内径为9.5m,举荐采纳两炉合用一座240/9.5m钢筋混凝土单套筒砖内筒烟囱。钢筋混凝土套筒烟囱或双(多)管烟囱是将钢筋混凝土承重外筒与排烟筒功能分开的一种结构型式,在正常运行条件下,钢筋混凝土筒身承重结构不干脆与烟气接触,从而解决了外筒筒壁承重结构的腐蚀隐患。能有效保证50年设计基准期内烟囱的运用要求,但造价相对较高,对于单套筒烟囱,钢制内筒比砖内筒综合造价高出1000万元左右。本期工程2×600MW凝汽式燃煤空冷机组的除灰渣系统设计按一台机组为一个单元设计。采纳干除灰方式,除灰渣系统按二台炉为一个单元,采纳灰、渣分除考虑。采纳静电除尘器,灰库两台机组共用。年排灰渣总量120×104t,体积约120万m3。除灰系统拟采纳正压气力输送系统。采纳风冷(干)式排渣机,即炉底渣经渣井落在干式排渣装置的输送钢带上,在输送过程中通过自然冷风将高温含有大量热量的热渣冷却成可以干脆储存和运输的冷渣,冷却用的空气是利用锅炉炉膛负压的作用,从干式排渣装置外部吸入干式排渣装置内部的,被渣加热后的热空气干脆进入炉膛,将热渣从锅炉带走的热量再带入炉膛内,从而削减锅炉的热量损失,提高锅炉的效率。炉渣在排渣机出口经碎渣机破裂后,然后通过斗式提升机将炉渣提升至贮渣仓贮存,贮存在渣仓中的干渣可经干灰卸料器装入干灰罐车送至综合利用用户,也可经湿式搅拌机加湿搅拌后装入自卸汽车送至综合利用用户灰渣和石子煤厂外运输拟采纳汽车运输方式送至综合利用用户。当出现综合利用不均衡状况时,可将灰渣运输至贮灰场旁边堆放,待综合利用复原后,可以取出接着利用。运灰渣采纳自卸汽车,载重量17t。本期工程两台炉暂按4辆考虑。山西神头发电有限责任公司临时干贮灰场位于为山谷灰场。该灰场按事故灰场(临时灰场)考虑,其永久灰场位于东露天矿排土场,已办征地手续,不在本次评估范围内。灰场主要建筑设施包括初期坝、高位截洪沟、排水竖井、排水廊道等。抢风岭灰场沟底平均宽约35m,纵深长约1.2km。当灰面标高达1300m时,灰坝最大坝高为30m,坝长为55m,相应库容为192.7×104m3。本期年排灰渣量总计120×104吨,可满意本期工程贮灰一年零六个月。抢风岭贮灰场的坝体是由初期坝和调湿灰碾压灰坝组成。结合本工程实际状况,初期坝采纳堆石坝。坝高5m,坝顶宽3m,上下游边坡均为1:1.75。后期调湿灰碾压灰坝是在灰场运行过程中沿初期坝内侧分层碾压而成的,灰坝的外边坡为永久坡面,其坡度为1:2,为防止飞灰及雨水冲刷,外坡达设计标高后需刚好覆土,覆土厚度0.5m,刚好种植植物进行绿化。灰场机械:推土机:3台;振动碾:2台;洒水车:2辆;装载机:1台;绞盘散水车:4台。工具车:1辆。拖拉机:3台。本工程装机容量为2×600MW空冷发电机组,采纳先进的节水措施及经济合理的水处理方式。因电厂所在地区为缺水地区,水资源比较贫乏。本着爱护当地水源和可持续发展的原则,本工程将以城市中水作为补给水水源,应急备用水源采纳距厂址1.5km处拟建的东石湖水库水,并已取得当地行政主管部门同意供水的书面看法。经初步估算,本期工程(2×600MW)电厂生活污水、工业废水、雨水采纳分流制,排水系统分为生活污水排水系统、工业废水排水系统、雨水排水系统。生活污水排水系统由生活污水排水管网将全厂生活污水收集后,排入神头二电厂生活污水处理厂进行处理,处理后的污水用于浇洒道路和绿地等。工业废水排水系统包括:工业废水排水管网、工业废水处理系统和工业废水回用管网等。工业废水包括含油污水、酸碱废水、化学处理系统排水及循环水系统的排水等,将其全部收集后排入工业废水处理站进行处理,达到排放标准后供除灰系统、输煤冲洗、除渣系统、脱硫系统等运用。依据厂区布置,全厂雨水实行重力流方式排放,本期工程雨水经汇合干脆排入二期工程雨水排水系统,最终进入厂址东北的源子河。厂址地形为中心高四周低,地面一般标高在1300~1390之间。厂址不受洪水威逼,考虑厂区的土石方工程量及竖向的联系,初步确定厂区竖向布置考虑采纳阶梯式布置形式。各区域标高如下:升压站区1373.00、主厂房及煤场区1378.00、附属设施区1376.00、冷却塔区域1368.00。厂区土石方工程量为:挖方250×104m3,填方260×104m3。最大挖方边坡高度20m,最大填方边坡高度58m。本项目发电工程静态投资为449069万元,单位造价3742元/千瓦;建设期贷款利息为33328万元,工程动态投资为482397万元,单位造价4020元/千瓦。1.2以往工作程度评估区所在的区域内区域地质、水文地质、煤田地质探讨程度较高,各有关部门依据不同的工作目的、任务,在区内做了大量的区域地质、水文地质、煤田地质等方面的调查、勘察或探讨工作,主要包括:(1)1958年2月至7月,山西省冶金厅矿山建设公司地质队,在本区南部杨涧矿四周进行过具体普查勘探,面积9.5km2,做过1:5000地质测量,并提出具体普查报告。(2)1959~1962年,山西省煤炭工业管理局地质勘探局一一五队在本区西部的平蕃城区进行精查勘探时,在区内施工了两个钻孔,即330号钻孔和327号钻孔。(3)1966年12月,山西省煤炭工业管理局地质勘探局一一五队提交了《山西省大宁煤田平鲁—朔县矿区马关河东普查勘探区地质报告》,该普查区位于山西省北部平鲁县下面高公社,其南端一角属于朔县管辖,勘探区北、东、南三面均为煤层露头线,西以马关河为界,东西宽6.5km,南北长21km,面积为136km2,该报告经山西省革命委员会生产组煤电化办公室于1969年8月7日审批后以(69)晋革煤地字第十二号文批准,批准储量为457004.4万t,全为气煤。(4)1973年,山西省地质局217地质队在区内进行了供水水文地质调查工作,提交了相应的调查报告。(5)1979年,山西省地质局区调队进行了平鲁地质矿产调查工作,提交了相应的文字报告。(6)1984年,山西省煤炭工业管理局地质勘探局148队在安太堡地区进行了煤矿地质勘察工作,提交了相应的调查报告。(7)1980年,煤炭部第一水文队在平朔露天矿范围进行了供水调查工作,提交了相应的报告。(8)1983年,武汉地质学院在区内进行了东石湖水库工程地质调查工作,其工作范围涉及评估区的大部分地区,提交了相应的报告。进入二十一世纪后,随着国家对地质灾难、地质环境方面重视程度的提高,区域内有关环境地质、地质灾难的探讨程度大幅提高。这其中最主要的工作成果是平鲁区地质灾难调查及平鲁区地质灾难调查与区划工作。简介如下:(1)平鲁区地质灾难调查:2001年,由平鲁区国土资源局会同有关勘查部门进行了一次地质灾难调查,在区内共调查到滑坡(包括倒塌)12处,地裂缝12条,地面塌陷11处(41个陷坑),泥石流沟9处,井巷突水两起,洪水沉没矿井事故2起。此外,还收集到瓦斯爆炸1起,气体中毒、井下窒息事故3起,在提交的灾难分布图上标出有过煤层燃烧的点共14个。(2)平鲁区地质灾难调查与区划:2003年,依据国土资源部与山西省国土资源厅的统一部署,中国冶金地质工程勘查总局第三地质勘察院与平鲁区国土资源局共同进行了平鲁区地质灾难调查与区划工作。本次调查以乡镇作为调查单元、行政村作为调查单位,以全面积搜寻和访问的方式,包括以往调查到的灾点数量,共收集和调查崩滑灾难15起,斜坡9处,人工积累斜坡6处,地面塌陷点70个(含4个潜在点),地裂缝22条,泥石流(实为洪水灾难)沟9处,瓦斯爆炸一起,洪水沉没井巷灾难3处,井下有害气体窒息事故3起,煤层燃烧点16个。井巷突水事故2起,煤矿井下大面积塌方事故2起。通过这项工作,基本查明平鲁区已发生的地质灾难和未发生的灾难隐患点、危急点的种类、规模、形成条件及发育特征、空间分布状况,划出了平鲁区地质灾难高易发区、中易发区、低易发区和相对不易发区,建立了平鲁区地质灾难监测网络,对重要地质灾难隐患点,帮助地方政府制定防灾减灾预案,并按中国环境监测院《空间数据库系统建设要求》建立了区内地质灾难信息系统。该项工作是目前为止平鲁区内进行的最全面最系统的有关地质灾难调查方面的工作。本次评估工作进行以前,北京国电华北电力工程有限公司进行了电厂可行性探讨工作,于2008年3月提交了《神头发电有限责任公司“上大压小”工程可行性探讨报告》,山西省煤炭地质探讨所进行了拟征地区压覆矿产资源调查工作,于2008年8月提交了《山西神头发电有限责任公司“上大压小”2×600MW机组容量置换项目建设用地压覆矿产资源储量核实报告(供办理征地手续用)》,临汾市水利勘测设计院、朔州市水利勘测设计对评估区北部的东石湖水库进行了可行性探讨工作,于2008年7月提交了《山西省朔州市东石湖水库可行性探讨报告》,临汾市水利勘测设计院在评估区北部的东石湖水库库区及供水管线区进行了岩土工程勘察报告,于2008年7月提交了《山西省朔州市东石湖水库工程可行性探讨阶段工程地质勘察报告》,这些报告成果是本次评估工作中有关电厂工程布置、设计、岩土工程勘察等的最主要的参考资料,为本次评估工作打下了坚实的基础。1.3工作方法及完成的工作量1.3.1技术路途1.3.2工作方法本次地质灾难危急性评估工作方法主要有:⒈资料的搜集与整理充分收集、分析、整理评估区已有资料。用以了解驾驭区域及评估区的水文、气象、地形、地貌、地质、构造、水文地质、工程地质条件。⒉地质环境调查调查评估区地形、地貌、地质、构造、水文地质、工程地质条件以及人类工程活动对地质环境的破坏和影响程度,查明地质灾难类型、发育程度、规模,分析和确定评价要素,驾驭地质灾难现状,判定潜在隐患;依据建设项目工程分析,调查项目工程建设过程中和建成投产运营后引发地质灾难的可能性及地质灾难形成条件。⒊成果编制室内综合分析探讨已有成果资料和本次地质环境调查成果,进行建设用地现状评估、预料评估,并总结进行综合评估;提出防治措施,得出结论与建议。评估工作程序见框图1-3。1.3.3完成主要工作量及质量评述本次地质灾难危急性评估工作从2008年7月下旬起先至2008年8月下旬完成,先后参与工作的人员共有5人,其中高级工程师3人,工程师2人。依据本次工作的目的任务,依照评估工作程序,首先搜集了与工程建设相关的区域地质、水文地质、工程地质、岩土工程勘察、工程可行性探讨以及地形地貌、水文气象等资料,包括文字报告5份、图件80张,在此基础上,对厂址与临时干贮灰场拟征地区及评估范围进行了1/5000地质环境调查,共完成调查面积约7.5km2。查明白建设用地评估区地质环境条件,对地质灾难形成要素及地质灾难、潜在地质灾难的危急性、形成条件和对工程建设的危害程度进行了分析。完成主要工作量见表1-2。通过对上述资料、成果的分析探讨,编制了《山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程建设用地地质灾难危急性评估报告》。表1-2完成主要工作量统计表序号项目单位数量备注1资料收集区域地质调查报告份1地质底图依据该类报告及附图煤田地质勘探报告份2水文地质勘查报告份21/5万灾难地质勘查报告份21/5万2外业调查评估面积km23.0调查面积km27.5地质、地貌、构造点个20水文地质调查点个3主要调查泉水流量、水位埋深等崩塌处4访问人数人5照片张50报告选典型照片15张3室内探讨地质灾难危急性评估报告份1地质灾难分布图张11/5000地质灾难危急性综合分区评估图张11/5000本次评估工作资料收集较全面,地质环境调查工作按国家现行有关技术规范进行,报告编制按国土资源部《建设用地地质灾难危急性评估技术要求》(试行)进行,完成了预定的工作任务,达到了预期的工作目的。1.4评估范围与级别的确定依据工程建设用地区所处的地质环境条件和建设项目重要性,比照国土资源部国土资发[2004]69号文附件1《建设用地地质灾难危急性评估技术要求》(试行)(以下简称《技术要求》),确定山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程建设用地地质灾难危急性评估级别。1.4.1地质灾难危急性评估范围本次工作主要对山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程厂址区与临时干贮灰场区进行评估,地质灾难危急性评估范围为建设用地区及对建设用地区可能产生影响的周边相关区域,具体来说,厂址位于平鲁区东部黄土丘陵区坡梁及部分沟谷,对厂址有可能产生影响的主要是沟谷的向源侵蚀,依据《技术要求》,其评估区包括拟征地区及有可能对拟征地区产生向源侵蚀的相应沟谷;临时干贮灰场位于黄土丘陵区,其评估范围包括灰场贮灰区、汇水范围及灰场下游影响带。据此估算,厂址与临时干贮灰场建设用地区总的评估面积为3.0km2。1.4.2地质灾难危急性评估级别1.4.2.1地质环境条件困难程度分类本工程建设用地分为厂址建设用地与临时干贮灰场建设用地,二者相距很近,地貌类型同属黄土丘陵区,地形起伏较大,微地貌类型包括黄土丘陵、山间河谷及阶地,地形与地貌类型中等,地质构造简洁,地层出露简洁,岩性岩相变更不大,地表黄土具湿陷性,岩土体工程地质性质较差,水文地质条件良好,地下无煤矿开采,现状地质灾难不发育。比照《技术要求》表5-2地质环境条件困难程度分类标准,电厂厂区与临时干贮灰场评估区地质环境条件困难程度均为”中等”类型。1.4.2.2建设项目重要性分类参照《技术要求》及建设部2007年出台的《各行业工程设计专业基本配备表及建设项目设计规模划分表》的规定,山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程属大型火力发电工程,建设工程静态投资449069万元,单位造价3742元/千瓦;建设期贷款利息为33328万元,工程动态投资为482397万元,单位造价4020元/千瓦,比照《技术要求》表5-3建设项目重要性分类标准,本工程属“重要建设项目”。1.4.2.3建设用地地质灾难危急性评估分级山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程建设用地区的地质环境条件困难程度属于”中等”类型,建设项目属于“重要建设项目”类型,比照《技术要求》表5-1建设用地地质灾难危急性评估分级标准,确定其地质灾难危急性评估为“一级”评估。其次章地质环境条件2.1气象、水文2.1.1气象区内属暖温带大陆性干旱气候。春季和初夏少雨,冬春两季多风。评估区旁边有朔州市气象站,该站始建于1957年,位于朔州城区南关(郊外),地理位置:北纬38°18′,东经112°18′,观测场海拔高度为1091.2m,距离薛家湾厂址约16km。据该气象站1957~2004年48年的观测资料统计,区内多年平均降水量为390.1mm,历年最大降雨量704.9mm(1964),最小降雨量195.8mm(1972),一日最大降雨量153.4mm(),1小时最大降雨量48.5mm(),10分钟最大降雨量14.9mm(1990),年最长连续降水日数达11日,总降水量149mm。每年6-10月降水量占年总降水量的84.4%。区内主要风向为西北向,且多分布于春夏季节。风力最大达8级,实测最大风速可达24m/s(),沙尘暴最长持续时间>640h。年平均日照时间2808.2小时,多年平均蒸发量为2118mm(20cm蒸发皿)。多年平均气温3.6-3.8°,受西北气流限制,一月份最冷,平均-10.3--13.5°,极端最低-32.4°(),七月最热,平均18.3-21.5°,极端最高37.9°()。多年平均自然水体蒸发量2311.8mm,相对湿度55%,无霜期平均120天,最多133天,最短89天。每年的9月5日-19日前后出现初霜,次年3-4月前后解冻,最大冻土深度为1.6m,最大积雪深度18cm。2.1.2水文2.1.2.1水文及地表水库本区河流属于海河流域,桑干河水系。评估区旁边主要河流为源子河,属桑干河一级支流,发源于大同市左云县截口山,经左云县东古城,从右玉县曾子坊进入朔州市境内,横穿右玉南部山区,经山阴县马营乡进入平鲁区,过榆岭乡、下面高乡从圪坨乡的高阳坡村流入朔城区,最终在神头镇马邑村与恢河汇合注入桑干河。源子河流域面积2154km2,河道全长110km,其中平鲁区境面积1054km2,主干流长31km;朔城区境面积122km2,主干流长19km。厂址与临时干贮灰场同属源子河流域范围,评估区东部边界处源子河由北向南婉蜒而过,红崖村即位于源子河河道边。源子河在评估区以上的流域范围内无已建地表水库,在评估区东北部东石湖村旁边,安排修建水库一座,库名为“东石湖水库”,已在东石湖村的北、中、南各选一处坝址进行比选。评估区东北部距红崖村1700m处源子河河道狭窄处为拟建东石湖水库下坝址。东石湖水库总库容为428万m3,最大坝高40m,属小(Ⅰ)型水利工程,工程等级为Ⅳ等,主要建筑物为4级,次要建筑物为5级。洪水标准为50年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核。东石湖水库正常蓄水位1285m,兴利库容73万m3,水库年供水量300万m3,供水保证率95%;引黄供水管线年供水量1000万m3,供水保证率97%;拟建的东石湖水库属小(Ⅰ)型水库,总库容仅428万m3,多年平均输沙量265.8万t,如采纳蓄水运用方式,水库运行5年左右就可能淤满,甚至一场大洪水就可能使水库报废,这在朔州和大同市已不乏先例。该水库设计采纳主汛期7、8两个月泄洪排沙、低水位运行运用方式,依据水情自动测报系统,洪水入库时泄洪,主峰过后蓄洪水过程线“尾巴上”的径流,尽可能减缓水库淤积速度。拟建东石湖水库大坝为混凝土重力坝,在大坝坝体设4孔泄洪底孔和10孔溢流堰,仅4孔泄洪底孔泄流实力就达到1000m3/s以上,10年一遇以下洪水可由4孔泄流底孔下泄,因此一般年份淤积并不严峻。为保证汛期正常供水,在工程布置方面,选择汇流面积较小的支流建30万m3的调蓄水池。2.1.2.2抢风岭灰场水文特征抢风岭灰场位于厂址南部与厂址一沟之隔的黄土沟谷中,该沟属源子河的一级支流,沟长较短,从源子河主河道到沟头最长仅4500m。抢风岭灰场旁边无地表河流,全部沟谷均为季节性河流沟谷,平常干枯无水,雨季降水过后洪水暴涨暴落,具山地型河流沟谷特征。抢风岭灰场初期坝以上流域面积1.19km2。本次工作进行以前,北京国电华北电力工程有限公司对抢风岭灰场汇水范围进行了不同频率设计洪水计算,其成果见表2-1。表2-1抢风岭灰场不同频率设计洪水成果表频率(%)洪峰流量(m3/s)汇流时间(h)洪水历时(h)洪水总量(万m3)13.9780.2112.4470.814102.1070.2492.6750.4732.2地形地貌评估区位于朔州市平鲁区。平鲁区位于山西黄土高原的北东端,总体地势西北高东南低。外观三面环山,形态如箕。东部以洪涛山为限制区界,形成大面积的黄土丘陵;西部以管涔山脉为限制区界,形成环带状的岩溶侵蚀山地。区境最高点位于西南管涔山黑驼山主峰(境外),海拔2170.1m,最低点位于东南侧元子河出境处,海拔1063.0m。最大落差值可达1107.10m。区间一般比高多在150—600之间。管涔山与洪涛山之间的过渡带为一个北东东向的带状盆地,面积约86km2,见图2-1。评估区位于平鲁区东部黄土丘陵区,区内沟谷发育,属源子河及其支流沟谷。总体地势北高南低,西高东低。区内最高点位于评估区西北部山梁,标高1399.5m;最低点位于评估区东南部源子河河床,标高1225m左右,最大相对高差174.5m。评估区源子河为微地貌的主要塑造者,由源子河向西,微地貌依次为源子河河谷、源子河一级阶地、源子河二级阶地、黄土沟谷与黄土坡梁等。源子河河谷位于评估区东部边界处,红崖村位于源子河河谷旁。源子河河谷在评估区内宽40~50m,河谷地面高程介于1225m(南部)~1330m(北部)之间。河谷一侧或两侧发育一、二级阶地,一级阶地沿河岸成条带状分布,阶地宽20~50m,高出河床5~8m;二级阶地沿河岸成三角形态分布,阶面宽50~300m,高出河床10~30m,是当地主要耕作区之一。从地形剖面上来看,由源子河河谷到二级阶地上部边坡,形成平缓(一级阶地)~陡(一级阶地与二级阶地之间边坡)~平缓(二级阶地)~陡(二级阶地后缘边坡)~缓(黄土丘陵坡梁)的地形特征,也即在源子河河谷的剖面上明显可看出一阶级地后缘与二级阶地后缘两个陡边坡,其坡度一般介于30~60°之间。部分地段(村庄四周)受人类工程活动影响,其边坡坡度有所放缓。评估区内源子河二级阶地以西为黄土丘陵区沟谷与坡梁,以红崖沟为主,属源子河支沟,主沟流向东,与源子河近于垂直。主沟横断面为沟底稍宽的“V”型,沟底宽20~50m,纵向坡降20~40‰左右,沟谷切割深度介于30~60m之间,两侧边坡大多介于20~60°之间,部分河流侵蚀岸边边坡近于直立。评估区拟征厂址区与临时干贮灰场区位于红崖沟两支沟沟谷及坡梁上(照片1、2、3、4、5、6、7、8)。这两条支沟沿主沟分别向西北与西南发育,西北方支沟东北侧边坡及梁顶为拟建厂址征地区;西南侧支沟主沟及北部大部分坡梁、南部少部分坡梁为拟建临时干贮灰场征地区。这两条支沟断面形态均为“V”型,沟底狭窄,宽仅2~20m,纵向坡降100~200‰左右,沟谷切割深度介于10~50m之间,两侧边坡大多介于30~60°之间,部分河流侵蚀岸边边坡近于直立,有小规模的倒塌发生。2.3地层岩性评估区地质构造处于东石湖褶皱组南部倾覆端一背斜或挠曲构造部位,岩层产状介于187°~210°之间,倾角4~9°。断裂构造不发育。本次工作在确定评估范围前,对评估区四周进行了地质环境调查,从调查区地层出露状况来看,由北东向南西,其沟谷边出露地层由老到新。调查区北东部源子河北西岸,边坡出露地层为奥陶系上马家沟组第上段厚层豹皮灰岩,厚度大于45m,地层倾向190°,倾角6°;评估区北东部沟谷边出露地层为石炭系砂岩,地层倾向210°,倾角4~9°。另外,在评估区东部红崖村旁边沟谷边坡下部,可见断续出露和分布的石炭系本溪组粗砂岩。下面依据区域地质资料结合本次评估工作野外调查结果,将调查区与评估区地层老至新简介如下:奥陶系(O)据区域资料,区内奥陶系地层包括奥陶系下统亮甲山组(O1l)及奥陶系中统马家沟组(O2m)。调查区北东部源子河北西岸边坡出露奥陶系上马家沟组上段(O2s2)厚层豹皮灰岩。(1)奥陶系下统亮甲山组(O1l):岩性以灰、灰白色隐晶质—细晶质白云岩为主,夹薄层灰岩,沿层理分布有燧石结核,厚度110m左右。(2)奥陶系中统马家沟组(O2m):底部为一层厚4m左右的同生砾岩与冶里组分界。向上为泥灰岩与灰岩互层,中夹3-4层1-2m灰绿色铝土泥岩。中、上部为灰、灰黄色细晶质石灰岩,质纯,致密,坚硬,厚层状构造,溶洞发育。全组厚约264.05m。奥陶系中统马家沟组地层又分为下马家沟组(O2x)地层与上马家沟组(O2s)地层,下马家沟组(O2x)地层又分为一至三段,上马家沟组(O2s)地层又可分为上下两段。调查区北东部源子河北西岸边坡出露奥陶系上马家沟组上段(O2s2)厚层豹皮灰岩。=1\*GB3①下马家沟组一至二段(O2x1+2)岩性为黄灰色薄层状泥灰岩、泥质白云岩、白云质灰岩夹泥灰岩组成。白云质灰岩、蠕虫状白云质灰岩(可见三层)与黄色薄板状白云质、泥质灰岩、泥质白云岩(可见九层)互层,蠕虫状为泥质或白云质,呈灰黄色或灰白色。中下部夹一层白云石钙质胶结中粒石英砂岩,单层厚度10~20cm。与下伏亮甲山组整合接触,厚约55m。=2\*GB3②下马家沟组三段(O2x3)岩性为浅紫灰色厚层、中厚层白云质灰岩夹浅紫灰色厚层、巨厚层蠕虫状灰岩,夹黄色薄层泥质白云质灰岩及泥质白云岩(约五层)。底部为厚层白云质灰岩微小层理发育为其特征。本段厚约134m。=3\*GB3③上马家沟组下段(O2s1)岩性主要为灰黄色、黄色薄板状泥质白云质灰岩及泥质白云岩,灰色厚层角砾状泥质灰岩及少量中厚层白云质灰岩。该段岩性较弱,在地貌上为缓坡状,厚度20m。=4\*GB3④上马家沟组上段(O2s2)岩性为浅紫灰色厚层、巨厚层蠕虫状白云质灰岩,蠕虫状成分为泥质及白云质,呈灰白色及黄色。底部为浅紫灰色厚层致密白云质灰岩,顶部为浅紫灰色中厚层含铁质团块的白云质灰岩。该段层厚度45m。2.石炭系(C)据区域资料,区内石炭系地层包括石炭系中统本溪组(C2b)、石炭系上统太原组(C3t)和山西组(C3s)。评估区内厂址拟征地区东北部、灰场拟征地区西部及评估区东部红崖村西沟谷中可见石炭系本溪组上部粗砂岩出露。(1)石炭系中统本溪组(C2b):平行不整合于奥陶系中统马家沟组之上。岩性主要为深灰、灰色砂页岩,夹含砾粗砂岩、灰岩、铝土质页岩及煤层,底部为紫红色页岩。调查区北部源子河两岸山顶可见出露。全组厚22.0—32.61m,一般厚27.78m。3.第四系(Q)区内第四系地层广泛分布于河谷、沟谷及梁坡上,其分布和出露地层包括第四系中更新统(Q2)、上更新统(Q3)及全新统(Q4)地层。与下伏基岩为不整合接触,(1)第四系中更新统(Q2):主要分布于沟谷边坡中下部,在平面地质图中不易反映。岩性上部为浅红色亚粘土、粘土,含钙质结核;下部为卵石混合土,砾石成份为白云质灰岩、砂岩等,分选性较差。该层厚约5~30m。(2)第四系上更新统(Q3):在评估区梁坡、源子河二级阶地表面大面积分布。评估区梁坡上为风洪积物(Q3eopl),岩性为亚粘土及亚砂土,结构疏松,颗粒匀称,底部偶见卵石混合土层,层厚约5~25m;源子河二级阶地上为洪冲积物(Q3pal),岩性以亚粘土、亚砂土为主,局部为卵石混合土层,砾石成份以白云质灰岩为主,少量为泥质白云质灰岩、砂岩等,厚约30m。(3)第四系全新统(Q4):在评估区河道、河漫滩、一级阶地、沟谷底部广泛分布。评估区河道、河漫滩分布的全新统地层以砂卵砾石为主,最厚达36m;评估区一级阶地分布的全新统地层上部为亚砂土夹砂土,下部为卵石混合土层,厚约6~11m;评估区沟谷底部分布的全新统地层以亚砂土及砂土为主,厚3~7m。2.4地质构造与区域地壳稳定性2.4.1地质构造2.4.1.1区域地质构造平鲁区所处大地构造单元位置属吕梁—太行山断块云岗块坳平鲁向斜部分。区域构造线总体呈北东向,隆起与凹陷相互平行,彼此斜列,以古老基底发育的紧闭线状褶皱和盖层中广泛分布的平缓褶皱和断裂构造为其基本特征。该向斜轴线长50km,北东端状于云岗向斜之下,褶皱幅度宽20km,向斜轴呈北东向展布,形态平缓开阔,规模宏大;其槽部出露二迭系,两翼分别出露石炭系、奥陶系、寒武系等岩层,岩层倾角变更于4°~20°之间,一般在10°左右;南东翼由于受断裂影响,岩层倾角变陡(30°~70°);向斜内微型波状褶皱及次级断裂较发育。该向斜属于石炭系、二迭系的含煤构造盆地,闻名的平朔露天煤田即位于盆地南部。本次工作的评估区即位于平朔露天煤田东露天矿东北边部。东部和南部边山地区,基本以断裂构造为主,西北部构造不甚发育。在漫长的地史发展演化进程中,由于经受了多幕的构造运动变迁及外力地质作用的相互影响,形成当今的地貌景观和现今的构造形迹特征(图2-2)。评估区所处区域上较大的区域性断裂主要有口泉断裂与恒山北麓断裂。简介如下:口泉断裂:位于评估区南部13km处,该断裂全长约130km,总体走向NE30°~40°,倾角60°~80°,倾向SE,为一条正断层,并具有粘滑、蠕滑及右旋走滑性质。依据山西省地震工程勘察探讨院徐杨、高树义等人探讨,进入90年头以来该断裂活动剧烈,上盘年平均活动量为2.3mm/a,为一条剧烈全新活动断裂。该断裂历史地震较为频繁,曾于1022年和1305年发生过6.5级地震。恒山北麓断裂:位于评估区南部45km处。该断裂全长约150km,总体走向NE,倾角65°~70°,倾向NW,为一条正断层,新生代以来活动剧烈,在断裂旁边1978年10月和1995年11月曾发生过两次4.5级地震,属全新活动断裂。2.4.1.2评估区旁边地质构造平鲁向斜在评估区旁边的次级线状褶皱不甚发育,而以平缓开阔的短轴褶皱为主,较为清昕的评估区北部朝阳湾向斜、东石湖褶皱组和西石湖窟窿构造等。简介如下:(1)东石湖褶皱组由西而北分别为风台峁背斜、东石湖向斜及菲菜山背斜(区外、黄老坑北)轴向近东西,稍向东倾伏,由马家沟组地层组成,两翼岩层倾角多小于10°。(2)中石湖窟窿构造位于中石湖村西,由下马家沟组地层组成,在方圆数十米范围内岩层向四周缓倾,其长轴近东西向。(3)断裂构造评估区旁边地表几乎全部为新生代沉积物所覆盖,基岩地层出露很少,断裂构造发育状况不详。2.4.2新构造运动与地震2.4.2.1新构造运动本区新构造运动表现以垂直升降为主。北东部三层洞一带的断裂其继承性活动使下第三系地层明显下沉。垂直升降为主的新构造运动则主要表现为老构造背斜的隆起区仍在接着上升,使本区两侧山区的升幅较大,形成中学山、中山、低中山或丘陵地形,中部的井坪—向阳堡盆地相对下降,其间积累了厚度可达100余米的松散沉积物。2.4.2.1地震与构造继承性活动亲密相关的有处于同一时期的多次地震。据史料记载,从公元前231年至今的2230余年间,朔州至平鲁一带共发生地震23次。其中大于5.5级的地震记录有3次。即1467年(明成化3年)朔州-平鲁地震,5.5级;1580年(明万历8年)井坪地震,5.5级;1976年在平鲁区与内蒙交界的长城旁边发生地震一次6.3级,本次震后又发生过大于4级的余震3次。历史地震记录仅侧重于对天象异象的描述,对于破坏性及灾难损失方面的描述甚少。仅1976年发生的那次地震有较具体的记录。灾难殃及到平鲁区的村庄有163个,震毁房屋6568间。当时倒塌492间,所造成的损失估计达110万元。平鲁区位于华北地震区山西地震亚区西安—怀来地震带的中段,属强震区。据《中国地振动峰值加速度区划图》(GB18306-2001)图A1,本区地振动峰值加速度为0.10g;据《中国地振动反应谱特征周期区划图》(GB18306-2001)图B1,本区地振动反应谱特征周期为0.4s;工程区地震基本烈度为Ⅶ度。2.5工程地质条件评估区主要建设工程为厂区与临时干贮灰场,建设用地区相距较近,同位于黄土丘陵区,地表全部为第四系上更新统松散地层覆盖。其中,第四系上更新统地层厚度30m左右,第四系中更新统地层厚度5~30m。依据北京国电华北电力工程有限公司进行的岩土工程地质初步勘察报告,评估区岩土体工程地质条件如下:第一层(层号①)上更新统(Q3)黄土:岩性以粉土为主,粉土颗粒较粗,褐黄-黄褐色,含白色钙质条纹,有大孔隙。含水率为7.5~17.5%,干密度为1.08~1.47g/cm3,孔隙比为0.834~1.501,压缩系数(av1-2)为0.18~1.42MPa-1,具中等~高压缩性,湿陷系数为0.030~0.097,为中等~严峻湿陷性土,自然快剪凝合力平均值11.5kPa,内摩擦角为19.7°,饱固剪凝合力平均值6.4kPa,内摩擦角17.7°。依据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)对评估区表层低液限粉土进行了湿陷性评价,场地计算的湿陷量(Δs)为573.1~690.8mm,计算的自重湿陷量(Δzs)为76.3~208.1mm,属Ⅱ级(中等)自重湿陷性场地,湿陷土层最大厚度15m。综合评价该层土的地基承载力特征值fak=120~150kPa。其次层(层号②)晚更新统(Q3)黄土:岩性以粉土为主,粉土颗粒较粗,褐黄-黄褐色,含白色钙质条纹。稍湿,稍密。该层厚度313m。该层土为过度性土层,一般不具有湿陷性,该层顶部只是在较高的压力下具有微弱的湿陷性。综合评价地基承载力特征值fak=170~210kPa第三层(层号③)中更新统(Q2)老黄土:岩性以粉土、粉质粘土为主,黄褐~红棕色,稍湿,中密-密实,低压缩性。该层厚度430m。综合评价地基承载力特征值fak=230~260kPa。第四层(层号④)石炭系本溪组砂岩(C3s),岩性以砂岩、泥岩为主。综合评价地基承载力特征值fak=300~500kPa。2.6水文地质条件2.6.1地下水类型评估区位于平鲁区东部黄土丘陵区,评估区微地貌类型包括源子河河床、一级阶地、二级阶地、黄土沟谷、坡梁等。评估区地表全部被第四系松散地层覆盖,下伏地层包括奥陶系中统(O2)峰峰组灰岩;石炭系中统(C2)本溪组泥岩、砂岩、泥灰岩、铝土质泥岩等。依据本工程建设用地评估区地貌特征及地层分布与出露特征,评估区地下水类型主要包括松散岩类孔隙水及碳酸盐岩裂隙岩溶水二种类型。分述如下:2.6.1.1松散岩类孔隙水依据其含水介质的不同和储水成因可分为二类,一类属于现代河床冲洪积物孔隙潜水,分河床与阶地两种亚类,另一类则普遍存在于区内黄土分布区。1.现代河床冲洪积类孔隙潜水(1)现代河床类孔隙潜水分布于评估区内源子河河床、河漫滩、一级阶地。含水介质由砂卵石和卵砾石组成,含水层厚度10-25m;平行于河流方向含水层分布相对稳定,日出水量在100—500t左右。富水程度由河床中心向两岸渐渐减弱。是本区相对富水的地段。水质类型多为重碳酸-钙镁型(HCO3-Ca·Mg)。(2)河流阶地浅部的潜水分布于评估区源子河二级阶地区。含水层岩性主要为砂砾石、粗中砂层。主要依靠大气降水的入渗补给,侧向补给较少。含水层无良好的隔水体,多属透水但本身持水很少,单井日出水量多在50-100t之间。富水性较弱,水化学类型有HCO3-Ca·Mg、HCO3·SO4-Na·Mg型。2.黄土层孔隙裂隙水分布于评估区黄土坡梁及沟谷底部,含水层岩性主要有黄土、新近积累土,中细砂及亚砂、亚粘土类。接受大气降水垂直补给为主,在山顶,山坡和各河沟两侧的黄土盖层中存在少量的黄土裂隙水,其它一般多属孔隙水。裂隙水主要分布于马兰黄土中的柱状节理底部,孔隙水则存在于坡积土层中的大小孔隙中。本组含水层富水程度微小,据调查访问,多数的民井每日出水量在1-5t之间,仅可供人畜饮用。松散岩类孔隙水的补、径、排条件较为单一,补给源主要依靠大气降水的垂直入渗补给,径流条件多随地形的起伏自然变更,黄土层孔隙水多依自身的重力作用向周边低凹地段排泄运移。至河谷集中流出或以潜流形式排泄。河流阶地旁边的地下水则以各自所处的河沟为排泄区,虽有侧向补给但排泄便利。碳酸盐岩类裂隙岩溶水分布于评估区内奥陶系灰岩地层中。含水层介质主要为寒武系奥陶系可溶岩。在近地表由于风化作用,裂隙较发育,但溶洞、溶孔、溶隙不发育,大气降水通过灰岩裂隙渗入并赋存于裂隙带中并延裂隙带运移。主要排泄点位于北东的三层洞一带和朔城区神头一带,地下水通过构造带以泉或泉群方式集中排泄,最大汇合泉水流量可达263l/s。寒武、奥陶系灰岩在本区分布较广,其岩溶水多属潜水型。储水介质主要由裂隙、溶洞、溶孔、溶隙组成。富水程度取决于补给条件、裂隙及岩溶的发育程度以及所处的构造部位等。本组含水体富水性极不匀称,受其构造和埋藏条件的严格限制,一般状况下,山梁地段无侧向补给。富水性极弱,愈往凹地富水性愈好,至盆地达到最大。据有关资料,本区岩溶水的主要排泄渠道有西南的偏关河、东北的三层洞和朔城区境内的神头泉,且神头泉为本区岩溶水的主要排泄区,现泉水量仅有过去的五分之一。2.7人类工程活动对地质环境的影响评估区位于平鲁区东部主要产煤区的边缘地带,评估区西部、南部是平鲁区主要的煤矿分布区(图2-3)。评估区位于平鲁煤田11#煤层露头线以外,评估区沟谷中出露石炭系本溪组砂岩,属无煤区。评估区内除少量的采石活动(采表层砂岩)外,目前最主要的人类经济活动是农业耕种,对地质环境改造和影响较小,评估区基本保持了原生地质环境状态,人类工程活动对地质环境改造与影响较小。小结:通过上述地质环境条件分析,认为山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程建设用地评估区范围内,地貌类型属黄土丘陵区,地形起伏较大,微地貌类型包括黄土丘陵、山间河谷及阶地,地形与地貌类型中等,地质构造简洁,地层出露简洁,岩性岩相变更不大,地表黄土具湿陷性,岩土体工程地质性质较差,水文地质条件良好,地下无煤矿开采,现状地质灾难不发育。比照《技术要求》表5-2地质环境条件困难程度分类标准,电厂厂区与临时干贮灰场评估区地质环境条件困难程度均为”中等”类型。第三章地质灾难危急性现状评估现状评估是指对已有地质灾难的危急性评估,通过对稳定性或危急性起确定性作用的因素或要素的深化分析,判定地质灾难的性质、变更、危害对象和损失状况。现状评估主要从两方面分析:一是通过实地调查、访问、查阅历史记载和相关调查报告、资料,查明地质灾难类型、发育强度、规模等(地质灾难现状调查);其次是对地质灾难形成要素进行分析,驾驭成灾条件,做出危急性评估。3.1地质灾难类型及特征评估区位于平鲁区东部黄土丘陵区,属源子河流域范围。评估区东部边界处源子河河床、河漫滩、一级阶地、二级阶地构成了源子河河谷的地形地貌特征,评估区西部拟征电厂厂址及临时干贮灰场则主要以源子河支沟沟谷及黄土坡梁为主。总体来看,评估区内边坡较多,其中源子河一级阶地后缘、二级阶地后缘、红崖沟两侧边坡坡度多在30~60°之间,部分河流侵蚀岸地段边坡近于直立,常常有小规模黄土倒塌发生。评估区内最大的沟谷也即厂址与临时干贮灰场主要占用的抢风岭沟为一以下切侵蚀为主的沟谷,主沟横断面为沟底稍宽的“V”型,沟底宽20~50m,纵向坡降20~40‰左右,沟谷切割深度介于30~60m之间,两侧边坡大多介于20~60°之间,部分河流侵蚀岸边边坡近于直立;抢风岭沟沿主沟分别向西北与西南发育两条支沟,西北方支沟东北侧边坡及梁顶为拟建厂址征地区,西南侧支沟主沟及北部大部分坡梁、南部少部分坡梁为拟建临时干贮灰场征地区。这两条支沟断面形态均为“V”型,沟底狭窄,宽仅2~20m,纵向坡降100~200‰左右,沟谷切割深度介于10~50m之间,两侧边坡大多介于30~60°之间,部分河流侵蚀岸边边坡近于直立,有小规模的倒塌发生。抢风岭沟地表出露地层以第四系中上更新统粉土、粉质粘土为主,其中在黄土坡梁上大面积分布第四系上更新统粉土,沟谷边坡中下部出露第四系中更新统粉土、粉质粘土,部分沟谷底部出露石炭系本溪组粗粒砂岩。红崖沟两侧边坡黄土倒塌发育,规模均为小型,从几方到十几方,最大者不过几十方,多为陡立边坡处黄土在风化、冻融、雨水作用下自然崩落而成。这些倒塌发生后,基本上在每年的洪水季节被冲向下游,淤积于沟底或带出沟谷进入源子河。从抢风岭沟沟底及沟谷出山口处调查状况来看,灰场沟谷中崩滑物总量较少,松散物不多,泥石流物源不足,沟谷出山口处没有泥石流积累痕迹。由此判定,评估区沟谷历史上没有发生过泥石流。依据中华人民共和国国土资源部2006年9月1日实施的中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0221—2006《倒塌、滑坡、泥石流监测规范》附录G表G.1中泥(水)石流沟谷易发程度判定表(表3-1、3-2),对红崖沟沟谷进行泥石流易发程度综合评分(见表3-2)。经综合评判,抢风岭沟沟谷泥石流易发程度量化后数值为60分,属泥石流轻度易发沟谷。表3-1泥石流沟严峻程度数量化评分表(国土资源部颁发的DZ/T0220-2006《泥石流灾难防治工程勘查规范》)序号影响因素量级划分极易发(A)得分中等易发(B)得分稍微易发(C)得分不易发(D)得分1崩坍滑坡及水土流失(自然和人为的)严峻程度崩坍滑坡等重力侵蚀严峻,多深层滑坡和大型崩坍,表土疏松,冲沟非常发育21崩坍滑坡发育,多浅层滑坡和中小型崩坍,有零星植被覆盖,冲沟发育16有零星倒塌、滑坡、冲沟存在12无崩坍、滑坡、冲沟或发育稍微12泥砂沿程补给长度比(%)>601660—301230—108<1013沟口泥石流积累活动程度主河河流弯曲或堵塞,主流受挤压偏移14主河河形无较大变更,仅主流受迫偏移11主河河形无变更,大河主流在高水位时偏,低水位不偏7主河无河形变更,主流不偏14河沟纵坡(度或‰)>12°(213)1212°—6°(213—105)96°—3°(105—52)6<3°(52)15区域构造影响程度强抬升区,六级以上地震区,断层破裂带9抬升区,4—6级地震区,有中小断层或无断层7相对稳定区,4级以下地震区,有小断层5沉降区,构造影响小或无影响16流域植被覆盖率(%)<10910—30730—605>6017河沟近期一次变幅(m)>282—161—0.240.218岩性影响软岩、黄土6软硬相间5风化剧烈和节理发育的硬岩4硬岩19沿沟松散物贮量(104m3/Km2)>10610—555—14<1110沟岸山坡坡度(度或‰)>32°(625)632°—25°(625—466)525°—15°(466—286)4<15°(268)111产沙区沟槽横断面5拓宽U型谷4复式断面3平坦型112>10510—545—13<1113流域面积(Km2)0.2~555—1041—0.230.2以下114流域相对高差(m)>5004500—3003300—1003<100115河沟堵塞程度严峻4中等3稍微2无1表3-2泥石流沟易发程度量化综合评判等标准表是与非的判别界限值划分易发程度等级的界限值等级标准得分N的范围等级按标准得分N的范围自判是44-130极易发116-130易发87-115轻度易发44-86非15-43不发生15-43表3-3红崖沟泥石流易发程度评分表评分要素评分标准得分红崖沟沟谷要素得分流域面积(km2)0.2—552.15相对高差(m)100~30031743山坡坡度(0º)≥32º620-90º6主沟纵坡(‰)<52120~401植被覆盖率(%)10-307257断面形态V型谷5V型谷5倒塌滑坡发育程度有零星崩坍、滑坡、冲沟存在12有零星崩坍、冲沟存在12区域构造影响程度强抬升区,6级以上地震区7强抬升区,6级以上地震区7岩性影响软岩、黄土6黄土为主6沟口积累物无河形变更,主流不偏1无明显积累物1泥沙沿程补给长度比(%)<101<101沿沟松散物贮量(104m3/km2)<11<11松散物平均厚度(m)5—135—13河流近期一次变幅(m)0.210.21河沟堵塞程度无1无1综合评分60依据1966年12月由山西省煤炭工业管理局地质勘探局115队提交的距评估区最近的《山西省大宁煤田平鲁—朔县矿区马关河东普查勘探区地质报告》资料,评估区所在区域发育主要可采和局部可采煤层10余层,即2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#等煤层,各煤层按其赋存状况可分上、下两组。上组煤包括2#、3#、4#、5#煤层;下组煤有7#、8#、9#、10#、11#、12#煤层,煤层总厚约32m,含煤系数32%。评估区所在区域主要可采煤层为石炭系上统太原组下段的9#、11#煤层及太原组上段的4#煤层。其中4#煤层厚度12.99~19.69m,一般为15m左右,9#煤层厚度10.71~17.64m,一般为15m左右,11#煤层厚度0~9.39m,一般为4.5m左右。从该报告所附图件来看,马关河东普查勘探区最下部11#煤层露头线分布在评估区西南边界外(图3-1),本次工作进行以前,山西省煤炭地质探讨所进行了拟征地区压覆矿产资源报告的编制与评审工作,其结论为评估区下部不压覆煤层。因此,评估区没有地下采空区分布,不受地下采空型地面裂缝与地面塌陷威逼。从评估区岩土工程初步勘察结果来看,评估区地表第一层黄土具有湿陷性,存在黄土湿陷地质灾难隐患。通过上面对评估区地形地貌、地层岩性的介绍与分析,可以看出,评估区主要地质灾难类型为黄土倒塌及黄土湿陷。下面简要介绍这两类灾难或灾难隐患的发育特征。3.1.1倒塌地质灾难类型及特征评估区所发生的倒塌全部为黄土倒塌,分布于源子河支沟两侧,以沟谷凹岸边坡最为发育。由第四系上更新统风积洪积黄土及冲洪积黄土状组成的斜坡,在地表水的侧向侵蚀作用下,坡脚不断被淘蚀,是促成斜坡失稳的主要动力因素。一般多发生在洪水季节。其特点是:发生在黄土类土内部,倒塌面倾角较陡,倒塌体滑速较快,以垂直运动为主,斜坡一旦失稳,倒塌体的自然结构亦多遭破坏,并遭地表水流不断侵蚀搬运,直至殆尽。然后由倒塌面组成的新斜坡又遭侵蚀,如此循环,斜坡节节后退,沟谷不断扩宽,而坡上农田则不断遭到破坏。评估区内倒塌体规模一般在几方至数十方之间,少数规模较大者可达数百方。评估区沟谷边现状条件下发育有4处倒塌,全部为黄土倒塌(照片9、10、11、12),倒塌规模均为小型(表3-4),倒塌形成的缘由是边坡由第四系上更新统亚砂土组成,具大孔隙,垂直节理发育,土体较疏松,土体表3-4评估区倒塌调查统计表编号位置类型倒塌体规模稳定性B1厂址东北侧沟谷南坡黄土倒塌后壁近直立,壁高10m左右,节理裂隙发育,倒塌体宽5m、体积20m3稳定性差B2厂址东北侧沟谷南坡黄土倒塌后壁近直立,壁高15m左右,节理裂隙发育,倒塌体宽6m、体积25m3稳定性差B3厂址东北侧沟谷南坡黄土倒塌后壁直立,壁高15m左右,节理裂隙发育,倒塌体宽8m、体积30m3稳定性差B4灰场沟谷近沟头处黄土倒塌后壁直立,壁高30m左右,节理裂隙发育,倒塌体宽10m、体积100m3稳定性差经长期的风化、冻融及雨水作用,在流水侵蚀坡脚使坡体不断变陡的状况下,易在重力作用下形成黄土倒塌。这些倒塌发生后,倒塌体散落于原地,有些倒塌体在后期被季节性洪水冲走,有些倒塌体积累于坡脚,在陡坡下形成缓坡。这些倒塌体稳定性差,在同样的内外因作用下还会不断发生新的倒塌。3.1.2黄土湿陷地质灾难类型及特征评估区位于黄土丘陵区,地表全部被第四系松散地层覆盖,其中,第四系上更新统地层厚度30m左右,第四系中更新统地层厚度5~30m。依据北京国电华北电力工程有限公司进行的岩土工程地质初步勘察报告,评估区地表7-15m深度范围内以第四系上更新统风积洪积(Q3eol+pl)低液限粉土为主,粉土颗粒较粗,含白色钙质条纹,有大孔隙。含水率为7.5~17.5%,干密度为1.08~1.47g/cm3,孔隙比为0.834~1.501,压缩系数(av1-2)为0.18~1.42MPa-1,具中等~高压缩性,湿陷系数为0.030~0.097,为中等~严峻湿陷性土,自然快剪凝合力平均值11.5kPa,内摩擦角为19.7°,饱固剪凝合力平均值6.4kPa,内摩擦角17.7°。依据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)对评估区表层低液限粉土进行了湿陷性评价,场地计算的湿陷量(Δs)为573.1~690.8mm,计算的自重湿陷量(Δzs)为76.3~208.1mm,属Ⅱ级(中等)自重湿陷性场地,湿陷土层最大厚度15m。3.2地质灾难危急性现状评估3.2.1倒塌地质灾难危急性现状评估评估区倒塌全部为黄土倒塌,分布于源子河支沟沟谷两侧边坡,倒塌所处的沟谷断面形态为“V”型,沟底狭窄,为现代流水河道,无耕地与林地分布,倒塌发生后的影响主要体现在沟谷上部边坡不断后退,边坡上的耕地面积渐渐减小。由于评估区倒塌规模较小,这种沟谷边坡的不断后退是缓慢的,对耕地的影响也是有限的。倒塌现状造成的经济损失小于100万元,未造成人员伤亡,其现状地质灾难危急性小。3.2.1黄土湿陷地质灾难危急性现状评估评估区湿陷性黄土分布面积广,厚度大,总湿陷量及自重湿陷量较大,湿陷等级中等~严峻,属Ⅱ级(中等)自重湿陷性场地。现场调查,由于评估区居民对湿陷性黄土有较高的相识程度,居民建房时大多进行地基处理,消退黄土的湿陷性,因此评估区内未发觉湿陷性黄土造成的房屋裂缝地质灾难,现状地质灾难危急性小。但是,评估区湿陷性黄土的存在,构成了诱发地面裂缝与塌陷的地质灾难隐患,拟建工程有可能因此受到破坏。小结:通过对山西神头发电有限责任公司新建工程建设用地评估区地质环境及地质灾难调查,评估区现状条件下,滑坡、泥石流、地面裂缝、地面塌陷等地质灾难不发育,但评估区存在黄土倒塌及湿陷性黄土。倒塌规模均为小型,现状地质灾难危急性小;湿陷性黄土属Ⅱ级自重湿陷性黄土,现状未造成地质灾难,但评估区存在黄土湿陷诱发地面裂缝与地面塌陷地质灾难危急性。第四章地质灾难危急性预料评估地质灾难危急性预料评估是对建设工程在未实行地质灾难防治措施时可能引发和加剧的地质灾难及建设工程可能遭遇的地质灾难进行的危急性评估。是通过对建设项目类型、规模的工程分析,预料工程项目在建设过程中和建成运用后,对地质环境的变更、影响及这些变更、影响是否会引发和加剧地质灾难,对建设工程引发和加剧的地质灾难要进行其危害范围、危害程度的评价。同时,还要对建设工程在建设过程中及建成运用后可能遭遇的地质灾难进行预料评价。4.1工程建设引发或加剧地质灾难危急性预料评估4.1.1建设项目工程分析山西神头发电有限责任公司(2×600MW机组)新建工程建设属大型火电工程,其工程建设为一般工业及民用建筑,建筑物主体均位于地表,建设工程总体平面布置近似于矩形分布,建筑形式多为尺寸不等的矩形或圆形建筑物。依据建设项目可行性探讨报告,建设工程除满意国家有关土建工程设计、施工规定及规范的要求外,无其它特殊要求。贮灰场初期坝为堆石坝,基础开挖深度较浅,属低成本、简易构筑物。贮灰场排水竖井为点状工程,排水廊道及高位截洪沟为线状工程,每一点上占地面积较小,重量不大。4.1.2建设工程引发倒塌、滑坡地质灾难的预料评估4.1.2.1厂区场地整平工程引发倒塌、滑坡地质灾难的预料评估拟建电厂施工过程中,为满意建设工程要求,需对厂区场地进行必要的平整。厂址地形总体为中心高四周低,地面一般标高在1300~1399.5m之间。厂址不受洪水威逼,考虑厂区的土石方工程量及竖向的联系,初步确定厂区竖向布置考虑采纳阶梯式布置形式。各区域标高如下:升压站区1373.00、主厂房及煤场区1378.00、附属设施区1376.00、冷却塔区域1368.00。厂区土石方工程量为:挖方250×104m3,填方260×104m3。从各台阶分布位置与现地形对比来看,拟建电厂厂区按设计进行场地整平建设后,厂区会出现两种边坡,一种为挖方边坡,一种为填方边坡。下面对这两种边坡可能发生的倒塌与滑坡进行分析与评价。1.厂区挖方边坡引发倒塌与滑坡地质灾难危急性预料评估厂区依据设计进行场地台阶建设后,会在厂址西半部分的北部、西部、南部形成挖方边坡,最大挖方边坡高度近20m,位于厂址西南角;其它地段挖方边坡高度小于20m。从前文岩土体工程地质条件分析,其挖方边坡全部由第四系上更新统粉土组成,其中15m以上粉土具大孔隙,垂直节理发育,具中等~高压缩性,湿陷系数为0.030~0.097,为中等~严峻湿陷性土,依据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)对评估区表层低液限粉土进行了湿陷性评价,场地计算的湿陷量(Δs)为573.1~690.8mm,计算的自重湿陷量(Δzs)为76.3~208.1mm,属Ⅱ级(中等)自重湿陷性黄土。由于挖方处组成挖方边坡的土体工程地质条件较差,在边坡坡率设计不当、边坡排水设计不当边坡及防护设施施工存在质量问题等状况下,挖方边坡有可能发生倒塌与滑坡,厂址区挖方边坡旁边的建设工程有可能受到挖方边坡发生的倒塌、滑坡或崩滑地质灾难的破坏。厂区挖方边坡在施工过程中威逼对象主要是施工人员、设备,项目建成后挖方边坡处地表建筑主要为主厂房及煤场区(1378.00m平台),挖方边坡威逼的资产总量大,发生地质灾难的可能性中等,从每一次地质灾难发生的规模及影响范围、对

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