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风电工程用地地质灾害危险性评估分析

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风电工程用地地质灾害危险性评估分析

1.工程概况及工程地质条件

1.1工程概况

风电项目建设工程位于陕西省某县西北方向约28.5km处,场地面积约48.68km2,地貌单元为陕北黄土高原梁峁丘陵沟壑区,地貌类型单一。建设工程总装机容量50MW,拟安装24台单机容量2.1MW风电机组。

1.2地形地貌

评估区位于陕北黄土高原沟壑区与毛乌素沙漠的过渡地区,北高、南低,较高点在评估区西北侧,海拔1225.0m,低点在评估区西南侧,海拔1217m,相对高差8.0m,平均海拔约1220m。地貌形态为丘陵区,场地主要为斜坡地形,周边地形完整,冲沟不发育。场地范围基本平整,西北侧和南部有两个3m~4m的黄土陡坎,陡坎形成有5年左右,边坡稳定。该区域黄土垂直节理发育,下伏砂泥岩互层易产生差异风化。

1.3地层岩性、岩体类型及地质构造

1.3.1地层岩性

评估区域根据周边勘探和野外调查,出露地层为第四系的马兰黄土(Q3eol)和现代风积层(Q4eol)。马兰黄土(Q3eol):广布于梁峁区,披盖在梁峁顶部、中上部及阶地表部。为浅灰色黏土,结构疏松,大孔洞和柱状节理发育,局部地段下部有一层厚0.2m~0.5m的古土壤。该黄土土质稳定,级配均匀,厚10m~25m。现代风积层(Q4eol):遍布于西部沙漠滩地区,北部梁峁顶部低洼处亦有分布,为浅黄、褐黄色中细沙及粉细沙。一般厚2m~3m。

1.3.2岩体类型

岩土体工程地质特征是地质灾害发生的基本条件之一。风成黄土单层土体:主要为马兰黄土,为单层土体夹多层古土壤层,层理不发育,土体结构均匀、致密,孔隙度较小,具微湿陷性,场地地形高差较小,不易发生地质灾害。风成中细沙单层土体:主要为现代风积层,由浅黄、褐黄色中细沙及粉细沙构成,土体结构简单,质地均一松散,孔隙度较大。由于地势低平未受构造运动的破坏,不易发生地质灾害。

1.3.3地质构造

地处鄂尔多斯盆地东缘的陕北斜坡上。地质活动相对稳定,岩层构造简单,地壳褶皱和断裂稀少,未见岩浆侵入活动。区内大部分地区地表被新生界第四系黄土层覆盖,只在较大河谷两侧及黄河沿岸有基岩出露,以三叠系为主,地层南北向弧形展布,成向西缓倾的单斜,岩层倾角较小,一般5°~10°,新近系不整合或假整合于中生代地层之上。评估区内断裂、褶皱构造均不发育,区域稳定性较好,地质构造简单。

1.4气象、水文条件

该区深处内陆,属大陆性半干旱季风气候区,特点是冬季漫长寒冷少雨,夏季短促且温差较大,降雨偏少,春季干旱严重,秋季降水较多。区内多年平均气温10.4℃,极端较高气温42.1℃,极端低气温-24.4℃,最热月平均气温24.7℃(7月),最冷月平均气温-7.2℃(1月),日温差较大,全年平均相差11.4℃。年平均日照总时数2622.0h,冻土深度120cm,年平均无霜期199天,年际变化大,据佳县气象站多年观察记录,年内降水变化大,主要集中在7、8、9月,年平均降雨量469.0mm,较大年降水量782.6mm,最小年降水量245.5mm。评估区内地表水的显著特点是降水量少、蒸发量大,地表径流贫乏。本风电场区沟谷内植被覆盖率低,松散堆积物较少,水量受季节影响较大,雨季水量增多,旱季减少或断流,虽然黄土冲沟发育,但干沟较多,总体上该区水文地质条件良好。

2.评估级别确定

2.1地质环境复杂程度

综上分析,该项目所处地区地貌类型为黄土梁峁状丘陵沟壑区,类型较单一;评估区地质构造简单;岩土体工程地质性质较差;水文地质条件良好;人类工程活动一般。综合评估区内地形地貌、水文、构造、岩土体类型特征、人类工程,确定该区地质环境条件复杂程度为中等类型。

2.2建设项目重要性

该风电场工程总装机容量50MW,根据《风电场工程等级划分及设计安全标准(试行)》(FD002-2007),本工程等级为中型工程,依据地质灾害评估技术要求属较重要建设项目。综上,该风电工程区地质环境条件复杂程度类型属中等类型,项目属较重要建设项目,依据《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》,确定本项目评估级别为二级。

3.地质灾害危险性现状、预测及综合评估

3.1地质灾害危险性现状评估

根据本次野外调查结果并结合地质资料,评估区内无滑坡、泥石流、地面塌陷和地裂缝、地面沉降等地质灾害。区内主要地质灾害为公路附近的崩塌。区内地质灾害点主要分布在已有道路切坡地带,规模为小型,形成机制与地形地貌、岩土体特征等地质环境条件有关,各种影响因素中,降水、人类工程活动(修路、挖方切坡)是形成各种地质灾害的主要因素。

3.2地质灾害危险性预测评估

预测评估是评估区拟建工程活动影响后,对拟建工程和环境可能遭受地质灾害危险性的评估。

3.2.1风机机组及箱式变电站工程建设地质

灾害危险性预测评估风机机组及箱式变电站建设过程中,由于各风机机位的基础施工对黄土地层进行开挖而引发的崩塌、滑坡地质灾害。拟建工程是在黄土梁峁丘陵沟壑区山顶较为平缓区域平整出长、宽约15m的平台,开挖深约3.0m的基坑,不存在较大的基础开挖,周边开挖坡率1∶0.5,坡率适宜,因此风机机位基础建设不存在较大的切坡开挖,对原始地形改变很小,相应造成地质环境条件的改变小,风机塔的施工为高空作业,对地质环境条件不会造成影响。因此,风机机组及箱式变电站建设过程中引发崩塌、滑坡地质灾害的可能性小,危险性小。

3.2.2集电线路工程建设地质灾害危险性预测评估

拟建工程施工过程中,35kV集电架空线路沿线经过黄土梁、黄土峁和黄土冲沟,黄土冲沟内地形破碎,冲沟底部斜坡较陡立。由于架空线路工程主要为杆塔的施工,属点状工程,线路沿线经过有黄土梁、峁和黄土冲沟,若杆塔施工于黄土梁、峁顶上,场地平坦开阔,施工过程中占地范围较小,区内自然地形即可满足工程场地要求。同时,施工过程中不存在较大范围的切坡、开挖工程,对地形的改变引发的崩塌、滑坡地质灾害可能性小;若杆塔施工于黄土冲沟中,由于冲沟内地形破碎,两侧斜坡较陡,杆塔施工需要整平场地,难免存在切坡开挖,引发崩塌、滑坡地质灾害的可能性中等。因此,拟建35kV集电架空线路杆塔在黄土梁、峁施工过程中,引发崩塌、滑坡地质灾害的可能性小,危险性小;在黄土冲沟内施工过程中,引发崩塌、滑坡地质灾害的可能性中等,危险性中等。

3.3地质灾害危险性综合评估

结合风电工程特点,考虑所处环境地质条件,对评估区的工程部位进行分区,综合评估所有地质灾害的致灾程度。本次地质灾害危险性综合评估采用定性分析的方法,依据有关技术要求,确定地质灾害严重程度和危险性划分为地质灾害危险性中等、小2个级别、4个区块(3个中等区、1个小区)。地质灾害危险性中等区(Ⅱ-1):面积0.0501km2,占评估区面积的0.38%。地质灾害危险性中等区(Ⅱ-2):面积0.0123km2,占评估区面积的0.09%。地质灾害危险性中等区(Ⅱ-3):面积0.0683km2,占评估区面积的0.51%。地质灾害危险性小区(Ⅲ):面积13.2107km2,占评估区面积的99.02%。道路开挖过程中对挖方高度>5m的路段需采取支护、拦挡等防治措施,同时做好截、排水工作,防止因工程开挖和降雨引发边坡失稳。工程建设时,应首先做好拟建工程场地周边截、排水沟工作,防止水顺黄土垂直渗透,引起地基不均匀沉降,致使风机不能正常工作。对已存在和可能诱发的滑坡灾害进行有效防治和治理后,评估区内地质条件能满足工程建设的要求,故视所占用土地较适宜。据地质灾害危险性评估结果及土地适宜性评价,该评估区适宜建设风电工程。

4.结语

在充分收集区内已有各种资料的基础上,开展了细致的地质灾害调查,对该风电工程建设用地地质灾害危险性进行定性评估。需注意的是,附属工程场地的崩塌、滑坡以及工程建设中所形成的边坡,必须采取加固措施,确保安全。