川西地区地质灾害危险性及工程地质环境质量对输变电工程规划影响研究

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本文以水电资源极为丰富的四川西部地区作为研究对象,以地质灾害及工程地质环境质量对输变电工程规划设计影响为研究目标,基于前期建立的地质灾害与地质环境GIS数据库开展研究工作。(1)研究区地域广阔,面积33万km~2,涉及四川西部11个市(州)、70余个县(区)。区内已查明地质灾害21897个,主要灾种为滑坡、泥石流、崩塌及不稳定斜坡。对地质灾害分布特征、发育规律、控制影响因素进行了系统研究,揭示了地质灾害东多西少、南多北少的宏观分布特点。东部龙门山断裂区域灾种多样、规模较大;南部攀西地区昔格达、“红层”出露地带是滑坡高发区;西部高平原区域地质灾害发育程度相对较弱,灾害规模以小型为主。(2)从输变电工程地质灾害的诱发因素、威胁对象、影响范围出发,将其分为4类典型模式:(1)威胁变电站等大型站址,使设备损毁、基地停运,片区供电中断;(2)威胁变电站进场道路等附属配套设施,影响变电站正常运营、维护;(3)损毁输电铁塔,造成线路中断;(4)地震诱发区域性地质灾害,造成大区域电网瘫痪。通过对典型案例的分析,总结输变电工程规划选线(选址)、建设施工及运营维护阶段的防灾减灾措施。(3)开展了地质灾害易发性和危险性评价。针对崩塌滑坡和泥石流截然不同的特点,提出“先分后合”的研究思路,分别基于不同的评价单元及指标对崩塌滑坡和泥石流灾害的危险性进行评价,最后进行危险性综合合成。其中对泥石流的研究具有一定创新性,其特点是引入了水文分析中的“D8”算法提取自然流域单元,基于流域单元开展泥石流易发性和危险性评价;进一步利用泥石流最大堆积扇宽度预测公式将危险区从整个流域“收缩”至沟道及沟口附近,实现了泥石流危险范围制图。研究形成地质灾害危险性分区图,为电网规划、防灾减灾工作部署提供了依据。龙门山断裂带区域总体处于地质灾害“极高危险区”,南部攀西地区以“高危险”为主,西部的甘孜、阿坝州地质灾害危险性总体处于中等~低的级别。(4)从工程地质学的专业角度出发,对影响输变电工程建设的地质、工程条件进行全面分析,提出适用于研究区输变电工程地质环境质量评价的指标体系;探索总结了一套基于GIS平台实现海量栅格单元模糊综合评价(AHP-Fuzzy)的方法,通过Python编程开发了相应的处理工具进行环境质量评价;进一步,根据变电站、输电铁塔工程场地特征,对建设用地适宜性进行了分析。研究表明:地形地貌及断裂构造对工程地质环境质量的宏观影响比较显著。高平原(如若尔盖、红原一带)、断陷盆地(如盐源盆地)以及冲积平原(如安宁河河谷)地区工程地质环境质量相对优越;深切河谷、区域性活断裂地带环境质量较差,对变电站等大型工程建设适宜性差,对输电铁塔以“基本适宜”为主。(5)根据宏观区域地质环境及交通特点分析潜在电力送出通道,综合运用地质灾害和工程地质环境质量研究成果,对通道进行评价,总结各区输电线路规划、塔位及大型基地选址需要注意的具体问题,提出线路优选的方法和防灾减灾措施建议。规划选线、选址总的指导原则是:优先选择地质灾害少、危险性低、环境质量相对较好的路径及点位。(1)深切河谷地区:变电站等大型基地必须同时重视站址及进场道路的安全;协同地方政府部门,对站址附近建设用地进行科学规划及管理是保障基地安全及正常运营的有效手段。(2)攀西地区应重点提防“红层”、昔格达地层以及陡坡耕地区域的滑坡灾害,提防山麓-河谷平原交接地带的泥石流风险;输电线路宜垂直断裂带尽快通过,加强铁塔基础防护工作。(3)龙门山断裂区域:输变电工程防灾减灾工作任重道远,山体因震裂松动而出现了大量“高位”隐蔽斜坡灾害,线路规划选线应积极利用遥感、无人机航拍等手段识别隐蔽灾害点;建立科学有效的灾害应急处置预案。研究成果对认识川西地区地质灾害及工程地质环境特征具有重要意义,为该区输变电工程规划、电网系统防灾减灾工作部署提供了依据。关于地质灾害危险性、工程地质环境质量评价的思路及其实现方法对相关研究具有一定参考价值。
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