基于水利工程的山地滑坡灾害预防与治理技术
摘要
关键词
山地滑坡;水利工程;灾害防控;边坡治理;生态修复
正文
引言
山地滑坡灾害破坏性强、影响广,是威胁水利工程建设与运行安全的重要隐患。滑坡会导致坝体变形、河道堵塞等问题,严重时引发次生灾害。我国是受滑坡地质灾害影响较为严重的国家,近年来随着我国工程建设力度的不断增加,相应的滑坡问题也随之出现。滑坡形成的原因分为内在因素及外在因素,内因包括地质条件及边坡岩、土体的性质等;外因包括风化作用、水的侵蚀、震动作用、人类活动和植被覆盖等。加强对滑坡灾害的预防与治理研究,对保障水利工程安全和促进生态协调具有重要意义。
一、山地滑坡灾害的特征与形成机理
山地滑坡是一种因重力作用导致地表土体或岩体沿一定滑面发生整体或局部位移的地质现象。它往往由多种因素叠加作用引发,具有突发性强、破坏范围广、难以预测的特点。滑坡灾害发生后,会直接威胁水利工程的运行安全,如拦河坝、渠道及水库岸坡等结构极易受破坏,进而引发溃坝、堵河和堰塞湖等次生灾害。滑坡灾害的孕育与水文条件、地质结构、地形特征密切相关,其中降雨和库水位波动是最主要的触发因素。大量的降雨或库区水位上升,会增加边坡土体的孔隙水压力,降低抗剪强度,从而导致滑坡的产生。
滑坡形成的原因可分为内在与外在两类。内在因素包括岩体结构、地质条件、边坡形态以及土体物理性质等,是决定滑坡稳定性的基础。外在因素则表现为外部环境的扰动,如长期风化、水的侵蚀、地震震动、人类工程活动以及植被破坏等。这些外力作用会改变原有地应力平衡,使边坡逐渐失稳。我国是受滑坡地质灾害影响较为严重的国家,尤其在西南、华南和西北山地地区,滑坡灾害频发。随着我国工程建设力度的不断增加,大规模的挖方、削坡、取土活动改变了原始地貌,滑坡问题也随之增多。深入分析滑坡的形成机制,有助于建立科学的预测与防控模型,为水利工程安全运行提供基础支撑。
二、水利工程建设中滑坡灾害的诱因与风险分析
在水利工程建设与运行过程中,滑坡灾害的发生往往与工程活动密切相关。水库蓄水、放水及库岸波浪冲刷会显著改变边坡应力状态,使岩土体的稳定性降低。尤其在库水频繁涨落的条件下,土体结构不断受到湿干循环影响,导致抗剪强度削弱,滑坡风险显著上升。此外,大型水利工程的施工过程通常涉及大量爆破、开挖与弃渣活动,这些人类工程行为直接改变了坡体应力分布与排水条件,成为滑坡的潜在诱因。
从自然条件看,山区地质结构复杂、岩层破碎、地形起伏大,是滑坡高发的天然背景。降雨是触发滑坡的关键外因之一,暴雨或持续降雨易导致地表径流集中和孔隙水压力升高,使边坡发生软化破坏。特别是在岩土结构松散的地带,雨水渗透后易形成滑动面,从而引发滑坡。另一方面,植被破坏与土地利用不当也是滑坡频发的重要原因。不合理的开荒、放牧与建设活动削弱了地表固结力,使土体更易受外力扰动。对水利工程而言,这些风险不仅关系到工程安全,也关系到下游生态环境与居民安全。因此,在工程规划阶段就应强化地质调查与风险评估,建立科学的滑坡预防体系。
三、山地滑坡灾害的预防与治理技术路径
滑坡灾害防控应坚持“预防为主、防治结合”的原则,强调工程与生态的协同治理。在预防阶段,需加强滑坡危险性评估与实时监测。通过地质勘查、遥感影像分析与地下水监测等技术手段,识别潜在滑坡体的位置、形态与规模,为防控提供科学依据。现代信息技术的应用,如无人机航测、三维地质建模与智能监测系统,为滑坡预警提供了高精度数据支持。建立滑坡风险数据库和动态监控平台,可实现早发现、早预警、早干预,从源头上降低灾害风险。与此同时,还应在工程规划阶段引入地质灾害风险评估制度,将滑坡防控纳入项目可行性研究和设计审查环节,从体制上实现“源头防控”的前移,避免事后治理带来的高成本与次生损害。
在治理阶段,应根据滑坡性质和地质条件,采用多种工程与生态相结合的防护措施。工程技术方面,常用的防治手段包括排水降压、削坡减载、挡土支护、锚固加固与防渗加固等。其中排水系统建设尤为关键,可通过截排地表水和降低地下水位,减少孔隙水压力。对于高陡边坡,还可采用喷射混凝土、抗滑桩、锚索框架等综合加固措施,增强坡体稳定性。生态治理则侧重于植被恢复和水土保持,通过草木固土、乔灌结合等方式修复受损生态系统,提升地表抗蚀与自稳能力,实现“工程稳固—生态涵养—持续防控”的目标。此外,还可推广“工程+生态+信息”一体化治理模式,将生态修复与智能监管平台结合,实现治理过程的实时跟踪与评估,从而提高治理成效的持续性与科学性。
四、水利工程背景下滑坡防治的实践与启示
近年来,我国在大型水利工程滑坡治理方面积累了丰富经验。例如在三峡库区,通过系统监测与综合治理相结合的方式,成功实现了对上百处潜在滑坡体的稳定控制。治理过程中,工程部门综合采用了坡体减载、降水排水、锚固加固与生态恢复等手段,使库区滑坡风险大幅降低。此外,在西南山区小型水库建设中,推广“生态护坡+排水沟渠”模式,实现了防灾与生态兼顾的治理效果。这些实践表明,滑坡治理不仅依赖于技术手段,更需要制度支撑与公众参与。
未来滑坡防控应进一步强化科技创新与综合管理。应依托人工智能与大数据技术,构建滑坡动态风险预测模型,实现对工程区域的智能化监测与自动预警。同时,应建立完善的多部门协同机制,实现水利、自然资源、生态环保等部门的信息共享与联合治理。公众层面也应加强防灾教育,提升社区居民的风险意识与应急能力。通过科技支撑、制度保障与社会共治,方能实现滑坡防治的系统化、智能化与长期化,确保水利工程与生态环境的协调发展。
结论
山地滑坡灾害防控是保障水利工程安全与生态环境稳定的重要任务。滑坡的形成受地质条件、水文变化与人类活动等多重因素影响,具有复杂性与长期性。研究表明,滑坡防治应以科学评估为基础,以工程措施与生态修复相结合为核心,以信息化监测与制度化管理为支撑,形成多层次的防控体系。未来应强化科技创新与跨部门协同,提升滑坡灾害监测预警的精准度和响应速度,推动水利工程与地质环境的协同治理。只有实现从“被动防灾”到“主动治理”的转变,才能有效降低滑坡风险,保障山区工程与生态系统的可持续安全。
参考文献
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作者:杨振江,内蒙古自治区地质调查研究院,010020
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