古维善
（河南省水文地质工程地质勘察院，郑州，450007）
内容摘要 本文介绍了红旗渠沿线地质灾害勘查项目概况，从地质灾害发育的背景条件入手，全面论述了地质灾害的特征及其形成因素，在此基础上制订了地质灾害防治工程规划，并对地质灾害防治工作安排及经费估算提出了具体意见。
关键词 红旗渠 地质灾害 发育特征 防治工程
1 地质灾害勘查项目概况
1.1 项目由来
河南省地质矿产勘查开发局以红旗渠沿线地质灾害勘查和治理具有基础性、战略性和公益性的属性，立项申请开展此项工作。《财政部关于下达2001年补助地方地质勘查项目专项资金的通知》，批准河南省地矿局第一水文地质工程地质队实施《红旗渠沿线地质灾害勘查》。
1.2 工程概况
举世闻名的红旗渠引水工程，于1960年2月动工，至1969年7月支渠配套工程全面完成，历时十余年，它以浊漳河为源，在山西省境内的平顺县石城镇侯壁断高坝截流，将浊漳河水引入林州。
红旗渠总干渠渠高4.3m，宽8m，山西境内19.7km，进入林州至分水岭，全长70.6km，设计加大流量23m3/s。分水岭以下分为三条干渠，直贯腹地，纵横林州。干渠、支渠、斗渠全长1525.6km，加农渠总长度达4013.6km。
蜿蜒于太行山脉悬崖峭壁之上的红旗渠，被世人称之为“人造天河”，在国际上被誉为“世界第八大奇迹”。林州人民在修建红旗渠过程中，孕育和形成了“自力更生，艰苦创业，团结协作，无私奉献”的红旗渠精神。这种精神，是一种卓然不群地屹立在天地之间的民族之魂。江泽民总书记1996年视察红旗渠后亲笔题词：“发扬自力更生艰苦创业的红旗渠精神”。
红旗渠沿线地质条件极为复杂，地质灾害频繁发生。自红旗渠建成运行以来，几乎每年都有崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害发生。1962年～2000年，红旗渠总干渠因地质灾害造成的决口事件即达19次。1996年8月3日至4日，由于连降暴雨，引发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，使总干渠沿线154处渠道淤塞，淤方达9.4万m3。给工农业生产和人民生命财产造成巨大损失。仅这次地质灾害造成的直接经济损失即达1.17亿元。灾后的修复费用达1100余万元。多年来，平均每年用于地质灾害灾后修复的费用即达数百万元（图1、图2）。
图1 尖庄泥石流损毁电力设施
图2 尖庄泥石流淤埋红旗渠
1.3 勘查意义
红旗渠现实的使用价值是，灌溉着54万亩耕地，解决了98.2万人和37万头家畜的用水，为45座小型水力发电站提供水源。红旗渠是林州人民的命根子，被林州人民称为“生命渠”、“幸福渠”。红旗渠的存在，不仅是林州国民经济和社会发展的重要保障，发挥着巨大的经济效益，而且产生巨大的生态效益和环境效益。从这个意义上说，必须加强红旗渠的安全防护工作。
同时，应该看到，红旗渠已经不单是一项水利工程，它蕴藏着丰富的精神和文化内涵。正如江泽民同志所指出的，“红旗渠是中华民族自力更生、艰苦奋斗的典范，不仅给后人留下了可以灌溉几十万亩田园的水利工程，更重要的是留下了宝贵的红旗渠精神。这不仅是林州的、河南的精神财富，也是我们国家和民族的精神财富”。所以，作为一种精神和文化的载体，红旗渠更应当受到广泛的重视和保护，使其像著名的都江堰一样，千秋永固，光照青史。
因此，红旗渠沿线地质灾害的勘查和治理具有重要的经济、环境和政治意义。
1.4 勘查范围
本次勘查范围主要为地质灾害频繁发生的总干渠及其沿线，地理座标为东经113°36′24″～113°49′20〞，北纬36°14′00″～36°22′08″。勘查工作突出以“红旗渠防护为本”的原则，对于影响渠道安全的某些大体积、长距离推移性灾害体，如泥石流等，则应追索调查，不受拟定勘查范围的限制。
1.5 目的任务
勘查的目的是从红旗渠所处的地质环境入手，科学地确定沿线地质灾害体的特征、稳定状态和发展变化趋势，为分析地质灾害发生的危险性，论证地质灾害防治的可行性和防治工程方案比选，最终确定是否需要治理、采取躲避方案或实施防治工程等不同对策提供论据。其具体任务是：
（1）查明地质灾害的种类及其分布规律；
（2）查明地质灾害的形成条件、诱发因素及其危险程度，进行地质灾害易发性分区；
（3）分析地质灾害的危害程度，发展趋势。从而为红旗渠地质灾害防治工程提供依据。
1.6 勘查工作概况
野外调查工作于2002年3月6日开始，至7月中旬基本完成，历时5个多月。随后转入室内资料整理和报告编写阶段。根据勘查目的任务，采用的主要勘查手段有：地质测绘、遥感解译、地球物理勘探、钻探、室内岩石试验和动态监测等。
勘查工作按照或参照《岩土工程勘察规范》、《工程地质勘查规范》、《水利水电工程岩石试验规程》、《工程地质手册》、《地质灾害勘查指南》等规范规程严格执行。并于3月16日成立QC全面质量管理小组，在野外工作及资料整理各阶段，对各专业质量进行全程监控，严把质量关。在林州市政府各有关部门，特别是林州市红旗渠管理局、林州市国土资源局的大力支持和配合下，使各项勘查工作得以顺利完成，总体工作质量良好。
2 地质灾害发育的背景条件
2.1 气象水文
林州市属暖温带半湿润大陆性季风气候，据林州气象台1957～2000年资料，多年平均气温13.7℃，多年平均降水量666.46mm；降水主要集中于夏秋两季的7、8月份，据多年统计资料，7、8月份的降雨量一般占全年降水量的60%左右。降水量分布有由东向西、由北向南逐渐增多的趋势。
勘查区内的主要河流为浊漳河，系漳河支流，发源于山西省。流域地形复杂，流经林州地段，全属山区峡谷，河身弯曲，断谷较多，有“九峡十八断”之称。红旗渠大部分渠段即位于河谷右侧陡峭悬崖之上（图3）。历年地表径流量平均8.09×108m3，降水是地表径流的主要来源，多集中在汛期。
图3 红旗渠渠段
2.2 地形地貌
林州地处太行山区，地势西高东低。由于中新生代区内断块作用造成的差异升降运动和外营力地质作用，构造了本区地貌形态的基本格局。根据地貌形态及成因类型将本区地貌划分为侵蚀剥蚀中山、侵蚀剥蚀低山、侵蚀溶蚀丘陵及构造堆积盆地等四种类型。
3 地质灾害发育特征及其评价
本次勘查初步查明：在总长度为70.6km的红旗渠总干渠上，地质灾害的主要类型为崩塌（含危岩体）、滑坡和泥石流。其中，崩塌24处，危岩体44处，滑坡14处，泥石流14处。兹对各类地质灾害的特征简述于下：
3.1 崩塌（危岩体）
崩塌（危岩体）分布于渠首—小谷堆寺段和青年洞—木秋泉段。主要发育在红旗渠上方的高陡斜坡。斜坡岩性以震旦系石英砂岩为主，其次为太古界变质岩系。崩塌（危岩体）的形成主要受裂隙、软弱基座、岩腔、卸荷带等因素控制，在暴雨、地震、爆破、植物根劈等诱发因素的作用下，变形失稳，以坠落、倾倒、滑塌等方式破坏，脱离母岩，产生崩塌，对红旗渠造成危害。如2000年7月，豆口村附近红旗渠4+850m处，震旦系石英砂岩产生坠落式崩塌，135m长外渠墙倒塌、错位（见图4、图5）。
图4 豆口崩塌示意图
图5 鹰嘴崖危岩体
3.2 滑坡
红旗渠总干渠滑坡发生的位置有两种情况。一种是，滑坡发生在红旗渠上方的高陡斜坡，斜坡岩性有半胶结状砂砾岩、黄土状土，滑坡形成主要受斜坡坡度、粘性土夹层、排水条件等控制，在降雨、水浸、地震、爆破等诱发因素的作用下，变形失稳，滑移破坏，如小旦河滑坡（见图6）。另一种是，滑坡发生在渠基，红旗渠渠基多座落于斜坡之上，在渠基岩性为软质岩石或松散坡洪积物时，在水浸和重力的作用下，形成滑坡。如王家庄红旗渠12+900～13+070m处发生滑坡，滑坡体长120m，宽20m，高30m，统计方量10.2万m3，造成170m渠道全部毁没，损失惨重（见图7、图8）。
3.3 泥石流
红旗渠总干渠泥石流沟的汇水面积较小，一般在10km2左右，沟谷纵坡比降较大，一般达70%左右。其碎屑固体物质来源主要为太古界片麻岩的风化堆积，崩塌堆积及人类工程活动造成的弃渣、弃土等。固体成份粒径悬殊，小到数毫米，大到数米，在降雨作用下形成由浆体和石块共同组成的特殊流体。其特点是暴发突然、惯性大。发生在红旗渠山侧的泥石流常快速将渠道淤埋，并对生产、生活设施及人民生命和财产造成危害。1996年发生在尖庄村的泥石流，淤埋红旗渠总干渠长达1km。泥石流具有周期性活动的特点，每年雨季均会发生规模不等的泥石流（图9）。
图6 小旦河滑坡剖面示意图
图7 王家庄滑坡剖面示意图
图8 王家庄滑坡
图9 尖庄泥石流