摘 要: 豫北淇县古灵山风力资源丰富，是建设风电项目的适宜地区。本研究采用资料收集、野外调查与综合分析相结合的方法，评估地质环境条件，预测地质灾害危险性。结果表明: 项目区地质构造复杂程度中等，地震基本烈度为Ⅶ度，处于地震较稳定区域; 项目区位于淇县西北部侵蚀剥蚀低山地貌区，地层以硬质岩类基岩为主，工程地质性质良好; 现状条件下区内地质灾害危险性小，工程施工过程中有引发崩塌地质灾害的可能; 区内风电机组及其外扩 200 m 区域处于地质灾害危险性中等区，基本适宜工程建设。
关键词: 豫北; 风电场; 地质环境; 地质灾害; 崩塌
风电项目建设是积极响应国家新能源政策的重要举措。豫北淇县西北山区风力资源丰富，拟建古灵山风电场，需要先期进行地质灾害危险性评估。2004 年，河南省地质环境监测总站和淇县国土资源局共同合作完成《河南省淇县地质灾害调查与区划报告》，对淇县县域内的滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害点进行初步调查。2009 年，河南省地质调查院在整个鹤壁市开展了环境地质问题及地质灾害调查工作。2015 年 8 月，河南省地质矿产勘查开发局第一地质环境调查院提交了《河南省淇县 1 ∶5万地质灾害详细调查报告》，为减灾防灾提供基础地质依据。调查区内此前的地调工作为本项目的开展奠定了良好的基础。本次研究工作通过资料收集及分析、野外综合地质调查，查明项目区地质构造、地层、气象、水文、工程地质、地下水等地质环境条件，判定地质环境条件的复杂程度，查明评估区地质灾害类型、规模、分布、稳定状态、危害对象和危害程度，落实项目区地质灾害重点评估对象，对建设场地进行适宜性评价，服务于豫能风力发电有限公司古灵山风电场项目建设用地申请。
1 工程概况
古灵山风电场位于河南省北部淇县西北部山区，地理位置在北纬 35°48'26″和东经 114°17'54″。淇县地处太行山脉和连绵的浚县火龙岗之间，形成一南北走向的狭长风道，是全省大风较多的县之一，风向多南北，风力多为 4．5 级。项目总装机规模为50 MW，拟安装 25 台单机容量为 2 000 k W 的风力发电机组，新建 110 k V 升压站一座。工程静态投资40 827．79 万元，单位千瓦静态投资 8 165．56 元。风机主要分布在淇县西北 20 km 山区，升压站位于010 乡道北侧、大柏峪村东侧山体缓坡处。本风电场工程等别为Ⅲ等，工程规模为中型，机组塔筒地基基础设计等级为 1 级，场地类别为Ⅰ0类，升压站建筑物级别为 2 级。主要建、构筑物的抗震设防类别为丙类。本工程风电机组基础拟采用现浇钢筋混凝土圆形扩展基础，依据场地岩土工程地质条件，灰岩地基承载力 600～800 k Pa，天然地基可以满足风机基础的要求。风机基础采用现浇 C35 钢筋混凝土扩展基础，分上、中、下三节: 上节高 1．0 m，平面尺寸为 Φ7．6 m; 中节为圆台，高 1．2 m，顶面尺寸为 Φ7．6 m，底面尺寸为 Φ20 m; 下节高 1．3 m，平面尺寸为 Φ20 m。风电场区山脊走向呈近南北向，本期工程道路部分主要为新建场内道路及进站道路改造两部分，道路沿山脊及机位布置，道路总布置呈长条枝状。整个场区新建道路 31 km，路面主要为 4．5 m 宽泥结石路面。风电场施工占地总面积 33．20 hm2，其中永久占地 1．59 hm2，临时占地 31．61 hm2。
2 地质环境条件
2．1 区域地质构造、地层
豫北淇县地处华北板块南缘，构造以断裂为主，褶皱不发育。构造体系分为近东西向、北东向，项目区范围内通过两个断层，一个为近东西走向西形盆—水峪断层( F1) 、另一个为近南北走向天井洼断层( F5) ，这两个断层不属于活动断裂。淇县区域活动性断裂发育，主要有汤阴地堑西界断裂( 汤西( 青羊口) 断层) 、汤阴地堑东界断裂( 汤东断层) 等在新构造期仍在活动，两者构成汤阴地堑。这两个断层距项目区 10 km 以上，对工程影响较小。项目区地质构造复杂程度中等。项目区内出露基岩地层主要为寒武系、奥陶系，岩性为灰岩、页岩等。盖层主要为第四系中更新统及全新统冲洪积层，主要岩性为黄棕色粉质黏土、粉土，含钙核。
2．2 区域地壳稳定性
项目区建设场地类型为Ⅰ0类，Ⅱ类场地地震动峰值加速度为 0．20g，项目区地震动峰值加速度0．152g，地震分组为第一组。确认风电场区范围地震基本烈度为Ⅶ度，风电场区处于地震较稳定区域。
2．3 地形地貌
淇县地处太行山脉与华北平原的交接地带，地势西北高、东南低，西部以低山、丘陵为主，地形坡度较大，东部以平原为主，地形坡度较缓。项目区位于淇县西北部侵蚀剥蚀低山地貌区，沿 010 乡道在山脊沿线分布，区内地表植被发育，几乎全覆盖，多杂草和灌木，出露基岩表层风化，风化程度较弱。表面岩体垂向节理发育。
2．4 工程地质条件
风电场址区岩土地层如下: 层①粉质黏土: 黄褐、浅灰白、褐红等色，含姜石 25% ～ 40%，见铁、锰质斑点。可塑—硬塑，具中压缩性。该层在该区广泛分布，层厚及层底埋深 0 ～ 1．60 m，承载力特征值fak= 140 ～ 170 k Pa。层②灰岩: 灰色、灰白等色，强风化，岩体破碎。隐晶质结构，中厚层状构造。岩层倾向 10° ～ 330°，倾角 3° ～ 30°，厚度 4 ～ 7 m。厚度较大，承载力特征值 fak= 600 ～ 800 k Pa。层③灰岩: 灰色、青灰等色，中等-微风化，岩体节理发育，局部较破碎。厚度大于 10 m，承载力特征值 fak= 1 200 ～1 600 k Pa。坚硬岩组和软硬相间岩组构成，其中石灰岩、白云岩、石英砂岩、侵入岩力学强度高，其各向异性及流变性，遇于软化的特征比较明显，故工程建筑要注意以上软弱岩石的夹层以及断裂面、节理面、层面所产生的滑动。此外，在张夏组灰岩和元古界汝阳群石英岩状砂岩形成的陡坎处应注意由垂直节理引起的崩塌。场区地层主要以基岩地层为主，并且这里的基岩属于硬质岩类，加上覆盖层较薄，所以风电场地的工程地质性质良好。
2．5 地下水类型
风电区位于汤西断裂以西低山区，包括中寒武统张夏组、上寒武统、下奥陶统、中奥陶统、石炭系五个含水层( 组) ，区内埋藏条件为裸露型，根据岩土体特征与地下水赋存条件，类型为碳酸盐岩类裂隙岩溶水。
3 地质灾害危险性预测
3．1 地质灾害危险性分析
经野外综合地质灾害调查，风电场区地貌类型单一，未发现崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、采空塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害。现状条件下，区内地质灾害危险性小。根据风电场区地质环境条件，考虑到建设项目在工程建设施工过程中需开挖地基的特点，在自然和人类工程活动的影响下，工程施工过程中有引发崩塌地质灾害的可能。根据粗略计算，每个风机机组基础挖方量达550 m3，且建设在基岩出露的山脊上，为岩石基坑，加之地形坡度大，建设位置作业面有限，风电机组施工过程中，存在危岩体向山体两侧崩塌、风机基础施工开挖基坑边坡形成崩塌和临时堆渣形成崩塌的可能性。施工中，由于机位处开阔平缓，基坑开采深度仅为 3．3 m，且为岩质边坡，发生崩塌的可能性小，威胁对象为基坑施工人员及设备。若发生险情，受威胁人数大于 10 人，小于 100 人，可能直接经济损失大于 100 万元，小于 500 万元，危害程度中等，危险性中等; 基坑开挖出的碎石临时堆放，在以风机为圆心100 m 范围内，存在沿山坡滚落的可能性，但由于山脊相对较宽，施工中若采取合理的堆放及防护措施，临时堆渣形成崩塌的可能性小，主要威胁山体两侧林木，危害程度小，危险性小。以风机为圆心 100 m范围内施工引发崩塌灾害的可能性中等，危险性中等，其他区域引发崩塌灾害的可能性小，危险性小。
3．2 建设场地适宜性分区评价
评估区内风电机组及其外扩 200 m 区域处于地质灾害危险性中等区，基本适宜工程建设，但须对可能引发和遭受的地质灾害采取相应的防治措施。场内道路处于地质灾害危险性小的区域，适宜工程建设，但在工程建设过程中，需按相关规范要求严格控制工程质量并采取有效的防护措施。
4 结论
( 1) 豫北古灵山风电场地质构造以断裂为主，无活动构造，复杂程度中等。风电场区范围地震基本烈度为Ⅶ度，风电场区处于地震较稳定区域。项目区位于淇县西北部侵蚀剥蚀低山地貌区，场址地层主要为硬质岩类基岩，第四系覆盖层较薄，风电场地的工程地质性质良好。地下水类型为碳酸盐岩类裂隙岩溶水。
( 2) 现状条件下，区内地质灾害危险性小。工程施工过程中有引发崩塌地质灾害的可能。以风机为圆心 100 m 范围内施工引发崩塌灾害的可能性中等，危险性中等，其他区域引发崩塌灾害的可能性小，危险性小。工程建设过程中需按相关规范要求严格控制工程质量并采取有效的防护措施。
作者：张越 孙洁 单位：河南省地质矿产勘查开发局第一地质环境调查院
