水電工程特高陡環(huán)境邊坡高效防治關(guān)鍵技術(shù)

成果概況

“水電工程特高陡環(huán)境邊坡高效防治關(guān)鍵技術(shù)”是以長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司、長(zhǎng)江三峽勘測(cè)研究院有限公司（武漢）、中國(guó)三峽建工（集團(tuán)）有限公司、布魯克（成都）工程有限公司、長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江科學(xué)院為主要完成單位的科技創(chuàng)新成果。該成果以金沙江烏東德水電站為依托，通過近20 a的科研攻關(guān)，圍繞特高陡環(huán)境邊坡勘察難、防治難、管控難等關(guān)鍵技術(shù)問題，開展了系統(tǒng)深入研究，取得了系列創(chuàng)新性成果。

該成果獲國(guó)家發(fā)明專利12項(xiàng)、實(shí)用新型專利15項(xiàng)、軟件著作權(quán)9項(xiàng)、水利先進(jìn)實(shí)用技術(shù)2項(xiàng)，相關(guān)成果納入規(guī)范2部，主編著作3部，參編著作2部，發(fā)表高水平論文55篇（EI收錄35篇）。2020年該成果獲水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，2021年獲水力發(fā)電科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

技術(shù)創(chuàng)新

1 建立了特高陡環(huán)境邊坡快速精準(zhǔn)勘察成套技術(shù)。通過無人機(jī)高清三維影像地質(zhì)問題快速識(shí)別技術(shù)、可視化精細(xì)編錄技術(shù)以及塊體穩(wěn)定性高效評(píng)價(jià)方法，解決了特高陡環(huán)境邊坡遠(yuǎn)距離地質(zhì)問題識(shí)別難度大、編錄精度差、判別效率低的難題，達(dá)到了“飛得近、查得清、判得明”的效果，實(shí)現(xiàn)了“快速識(shí)別、精細(xì)編錄、高效評(píng)價(jià)”的目標(biāo)。

2 提出了特高陡環(huán)境邊坡系統(tǒng)高效防治方法與技術(shù)。采取“高防預(yù)固、穩(wěn)挖適護(hù)”系統(tǒng)防治方法、高質(zhì)效錨索加固技術(shù)以及超高能級(jí)被動(dòng)柔性防護(hù)技術(shù)，攻克了特高陡環(huán)境邊坡與工程邊坡相互影響、大噸位百米級(jí)錨索施工、大能量高速度散體防護(hù)等難題，達(dá)到了“坡體系統(tǒng)防治、塊體高效錨固、散體安全防護(hù)”的效果。

3 創(chuàng)建了特高陡環(huán)境邊坡高效集成管控方法與平臺(tái)。運(yùn)用環(huán)境邊坡風(fēng)險(xiǎn)“定量評(píng)價(jià)、分級(jí)防控、智能預(yù)警”方法以及高效防治技術(shù)集成可視化管理平臺(tái)，解決了特高陡環(huán)境邊坡安全風(fēng)險(xiǎn)防控預(yù)警、全鏈條技術(shù)管理的難題，做到了“高效防控、集成管理”。

推廣應(yīng)用

該成果已成功應(yīng)用于烏東德水電站和旭龍水電站等工程特高陡環(huán)境邊坡防治。

1 烏東德水電站裝機(jī)容量10 200 MW，水庫總庫容3 74.08億m，最大壩高270 m，為Ⅰ等工程大（1）型。壩址河段長(zhǎng)約1 800 m，為典型深切峽谷，左岸坡頂高程1 836 m，右岸坡頂高程1 630 m，自河床起算邊坡高度830～1 036 m，邊坡坡度50°～60°，部分坡段近直立。工程邊坡之上的環(huán)境邊坡存在眾多潛在不穩(wěn)定體，對(duì)下部人員、設(shè)備、建筑物造成巨大威脅。

該成果成功應(yīng)用于烏東德水電站特高陡環(huán)境邊坡防治中，精準(zhǔn)識(shí)別了環(huán)境邊坡的危險(xiǎn)塊體、變形體等不穩(wěn)定體;采用“高防預(yù)固、穩(wěn)挖適護(hù)”系統(tǒng)防治方法，有效保證了邊坡安全;采用高質(zhì)效錨索加固技術(shù)和超高能級(jí)被動(dòng)柔性防護(hù)技術(shù)，解決了坡面塊體和散體的防護(hù)難題;采用環(huán)境邊坡風(fēng)險(xiǎn)“定量評(píng)價(jià)、分級(jí)防控、智能預(yù)警”方法，有效指導(dǎo)了環(huán)境邊坡風(fēng)險(xiǎn)防控工作;采用高效防治技術(shù)集成可視化管理平臺(tái)，大幅提高了管理效率，保障了烏東德水電站施工期的人員、設(shè)備和建筑物安全。目前，烏東德水電站機(jī)組已全部投產(chǎn)發(fā)電，工程運(yùn)行平穩(wěn)有序，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)正常。

2 旭龍水電站裝機(jī)容量2 400 MW，水庫總庫容為8.47 億m，最大壩高213 m，為Ⅰ等大（1）型工程。壩址區(qū)河谷深切狹窄、地質(zhì)條件復(fù)雜、地震烈度高。因樞紐建筑物布置需要，大壩兩岸開挖形成的工程邊坡高達(dá)300～500 m，工程邊坡以上還存在高達(dá)數(shù)百米、坡度達(dá)40°～60°以上的環(huán)境邊坡。

該成果在旭龍水電站特高陡環(huán)境邊坡防治中成功應(yīng)用，精準(zhǔn)識(shí)別出環(huán)境邊坡6處大型堆積體（總體積648萬m），6處危巖3 2 體（總體積167萬m），4處強(qiáng)卸荷松弛區(qū)（總面積40萬m），198個(gè)危險(xiǎn)塊體。以上勘察成果為環(huán)境邊坡防治提供了科學(xué)的依據(jù)，目前旭龍水電站環(huán)境邊坡防治施工正在有序?qū)嵤┲小?/p>