水電工程特高陡環境邊坡高效防治關鍵技術

成果概況

“水電工程特高陡環境邊坡高效防治關鍵技術”是以長江勘測規劃設計研究有限責任公司、長江三峽勘測研究院有限公司（武漢）、中國三峽建工（集團）有限公司、布魯克（成都）工程有限公司、長江水利委員會長江科學院為主要完成單位的科技創新成果。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，圍繞特高陡環境邊坡勘察難、防治難、管控難等關鍵技術問題，開展了系統深入研究，取得了系列創新性成果。

該成果獲國家發明專利12項、實用新型專利15項、軟件著作權9項、水利先進實用技術2項，相關成果納入規范2部，主編著作3部，參編著作2部，發表高水平論文55篇（EI收錄35篇）。2020年該成果獲水利部長江水利委員會科學技術獎一等獎，2021年獲水力發電科學技術獎一等獎。

技術創新

1 建立了特高陡環境邊坡快速精準勘察成套技術。通過無人機高清三維影像地質問題快速識別技術、可視化精細編錄技術以及塊體穩定性高效評價方法，解決了特高陡環境邊坡遠距離地質問題識別難度大、編錄精度差、判別效率低的難題，達到了“飛得近、查得清、判得明”的效果，實現了“快速識別、精細編錄、高效評價”的目標。

2 提出了特高陡環境邊坡系統高效防治方法與技術。采取“高防預固、穩挖適護”系統防治方法、高質效錨索加固技術以及超高能級被動柔性防護技術，攻克了特高陡環境邊坡與工程邊坡相互影響、大噸位百米級錨索施工、大能量高速度散體防護等難題，達到了“坡體系統防治、塊體高效錨固、散體安全防護”的效果。

3 創建了特高陡環境邊坡高效集成管控方法與平臺。運用環境邊坡風險“定量評價、分級防控、智能預警”方法以及高效防治技術集成可視化管理平臺，解決了特高陡環境邊坡安全風險防控預警、全鏈條技術管理的難題，做到了“高效防控、集成管理”。

推廣應用

該成果已成功應用于烏東德水電站和旭龍水電站等工程特高陡環境邊坡防治。

1 烏東德水電站裝機容量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。工程邊坡之上的環境邊坡存在眾多潛在不穩定體，對下部人員、設備、建筑物造成巨大威脅。

該成果成功應用于烏東德水電站特高陡環境邊坡防治中，精準識別了環境邊坡的危險塊體、變形體等不穩定體;采用“高防預固、穩挖適護”系統防治方法，有效保證了邊坡安全;采用高質效錨索加固技術和超高能級被動柔性防護技術，解決了坡面塊體和散體的防護難題;采用環境邊坡風險“定量評價、分級防控、智能預警”方法，有效指導了環境邊坡風險防控工作;采用高效防治技術集成可視化管理平臺，大幅提高了管理效率，保障了烏東德水電站施工期的人員、設備和建筑物安全。目前，烏東德水電站機組已全部投產發電，工程運行平穩有序，各項監測指標正常。

2 旭龍水電站裝機容量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。壩址區河谷深切狹窄、地質條件復雜、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300～500 m，工程邊坡以上還存在高達數百米、坡度達40°～60°以上的環境邊坡。

該成果在旭龍水電站特高陡環境邊坡防治中成功應用，精準識別出環境邊坡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處強卸荷松弛區（總面積40萬m），198個危險塊體。以上勘察成果為環境邊坡防治提供了科學的依據，目前旭龍水電站環境邊坡防治施工正在有序實施中。