水电工程特高陡环境边坡高效防治关键技术

成果概况

“水电工程特高陡环境边坡高效防治关键技术”是以长江勘测规划设计研究有限责任公司、长江三峡勘测研究院有限公司（武汉）、中国三峡建工（集团）有限公司、布鲁克（成都）工程有限公司、长江水利委员会长江科学院为主要完成单位的科技创新成果。该成果以金沙江乌东德水电站为依托，通过近20 a的科研攻关，围绕特高陡环境边坡勘察难、防治难、管控难等关键技术问题，开展了系统深入研究，取得了系列创新性成果。

该成果获国家发明专利12项、实用新型专利15项、软件著作权9项、水利先进实用技术2项，相关成果纳入规范2部，主编著作3部，参编著作2部，发表高水平论文55篇（EI收录35篇）。2020年该成果获水利部长江水利委员会科学技术奖一等奖，2021年获水力发电科学技术奖一等奖。

技术创新

1 建立了特高陡环境边坡快速精准勘察成套技术。通过无人机高清三维影像地质问题快速识别技术、可视化精细编录技术以及块体稳定性高效评价方法，解决了特高陡环境边坡远距离地质问题识别难度大、编录精度差、判别效率低的难题，达到了“飞得近、查得清、判得明”的效果，实现了“快速识别、精细编录、高效评价”的目标。

2 提出了特高陡环境边坡系统高效防治方法与技术。采取“高防预固、稳挖适护”系统防治方法、高质效锚索加固技术以及超高能级被动柔性防护技术，攻克了特高陡环境边坡与工程边坡相互影响、大吨位百米级锚索施工、大能量高速度散体防护等难题，达到了“坡体系统防治、块体高效锚固、散体安全防护”的效果。

3 创建了特高陡环境边坡高效集成管控方法与平台。运用环境边坡风险“定量评价、分级防控、智能预警”方法以及高效防治技术集成可视化管理平台，解决了特高陡環境边坡安全风险防控预警、全链条技术管理的难题，做到了“高效防控、集成管理”。

推广应用

该成果已成功应用于乌东德水电站和旭龙水电站等工程特高陡环境边坡防治。

1 乌东德水电站装机容量10 200 MW，水库总库容3 74.08亿m，最大坝高270 m，为Ⅰ等工程大（1）型。坝址河段长约1 800 m，为典型深切峡谷，左岸坡顶高程1 836 m，右岸坡顶高程1 630 m，自河床起算边坡高度830～1 036 m，边坡坡度50°～60°，部分坡段近直立。工程边坡之上的环境边坡存在众多潜在不稳定体，对下部人员、设备、建筑物造成巨大威胁。

该成果成功应用于乌东德水电站特高陡环境边坡防治中，精准识别了环境边坡的危险块体、变形体等不稳定体;采用“高防预固、稳挖适护”系统防治方法，有效保证了边坡安全;采用高质效锚索加固技术和超高能级被动柔性防护技术，解决了坡面块体和散体的防护难题;采用环境边坡风险“定量评价、分级防控、智能预警”方法，有效指导了环境边坡风险防控工作;采用高效防治技术集成可视化管理平台，大幅提高了管理效率，保障了乌东德水电站施工期的人员、设备和建筑物安全。目前，乌东德水电站机组已全部投产发电，工程运行平稳有序，各项监测指标正常。

2 旭龙水电站装机容量2 400 MW，水库总库容为8.47 亿m，最大坝高213 m，为Ⅰ等大（1）型工程。坝址区河谷深切狭窄、地质条件复杂、地震烈度高。因枢纽建筑物布置需要，大坝两岸开挖形成的工程边坡高达300～500 m，工程边坡以上还存在高达数百米、坡度达40°～60°以上的环境边坡。

该成果在旭龙水电站特高陡环境边坡防治中成功应用，精准识别出环境边坡6处大型堆积体（总体积648万m），6处危岩3 2 体（总体积167万m），4处强卸荷松弛区（总面积40万m），198个危险块体。以上勘察成果为环境边坡防治提供了科学的依据，目前旭龙水电站环境边坡防治施工正在有序实施中。