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水庫變形邊坡多源融合監測與風險防控技術

2025-07-18    

一、技術簡介

本技術針對近壩庫岸特大變形邊坡精準勘察、多源數據融合監測與災變預警難的問題,采用理論分析、模型試驗、數值計算、程序開發等相結合的方法,形成了近壩庫岸特大變形體邊坡破壞機理與風險防控技術。

1)發明了複雜庫岸邊坡定向鑽孔軌跡布設方法和孔內岩體結構麵產狀解譯方法,研發了裂隙密集帶地質鑽探取芯器與孔內成像自動控製裝置,解決了複雜地質條件下的近壩庫岸特大變形體邊坡勘探精度差、難度大、成本高的問題。

2)構建了近壩庫岸邊坡“空-天-地-深”四維一體監測體係,提出了近壩庫岸邊坡變形多源數據融合監測分析方法,實現了“早期感知、中期掌握、後期控險”的近壩庫岸邊坡災變預警。

3)研發了庫水、降雨、地震等聯合作用下岩土體力學特性測試係列裝備,開發了多因素耦合條件下邊坡變形損傷破裂演化過程計算程序,揭示了近壩庫岸邊坡變形破壞機理。

4)提出限製水位抬升速率控製邊坡變形的方法,建立了近壩庫岸邊坡時空力學響應評價理論,構建了邊坡動態變形靶向控製體係,實現了“時機精確、靶點精準”的特大庫岸邊坡風險防控。

二、主要技術指標

1)發表在Computers and Geotechnics期刊上的“Non-linear shear strength reduction technique”文中方法,被美國Itasca公司嵌入FLAC/UDEC軟件;

2)創新成果被長安大學、蘭州大學、華北水利水電大學等多所高校在教學中引用;

3)培養博士後、博(碩)士生、工程技術骨幹50餘名;

4)成果在瀾滄江烏弄龍、白龍江苗家壩等10餘項水電工程成功應用,並推廣至西藏易貢藏布、帕隆藏布流域水電工程與新疆若羌、青海南山口抽蓄電站中,社會效益顯著,推廣應用前景廣闊。

三、社會經濟效益、應用情況及適用範圍

(1)社會經濟效益:本項目研究成果未產生直接銷售額與新增利潤。基於研究成果,瀾滄江烏弄龍水電站、黃河上遊拉西瓦、公伯峽、龍羊峽、李家峽等水電站均對庫區變形邊坡進行了設計、監測或施工優化,間接節約工程投資約3.86億元,推動上述水電站提前投產發電,根據烏弄龍、拉西瓦、公伯峽、龍羊峽、李家峽等水電站年發電量估算,實現水電功能效益約31.52億元。

2)應用情況:成果在烏弄龍拉金神穀變形體、拉西瓦水電站果卜岸坡、茨哈峽水電站4#變形體、羊曲水電站H1滑坡等10餘項重大項目中成功應用。相關成果被華能瀾滄江水電股份有限公司、華北水利水電大學、國家能源集團西藏電力有限公司、黃河上遊水電開發有限責任公司、蘭州大學等央、國企及高校采用,為大型水電工程建設提供了技術支撐,為高校科研、教育及地方經濟社會可持續發展作出了貢獻。

3)適用範圍:適用於大型水利水電項目庫岸邊坡的防治勘察設計,也可在高校教學中進行推廣。

四、技術圖片

五、其他

技術持有單位:中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司

技術聯係人:劉瀟敏,高級主管,18066967903,02988290583,345272770@qq.com