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水库变形边坡多源融合监测与风险防控技术

2025-07-18    

一、技术简介

本技术针对近坝库岸特大变形边坡精准勘察、多源数据融合监测与灾变预警难的问题,采用理论分析、模型试验、数值计算、程序开发等相结合的方法,形成了近坝库岸特大变形体边坡破坏机理与风险防控技术。

1)发明了复杂库岸边坡定向钻孔轨迹布设方法和孔内岩体结构面产状解译方法,研发了裂隙密集带地质钻探取芯器与孔内成像自动控制装置,解决了复杂地质条件下的近坝库岸特大变形体边坡勘探精度差、难度大、成本高的问题。

2)构建了近坝库岸边坡“空-天-地-深”四维一体监测体系,提出了近坝库岸边坡变形多源数据融合监测分析方法,实现了“早期感知、中期掌握、后期控险”的近坝库岸边坡灾变预警。

3)研发了库水、降雨、地震等联合作用下岩土体力学特性测试系列装备,开发了多因素耦合条件下边坡变形损伤破裂演化过程计算程序,揭示了近坝库岸边坡变形破坏机理。

4)提出限制水位抬升速率控制边坡变形的方法,建立了近坝库岸边坡时空力学响应评价理论,构建了边坡动态变形靶向控制体系,实现了“时机精确、靶点精准”的特大库岸边坡风险防控。

二、主要技术指标

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

2)创新成果被长安大学、兰州大学、华北水利水电大学等多所高校在教学中引用;

3)培养博士后、博(硕)士生、工程技术骨干50余名;

4)成果在澜沧江乌弄龙、白龙江苗家坝等10余项水电工程成功应用,并推广至西藏易贡藏布、帕隆藏布流域水电工程与新疆若羌、青海南山口抽蓄电站中,社会效益显著,推广应用前景广阔。

三、社会经济效益、应用情况及适用范围

(1)社会经济效益:本项目研究成果未产生直接销售额与新增利润。基于研究成果,澜沧江乌弄龙水电站、黄河上游拉西瓦、公伯峡、龙羊峡、李家峡等水电站均对库区变形边坡进行了设计、监测或施工优化,间接节约工程投资约3.86亿元,推动上述水电站提前投产发电,根据乌弄龙、拉西瓦、公伯峡、龙羊峡、李家峡等水电站年发电量估算,实现水电功能效益约31.52亿元。

2)应用情况:成果在乌弄龙拉金神谷变形体、拉西瓦水电站果卜岸坡、茨哈峡水电站4#变形体、羊曲水电站H1滑坡等10余项重大项目中成功应用。相关成果被华能澜沧江水电股份有限公司、华北水利水电大学、国家能源集团西藏电力有限公司、黄河上游水电开发有限责任公司、兰州大学等央、国企及高校采用,为大型水电工程建设提供了技术支撑,为高校科研、教育及地方经济社会可持续发展作出了贡献。

3)适用范围:适用于大型水利水电项目库岸边坡的防治勘察设计,也可在高校教学中进行推广。

四、技术图片

五、其他

技术持有单位:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司

技术联系人:刘潇敏,高级主管,18066967903,02988290583,345272770@qq.com