雅礱江流域工程安全關(guān)鍵技術(shù)與風(fēng)險管理

吳世勇，楊 弘（雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川成都，610051）

0 引言

雅礱江干流全長1 571 km，年徑流量609億m3。目前，流域一批世界級的高壩大庫正在建設(shè)或者已經(jīng)投入運行，這些工程很多已經(jīng)超過了現(xiàn)有的設(shè)計建設(shè)經(jīng)驗，面臨著深埋長大隧洞群建設(shè)強巖爆與高壓突涌水、低強度應(yīng)力比情況下的地下廠房大變形、壩肩人工開挖高邊坡穩(wěn)定性、超高水頭泄洪消能安全等諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，壩基壩肩抗滑穩(wěn)定、滲透穩(wěn)定、建筑材料性能等存在長效安全風(fēng)險，梯級電站群可能遭遇流域性超標(biāo)準(zhǔn)洪水、巨型滑坡群地質(zhì)災(zāi)害等，流域工程安全與風(fēng)險管理問題呈現(xiàn)出系統(tǒng)性、復(fù)雜性、群發(fā)性特點。流域梯級水電工程面臨的這些安全風(fēng)險挑戰(zhàn)成為亟待解決的問題。

1 工程安全關(guān)鍵技術(shù)

1.1 深埋長大隧洞安全技術(shù)

錦屏二級水電站裝機4 800 MW，由4條長16.67 km的引水隧洞組成世界埋深最大、規(guī)模最大的水工隧洞群。工程建設(shè)面臨2 500 m級超深埋隧洞強烈?guī)r爆與嚴(yán)重破壞、千米水頭級超高壓大流量巖溶地下水重大危害，兩者耦合作用下隧洞能否成洞、能夠確保施工安全，必須解決以下技術(shù)難題[1]：

（1）創(chuàng)建了超深埋特大隧洞強烈?guī)r爆風(fēng)險預(yù)測與防控集成技術(shù)體系。提出了超高地應(yīng)力場測試分析和巖爆風(fēng)險分區(qū)新方法，構(gòu)建了巖爆風(fēng)險多指標(biāo)評價系統(tǒng)，首創(chuàng)了“超前誘導(dǎo)釋放能量，時空分序強化圍巖”的巖爆防控集成技術(shù)體系，攻克了100 MPa級超高地應(yīng)力強烈?guī)r爆區(qū)隧洞安全施工難題。

（2）提出了超高壓大流量巖溶突涌水災(zāi)害預(yù)測預(yù)警與防治成套技術(shù)。建立了高山峽谷巖溶水孕育演化、突涌運移規(guī)律的非線性分析預(yù)測方法，提出了突涌水災(zāi)害風(fēng)險多尺度遞進(jìn)識別與預(yù)警方法，研發(fā)了超高壓大流量地下突涌水治理成套技術(shù)，解決了千米水頭級超高壓大流量地下突涌水高效治理難題。

（3）建立了超深埋特大隧洞成洞設(shè)計方法。構(gòu)建了超深埋條件下反映真實圍巖性狀的圍巖分類體系，提出了以“抑制圍巖時效破裂”為核心的超深埋隧洞成洞和圍巖穩(wěn)定控制方法，建立了以圍巖為主體的復(fù)合承載結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，見圖1，破解了超高地應(yīng)力和超高外水壓力耦合作用下特大隧洞成洞難的問題。

圖1 復(fù)合承載結(jié)構(gòu)體系Fig.1 Composite bearing structure

錦屏二級特大引水隧洞僅用54個月貫通，實現(xiàn)了安全高效建設(shè)和提前發(fā)電，放空檢查和多年運行監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，隧洞復(fù)合承載結(jié)構(gòu)安全可靠，滲壓控制系統(tǒng)運行良好，4條引水隧洞實測滲漏量分別為62～130 L/s，遠(yuǎn)低于350 L/s的設(shè)計允許值。

1.2 地下廠房洞室群安全控制技術(shù)

錦屏一級水電站裝機容量3 600 MW，地下廠房洞室群由主廠房、主變室和尾調(diào)室等約40個洞室組成，主廠房長276.99 m，最大跨度28.90 m，高68.80 m；尾水調(diào)壓室最大直徑41 m，高80.5 m，為世界上最大圓筒型調(diào)壓室。廠區(qū)最大主應(yīng)力35.7 MPa，廠房洞室群多數(shù)巖石強度應(yīng)力比約1.5～3，80%以上圍巖強度應(yīng)力比小于2.0，屬極高地應(yīng)力-極低強度應(yīng)力比條件大型水工洞室群。工程施工過程中，洞室群圍巖變形量大（最大變形達(dá)245 mm）、卸荷松弛深（最大深度達(dá)16 m）、收斂時間長（達(dá)2年以上），錨索負(fù)載水平高，極低強度應(yīng)力比條件下大型地下廠房洞室群圍巖變形控制問題復(fù)雜，技術(shù)難度高。

根據(jù)施工開挖過程中的巖體破裂現(xiàn)象和監(jiān)測成果，從研究圍巖破裂擴展機制入手，利用巖體破裂特性試驗和輔助手段，認(rèn)識圍巖與錦屏大理巖力學(xué)特性之間關(guān)系，探索大理巖圍壓效應(yīng)與破裂特性的內(nèi)在機制；采用宏觀與微觀、連續(xù)與非連續(xù)相結(jié)合的計算輔助技術(shù)，分析錦屏一級地下廠房洞室圍巖變形機制和變形持續(xù)發(fā)展的根源，揭示了高地應(yīng)力區(qū)地下廠房洞室群圍巖變形破裂機理，建立了“變形協(xié)調(diào)-分級支護-松弛灌漿”協(xié)同抑制洞室群圍巖破裂擴展與時效變形的穩(wěn)定控制技術(shù)，即：基于圍巖漸進(jìn)破裂的表-淺-深、剛-柔聯(lián)合支護，適應(yīng)圍巖時效變形的分序分區(qū)分級錨索支護，巖壁吊車梁混凝土澆筑時機與圍巖變形協(xié)調(diào)，圍巖松弛區(qū)精細(xì)控制灌漿補強加固等綜合技術(shù)。

圖2是廠房巖壁吊車梁部位各數(shù)量級位移發(fā)展深度圖，10 mm位移等值線發(fā)展深度到10 m左右；大部分變形發(fā)生在IV層到第VI層開挖期間。即在廠房第Ⅵ層開挖完成，VII層預(yù)裂爆破，且母線洞開挖完成后，方可進(jìn)行巖錨梁的混凝土澆筑施工，并根據(jù)斷層的位置及廠房布置的要求合理設(shè)置結(jié)構(gòu)縫，這些技術(shù)措施有效地防止了巖壁吊車梁混凝土開裂，巖壁吊車梁的載荷試驗成果以及近5年的運行情況可以看出，巖壁吊車梁是安全穩(wěn)定的。

圖2 巖錨梁位移向深部發(fā)展過程Fig.2 Development process of rock anchor beam displacement

1.3 高邊坡及滑坡體安全技術(shù)

雅礱江流域處于川西高原腹地，地形上屬我國Ⅰ、Ⅱ階梯過渡帶，系典型高山峽谷區(qū)。區(qū)域構(gòu)造變形復(fù)雜，斷裂活動強烈，致使流域內(nèi)地層發(fā)生形變、巖體破碎、穩(wěn)定性降低，發(fā)育有眾多變形體、滑坡體。同時，我國西南地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)賦存演化環(huán)境、高應(yīng)力條件下邊坡的巖體結(jié)構(gòu)及變形破壞特征、高強度巖體開挖引起的復(fù)雜工程作用效應(yīng)，使得巖石高邊坡工程的勘測、設(shè)計、施工與控制異常復(fù)雜，遠(yuǎn)超出現(xiàn)有設(shè)計規(guī)范的范圍，高邊坡穩(wěn)定問題突出。此外，每年夏季季風(fēng)強盛時期，由西南季風(fēng)將印度洋和孟加拉灣的水汽源源不斷地輸進(jìn)流域，常發(fā)生局地強降雨，在水力侵蝕等外力作用下，易引發(fā)大量地質(zhì)災(zāi)害。

近壩高邊坡穩(wěn)定性反饋分析和預(yù)警系統(tǒng)是水電工程建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)難題。目前，巖石高邊坡安全監(jiān)測分析多是建立在統(tǒng)計趨勢預(yù)測和工程經(jīng)驗基礎(chǔ)上，有關(guān)監(jiān)測預(yù)警預(yù)報研究，無論理論研究還是技術(shù)手段，都不完善，亦不成熟。開展了邊坡安全監(jiān)測設(shè)計及監(jiān)測分析，建立反分析算法，反演典型巖體力學(xué)參數(shù)，進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性反饋分析，研究邊坡巖體時效變形特征，為邊坡長期安全評價提供技術(shù)支撐[2]。

同時，為了滿足流域化、科學(xué)化的需求，保障監(jiān)測工作本身的安全性，探索GNSS、無人機等新型監(jiān)測技術(shù)、監(jiān)測手段，改進(jìn)、完善和發(fā)展工程類比的預(yù)警方法、多源監(jiān)測信息的趨勢預(yù)警方法，為最終建立流域邊坡安全監(jiān)測和預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)打下堅實基礎(chǔ)。

1.3.1 GNSS

錦屏一級水電站庫區(qū)呷爬、水文站滑坡體表面變形監(jiān)測原采用大地測量的方法，后由于變形加劇、觀測存在一定安全風(fēng)險，于2016年1月初采用GNSS方法進(jìn)行監(jiān)測，并于2016年1月18日開始進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)采集。GNSS變形監(jiān)測位移精度可達(dá)±3 mm，滿足高精度、長周期、穩(wěn)定自動化監(jiān)測要求。

監(jiān)測系統(tǒng)由34個監(jiān)測點構(gòu)成，其中3個作為基準(zhǔn)點。監(jiān)測點均采用“北斗+GPS”的雙系統(tǒng)四頻高精度GNSS接收機，配合A6000E雙星四頻扼流圈測量天線，GNSS接收機接收的原始測量數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)橋發(fā)送到監(jiān)控中心進(jìn)行處理，GNSS監(jiān)測站系統(tǒng)構(gòu)成見圖3所示?，F(xiàn)場共布置34個接收點，7個中繼端，使用4個光纖端口，將測點信息回傳到監(jiān)控平臺軟件。整個通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋不小于1 200 km2山區(qū)和20 km庫前上游流域。GNSS接收機可保存定位數(shù)據(jù)≥1個月。服務(wù)器監(jiān)控軟件可實時查詢變形體5年的位移變化情況。

圖3 太陽能供電GNSS監(jiān)測站Fig.3 GNSS monitoring station with solar power

1.3.2 無人機

傾斜攝影技術(shù)是國際測繪領(lǐng)域近年來發(fā)展起來的一項高新技術(shù)，它顛覆了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限，通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器，同時從一個垂直、四個傾斜等五個不同的角度采集影像，將用戶引入符合人眼視覺的真實直觀世界。通過對像控點的測量、利用飛機搭載的GNSS數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配和解算等步驟最終實現(xiàn)三維建模。在數(shù)字正射影像上，地質(zhì)人員對邊坡可能存在的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行判讀。圖4為無人機采集的錦屏水電站右壩肩邊坡圖像。

圖4 壩肩邊坡斜坡及分布的第四系松散堆積Fig.4 Abutment slope on the right bank and the distribution of quaternary loose accumulation

1.4 梯級水庫群聯(lián)合調(diào)度安全技術(shù)

雅礱江流域內(nèi)氣候主要受高空西風(fēng)大氣環(huán)流及西南季風(fēng)的影響，氣候條件十分復(fù)雜，地形高差與南北緯度變化大，平面變化和垂直變化大，已建成水庫與在建工程圍堰度汛標(biāo)準(zhǔn)差異大。流域防洪度汛安全除了確保全流域沿線及樞紐自身防洪安全外，還要配合三峽等水庫為長江中下游防洪，配合其他水庫為金沙江和川渝河段防洪，是一個多目標(biāo)、多約束、非線性的復(fù)雜系統(tǒng)。

雅礱江水調(diào)自動化系統(tǒng)通過GSM MODEN池和北斗衛(wèi)星接收流域現(xiàn)有147個遙測站的實時水雨情信息[3]。水調(diào)系統(tǒng)能準(zhǔn)確、及時地收集水雨情信息，完成長、中、短期水文預(yù)報，為水庫調(diào)度方案提供決策支持；能完成雅礱江流域各水電站或不同梯級水電站組合的梯級電站群的中長期水庫調(diào)度方案和短期調(diào)度方案的編制；在滿足防洪要求的前提下，充分考慮流域梯級水電站群的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)調(diào)洪模擬演算，為流域水電站防洪調(diào)度決策提供依據(jù)，系統(tǒng)典型功能如圖5所示。其功能具體分三大部分：第一部分基本應(yīng)用功能，包括數(shù)據(jù)采集和處理、數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)通信、在線報警、信息查詢管理及發(fā)布、信息展示；第二部分高級應(yīng)用功能，包括水務(wù)計算、水文預(yù)報、發(fā)電調(diào)度、洪水調(diào)度、運行日志、經(jīng)濟運行評價、風(fēng)險分析等；第三部分是針對雅礱江流域?qū)嶋H情況開發(fā)的遙測數(shù)據(jù)與報汛矯正、遙測數(shù)據(jù)與報汛數(shù)據(jù)對比等功能。

同時，通過開展雅礱江下游梯級水電站群調(diào)度管理模式研究、多市場下雅礱江下游梯級水電站群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度方式研究、雅礱江流域中長期徑流預(yù)測方法研究、雅礱江下游梯級水庫調(diào)度方案研究、雅礱江下游梯級水庫實時預(yù)報調(diào)度方案研究、雅礱江下游梯級水庫聯(lián)合調(diào)度規(guī)程編制及軟件開發(fā)等系列研究，有效確保了梯級水庫群聯(lián)合調(diào)度安全。

2 安全管理系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 泄洪安全實時監(jiān)控系統(tǒng)

二灘、官地、錦屏等高壩大庫工程的共同特點是壩高、流量大、河谷狹窄、地質(zhì)條件復(fù)雜，泄洪消能安全問題十分突出，泄洪消能高速水流沖刷、消力塘抗浮穩(wěn)定性等是工程中的關(guān)鍵性技術(shù)問題。錦屏一級水電站拱壩高305 m，為世界第一高壩，泄洪時水頭高達(dá)230～240m，泄洪功率高達(dá)33 456 MW；二灘雙曲拱壩壩高240 m，最大泄洪流量23 900 m3/s，總泄洪功率39 000 MW；官地碾壓混凝土重力壩壩高168 m，上下游水頭差最大達(dá)105.6 m，單寬泄洪功率127.1 MW/m（校核172.2 MW/m），各項指標(biāo)都居同類工程前列。

通過對特高壩結(jié)構(gòu)泄洪振動運行監(jiān)測與損傷診斷技術(shù)、特高壩消力塘運行安全監(jiān)測預(yù)警與調(diào)控方法、特高水頭泄洪洞安全運行監(jiān)控技術(shù)等進(jìn)行系統(tǒng)研究，同步進(jìn)行消力塘水力學(xué)與振動響應(yīng)的原型觀測。根據(jù)原型觀測成果，參考實測、校核及設(shè)計工況下數(shù)值模擬預(yù)測結(jié)果，借鑒其他工程經(jīng)驗，界定水墊塘底板安全預(yù)警各等級下各預(yù)警指標(biāo)的范圍[4]，水墊塘底板振動有限元模型見圖6所示。進(jìn)而創(chuàng)建融合水力學(xué)、振動響應(yīng)和聲學(xué)指標(biāo)的泄洪洞安全監(jiān)控指標(biāo)體系。

圖5 梯級電站綜合監(jiān)測信息圖Fig.5 Comprehensive monitoring information of cascade hydropower stations

圖6 水墊塘底板振動計算模型Fig.6 Calculation model for vibration of the plunge pool slabs

2.2 流域中下游水庫地震監(jiān)測系統(tǒng)

雅礱江流域庫群的地震監(jiān)測采取統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、分步實施的方式進(jìn)行，既針對性地實現(xiàn)了重點部位的監(jiān)測，又實現(xiàn)了流域梯級水庫地震監(jiān)測、水庫臺網(wǎng)與國家臺網(wǎng)的統(tǒng)籌規(guī)劃、資源共享。雅礱江流域梯級水庫臺網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)由數(shù)字遙測地震臺站、數(shù)據(jù)傳輸信道、中繼站和臺網(wǎng)中心幾部分組成。臺站的布設(shè)兼顧道路交通、數(shù)據(jù)傳輸、測震基巖、臺網(wǎng)展布、臺站安全和后期維護等諸多因素，為此，因地制宜地采用了超短波、衛(wèi)星、數(shù)傳電臺、CDMA及光纖等綜合組網(wǎng)方式。臺網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)采用大動態(tài)反饋地震計、24位地震數(shù)據(jù)采集器等最新的數(shù)字地震觀測技術(shù)，并在重要斷層附近布設(shè)強震觀測設(shè)備，擴大臺網(wǎng)的動態(tài)響應(yīng)范圍，是國內(nèi)技術(shù)先進(jìn)、功能齊備的水庫地震監(jiān)測系統(tǒng)。臺網(wǎng)監(jiān)測能力ML0.5可定位區(qū)域完全涵蓋了壩上20 km和壩下5 km范圍，ML1.0涵蓋了庫區(qū)50 km范圍，ML2.0涵蓋了庫區(qū)100 km范圍。同時，在二灘、官地、錦屏一級大壩上布置強震觀測設(shè)備，可以實時獲取地震波到達(dá)時大壩等重要水工建筑物的加速度，實現(xiàn)了對地震給大壩等造成影響的快速評估，提供抗震減災(zāi)科學(xué)支持。

2.3 流域大壩安全信息管理系統(tǒng)

雅礱江流域大壩安全信息管理系統(tǒng)作為流域大壩安全管理和技術(shù)管理的統(tǒng)一平臺，主要功能是對公司各投運電站的安全監(jiān)測、巡視檢查、維護、定檢、注冊等大壩安全信息進(jìn)行全面管理，并為施工期大壩安全監(jiān)測管理提供信息化手段，最終實現(xiàn)全流域22座梯級電站大壩安全信息的接入和管理。

圖7 大壩安全管理系統(tǒng)架構(gòu)Fig.7 Structure of dam safety management system

目前，系統(tǒng)管理已投運電站（二灘、桐子林、官地、錦屏一級、二級）監(jiān)測儀器共約34 701支，同時接入了水情信息、泄洪震動、大壩強震等數(shù)據(jù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)共計6 071萬條；管理在建電站工程（兩河口、楊房溝）監(jiān)測儀器共約6 383支，監(jiān)測數(shù)據(jù)101萬條。

流域大壩安全信息管理系統(tǒng)所涉及的流域化系統(tǒng)集成技術(shù)、應(yīng)用服務(wù)接口封裝技術(shù)、不同自動化廠家采集接口集成技術(shù)、系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)、不同網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用集成技術(shù)、自動評判預(yù)警技術(shù)、遠(yuǎn)程容災(zāi)備份與應(yīng)急拆分技術(shù)等均處于國內(nèi)先進(jìn)水平。系統(tǒng)建設(shè)以來減少了大量的交接工作，避免了人工交接過程造成信息遺漏或錯誤，為實現(xiàn)大壩安全管理從施工期到運行期的無縫銜接與平穩(wěn)過渡奠定了基礎(chǔ)。

2.4 水電全生命周期數(shù)字化管理平臺[5]

目前，我國大部分流域水電企業(yè)信息化建設(shè)還處在分階段、分專業(yè)管理信息系統(tǒng)開發(fā)使用階段，各種信息系統(tǒng)針對某個階段、某個專業(yè)管理的需求，分別設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用。雅礱江流域也搭建了內(nèi)部跨區(qū)的專用網(wǎng)絡(luò)，建成了企業(yè)門戶、OA辦公自動化系統(tǒng)以及若干水電開發(fā)管理應(yīng)用系統(tǒng)，包括流域公共安全信息管理系統(tǒng)、流域大壩安全信息管理系統(tǒng)、工程管理信息系統(tǒng)、工程施工過程實時監(jiān)控系統(tǒng)、電力生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、水電廠設(shè)備實時狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、流域水情測報與水調(diào)自動化系統(tǒng)、環(huán)保水保信息管理系統(tǒng)、征地移民信息管理系統(tǒng)等。但是工程全生命周期不同階段、不同業(yè)務(wù)的主要數(shù)據(jù)資源仍然處于分隔狀態(tài)，沒有實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的跨專業(yè)、全生命周期的共享和傳遞。

水電全生命周期數(shù)字化管理平臺從流域水電開發(fā)全生命周期管理需求和流域水電企業(yè)信息化建設(shè)現(xiàn)狀出發(fā)，提出流域水電開發(fā)全生命周期管理數(shù)字化平臺的建設(shè)思路：通過統(tǒng)一流域標(biāo)識系統(tǒng)，集成整合已有信息系統(tǒng)采集管理的梯級水電工程相關(guān)階段信息資源，消除信息孤島，建設(shè)基于混合架構(gòu)的大數(shù)據(jù)中心；重點解決了通過三維可視化平臺建設(shè)增強數(shù)據(jù)資源的直觀表達(dá)，實現(xiàn)三維GIS（地理信息系統(tǒng)）和BIM（建筑信息模型）的融合展現(xiàn)，并便于分析和展現(xiàn)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。遵循這一建設(shè)思路，雅礱江公司已初步建成企業(yè)數(shù)據(jù)中心和三維可視化信息集成展現(xiàn)和會商平臺，并用于實現(xiàn)雅礱江流域水電開發(fā)全生命周期數(shù)字化管理，圖8為平臺應(yīng)用之一——流域DEM三維淹沒分析模型。目前，該平臺已為13個信息系統(tǒng)提供共享數(shù)據(jù)。

圖8 平臺應(yīng)用之一——流域DEM三維淹沒分析模型Fig.8 Application platform——watershed DEM three-dimensional analysis model for flooded area

3 流域風(fēng)險管理

3.1 風(fēng)險分級管控技術(shù)

公司始終堅持“基于風(fēng)險、超前控制、過程管理、閉環(huán)管理、全員參與、簡單實用、溝通交流、持續(xù)改進(jìn)”的原則，制定切合實際、具體科學(xué)的安全風(fēng)險辨識程序和方法，即風(fēng)險分級管控技術(shù)，全方位、全過程辨識作業(yè)環(huán)境、生產(chǎn)工藝、設(shè)備設(shè)施、人員行為和管理體系等方面存在的安全風(fēng)險。綜合考慮起因物、引起事故的誘導(dǎo)性原因、致害物、傷害方式等，確定安全風(fēng)險分類，對各級不同分類風(fēng)險，采用相應(yīng)的風(fēng)險評估方法確定安全風(fēng)險評級，將其從高到低劃分為重大風(fēng)險、較大風(fēng)險、一般風(fēng)險和低風(fēng)險四個等級，分別用紅、橙、黃、藍(lán)四種顏色標(biāo)示，并依據(jù)安全風(fēng)險類別和等級建立本單位安全風(fēng)險數(shù)據(jù)庫，繪制“紅橙黃藍(lán)”四色安全風(fēng)險空間分布圖。

利用風(fēng)險分級管控技術(shù)對流域地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了全面評估，表1為流域地質(zhì)災(zāi)害評估過程中根據(jù)危害程度、發(fā)育程度等建立的危險性分級表。

在實際實施中，地質(zhì)災(zāi)害危險性等級大，規(guī)劃建設(shè)適宜性差，確需布置設(shè)施設(shè)備時，應(yīng)進(jìn)行避讓或地質(zhì)災(zāi)害防治，消除地質(zhì)災(zāi)害影響；地質(zhì)災(zāi)害危險性等級中等，規(guī)劃建設(shè)基本適宜，但應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治，減輕地質(zhì)災(zāi)害的影響；地質(zhì)災(zāi)害危險性等級小，規(guī)劃建設(shè)適宜性好，應(yīng)避免工程建設(shè)引發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害，同時開展監(jiān)測預(yù)警工作。同時對地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險實行分層、分類、分專業(yè)管理，逐一落實單位、部門、崗位的管控責(zé)任，實現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點、關(guān)鍵環(huán)節(jié)的管控。

3.2 流域應(yīng)急指揮系統(tǒng)

緊密結(jié)合雅礱江公司應(yīng)急管理工作的特點，以及雅礱江流域地質(zhì)條件和自然災(zāi)害的典型特質(zhì)，建設(shè)技術(shù)先進(jìn)、功能完善、信息全面、安全易用的應(yīng)急管理平臺，應(yīng)急指揮系統(tǒng)建設(shè)包含了應(yīng)急指揮系統(tǒng)硬件平臺與軟件平臺建設(shè)。應(yīng)急指揮系統(tǒng)硬件平臺建設(shè)主要包括：大屏幕顯示系統(tǒng)、圖像監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)、視頻會商系統(tǒng)、有線語音通信系統(tǒng)、無線語音通信系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、衛(wèi)星通信接入系統(tǒng)、容災(zāi)備份等。軟件平臺建設(shè)應(yīng)有效整合數(shù)字雅礱江、大壩安全信息管理系統(tǒng)、水庫調(diào)度系統(tǒng)等，將有關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入應(yīng)急指揮系統(tǒng)進(jìn)行綜合顯示，為應(yīng)急指揮提供決策輔助，最終實現(xiàn)對雅礱江公司各類突發(fā)事件的常態(tài)化和非常態(tài)化管理，實現(xiàn)與公司內(nèi)部其他業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的橫向集成，具體包括以下目標(biāo)：

（1）對于流域電站突發(fā)事件的事前、事中、事后的全流程管理，并實現(xiàn)基于GIS的災(zāi)害影響可視化展現(xiàn)。

（2）通過接入專業(yè)系統(tǒng)預(yù)警信息并結(jié)合數(shù)字化預(yù)案技術(shù)，基于應(yīng)急管理平臺數(shù)據(jù)庫為應(yīng)急指揮提供輔助決策。建立遠(yuǎn)程協(xié)同會商平臺，通過對災(zāi)害現(xiàn)場的多源信息和應(yīng)急資源信息的融合，進(jìn)行應(yīng)急指揮的態(tài)勢分析和指揮調(diào)度。

（3）對應(yīng)急事后的災(zāi)損統(tǒng)計和應(yīng)急過程回放進(jìn)行總結(jié)分析，提煉應(yīng)急處置的經(jīng)驗。

（4）提供日常的應(yīng)急管理和應(yīng)急培訓(xùn)演練。

4 結(jié)論及建議

系統(tǒng)總結(jié)了雅礱江流域工程安全所解決的各種關(guān)鍵技術(shù)，并利用信息化技術(shù)實現(xiàn)了系統(tǒng)應(yīng)用，對各種工程安全風(fēng)險開展了有效管控，為確保流域梯級水電工程安全奠定了堅實的基礎(chǔ)，但流域工程安全與風(fēng)險管理需要全面控制各個關(guān)鍵和薄弱環(huán)節(jié)，下一步仍需開展以下方面的研究。

（1）流域大壩系統(tǒng)中包含了主體水工建筑物監(jiān)測信息，但近壩高邊坡、庫區(qū)滑坡體由于巖體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，需深入研究巖土滑坡的破壞模式以及發(fā)展過程，分期提出巖土邊坡長期變形監(jiān)控指標(biāo)，形成可供在線監(jiān)測使用的、可靠的穩(wěn)定性判據(jù)等，建立高邊坡及滑坡體穩(wěn)定性的反饋分析與預(yù)警系統(tǒng)。

（2）高壩大庫的修建使得壩基、壩肩巖體長期處在復(fù)雜環(huán)境應(yīng)力場與滲流場的耦合作用下，同時大量灌漿材料的使用使建筑材料長效質(zhì)量風(fēng)險凸顯。應(yīng)進(jìn)一步開展壩基巖體弱化與滲控衰減特性及拱壩整體穩(wěn)定安全性研究，研究天然、人工材料力學(xué)特性弱化規(guī)律與機理，通過試驗研究定量揭示巖體與軟弱結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)的弱化率，開展特高拱壩整體穩(wěn)定安全性研究。

（3）雖然已經(jīng)針對重要的項目建立了監(jiān)測系統(tǒng)，并且建立了統(tǒng)一的數(shù)字化管理平臺，但應(yīng)急保障資源、應(yīng)急預(yù)案還沒有實現(xiàn)數(shù)字化，應(yīng)急指揮人員在處置突發(fā)事件時可能因沒有掌握完整的信息而影響科學(xué)決策，因此下一步應(yīng)以應(yīng)急指揮系統(tǒng)建設(shè)為核心，整合并統(tǒng)一利用相關(guān)信息、硬件平臺，全面提升流域應(yīng)急處置水平。 ■

[1]吳世勇,任旭華,陳祥榮,等.錦屏二級水電站引水隧洞圍巖穩(wěn)定分析及支護設(shè)計[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2005,24(20)：3777-3782.

[2]楊弘,馮永祥.雅礱江流域高壩群運行安全關(guān)鍵問題研究[J].大壩與安全,2012(5)：15-19.

[3]王小鋒,丁義.雅礱江流域水調(diào)自動化系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用研究[J].水電與新能源,2014(6)：46-48.

[4]楊弘,練繼建,馮永祥,等.高壩水墊塘泄洪安全實時監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].水力發(fā)電學(xué)報,2008,27(3)：93-100.

[5]陳云華.雅礱江流域數(shù)字化平臺建設(shè)規(guī)劃及關(guān)鍵技術(shù)問題[C].流域水電開發(fā)重大技術(shù)問題及主要進(jìn)展——雅礱江虛擬研究中心2014年度學(xué)術(shù)年會論文集.黃河水利出版社：4-8.