第1章　绪论

1.1　重大水电工程中的高边坡问题

全球水能资源理论蕴藏量约39.9万亿kWh,技术可开发量约14.6万亿kWh,到2010年,全球水电装机容量超过10亿kW,年发电量超过3.6万亿kWh,开发程度约25%(按发电量计算),其中欧洲、北美洲、南美洲、亚洲、非洲水电开发程度分别为47%、38%、24%、17%和8%。我国水力资源蕴藏量和可开发装机容量居世界第一。根据2003年全国水力资源复查成果,我国水能资源理论蕴藏量年电量6.08万亿kWh,平均功率6.94亿kW,技术可开发年发电量2.47万亿kWh,装机容量5.42亿kW(如计算雅鲁藏布江下游河段5.70亿kW)。截至2010年年底,我国水电开发程度27.7%(按发电量计算),与发达国家相比仍有较大差距,开发潜力较大。

截至2010年底,我国水电装机容量达到21606万kW,其中大中型水电14071.5万kW、小水电5840万kW、抽水蓄能电站1694.5万kW,水电装机占全国发电总装机容量的22.3%,2010年全国水电发电量6867亿kWh,占全国发电量的16.2%。

总体讲,我国水力资源主要集中在西部,尤其是金沙江(总装机6887万kW)、澜沧江干流(云南段总装机2137万kW)、怒江(中下游规划装机2132万kW)、雅砻江(总装机2265万kW)、大渡河(可开发装机2348万kW)、乌江(总装机867.5万kW)等水电基地,干流梯级电站规模多在100万kW以上,个别为1000万kW级的超巨型电站,是我国乃至世界少有的水力资源“富矿”。

但西部的水电开发,同样面临巨大的工程挑战。一方面,地质条件与外部环境与东部水电开发相比变得异常复杂,复杂地质、高应力、高卸荷、地下水等问题突出;另一方面,由于水电建设引起的高边坡问题层出不穷,地质灾害与生态引人关注,需进行系统评估。“十一五”期间,随着我国一系列大型水电工程如三峡水电站、向家坝水电站、景洪水电站、糯扎渡水电站、锦屏二级水电站的建设,超过规范的岩石高边坡设计积累了一定工程经验,但复杂地质条件下的岩石高边坡工程建设仍面临着巨大挑战,需要理论创新和技术发展来支撑。

针对大型水电工程岩石高边坡工程实践,本书基于糯扎渡水电站枢纽区的岩石高边坡,从地质、力学参数、边坡稳定分析、工程边坡实践等方面开展了系统深入的理论研究和工程应用,可为同类边坡的设计与工程治理提供借鉴。