近年來(lái)我國(guó)建成運(yùn)營(yíng)了一大批高壩大庫(kù)。由于調(diào)洪、發(fā)電等要求，水庫(kù)的水位經(jīng)常變化，顯著改變了庫(kù)區(qū)邊坡的水文地質(zhì)環(huán)境。例如我國(guó)大渡河瀑布溝水庫(kù)總庫(kù)容53.37億m³，正常蓄水位850m，其水位變幅達(dá)60m。而且，庫(kù)區(qū)邊坡會(huì)遭遇地震、降雨和人為擾動(dòng)等多類荷載作用，容易出現(xiàn)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重威脅到水庫(kù)的安全和效益。譬如，1963年意大利瓦依昂特水庫(kù)發(fā)生近3億方巨型滑坡，導(dǎo)致水庫(kù)報(bào)廢、3000余人喪生。合理評(píng)價(jià)庫(kù)區(qū)邊坡的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)并進(jìn)行預(yù)警，對(duì)于保證水庫(kù)運(yùn)行安全和評(píng)估環(huán)境影響等方面均有重要意義。盡管現(xiàn)在邊坡監(jiān)測(cè)水平已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但水電站庫(kù)區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)報(bào)預(yù)警仍然主要依賴于經(jīng)驗(yàn)判斷，缺乏有效的理論方法。因此，需要在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展邊坡地質(zhì)災(zāi)害智能診斷與預(yù)警系統(tǒng)。

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)水電工程、管理企業(yè)都面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。大渡河公司適時(shí)提出并推進(jìn)“智能企業(yè)”建設(shè)，通過(guò)“大感知-大傳輸-大儲(chǔ)存-大計(jì)算-大分析技術(shù)群落”的公共技術(shù)支撐，將有層級(jí)的“物理企業(yè)”和無(wú)層級(jí)的“數(shù)字企業(yè)”協(xié)同融合，使水電企業(yè)呈現(xiàn)自動(dòng)預(yù)判、自主決策、自我演進(jìn)的智能化運(yùn)行狀態(tài)。作為智能企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)管控的重要組成部分，庫(kù)區(qū)邊坡災(zāi)害以實(shí)現(xiàn)信息感知、災(zāi)害診斷和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警一體化為核心，以強(qiáng)化機(jī)理分析基礎(chǔ)、提升工程安全性能、提高生產(chǎn)工作效率為目標(biāo)，具有“動(dòng)態(tài)化、精準(zhǔn)化、自動(dòng)化、智能化”等優(yōu)勢(shì)，可以克服“勘察-設(shè)計(jì)-施工”傳統(tǒng)工程單向思路的局限，最大限度的降低或避免地質(zhì)災(zāi)害造成損失。

庫(kù)區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害智能診斷與預(yù)警系統(tǒng)涉及多學(xué)科交叉，需要研究巖土大數(shù)據(jù)分析、融合、標(biāo)準(zhǔn)化的理論作為支撐。因此，大渡河庫(kù)區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害智能診斷與預(yù)警系統(tǒng)研究應(yīng)瞄準(zhǔn)工程重大需求和國(guó)際學(xué)科前沿，密切結(jié)合工程需要，統(tǒng)一部署、逐步推進(jìn)，形成創(chuàng)新性強(qiáng)、水平高、實(shí)用價(jià)值大的系列化研究成果。作為這一規(guī)劃的第一步，本項(xiàng)目擬依托瀑布溝等大型水庫(kù)邊坡，通過(guò)理論分析、模型試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬等手段開(kāi)展深入研究，重點(diǎn)突破邊坡安全極限和邊坡群耦合分析等基礎(chǔ)理論，形成基于“信息感知”的庫(kù)區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害智能診斷與預(yù)警系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)與大渡河公司現(xiàn)有智能企業(yè)的相關(guān)系統(tǒng)的對(duì)接，從而有效提升大渡河公司管轄水電站庫(kù)區(qū)邊坡的管控能力，同時(shí)提升我國(guó)邊坡防災(zāi)減災(zāi)基礎(chǔ)研究的原始創(chuàng)新能力，為保障大型庫(kù)區(qū)安全提供科學(xué)支撐。

基于此，選取典型邊坡各類安全監(jiān)測(cè)設(shè)備設(shè)施齊全，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歷史序列長(zhǎng)，已經(jīng)過(guò)部分工程治理的瀑布溝水電站庫(kù)區(qū)邊坡作為研究對(duì)象，開(kāi)展課題研究。

2.1項(xiàng)目概況

（1）工程概況

瀑布溝水電站位于四川省大渡河中游漢源縣和甘洛縣接壤處，距成都直線距離200km，距上游漢源、石棉兩縣城分別約28km、80km，其下游9km處有成昆鐵路漢源車站，壩址附近可通鐵路和公路，交通方便。瀑布溝水電站正常蓄水位850.00m，汛期運(yùn)行限制水位841.00m，死水位790.00m，正常運(yùn)行水位變幅為60m，總庫(kù)容53.37億m³，最大壩高186m，是大渡河中游的控制性工程。樞紐建筑物由礫石土心墻堆石壩、左岸地下廠房系統(tǒng)、左岸泄洪洞、左岸岸邊溢洪道、右岸放空洞及尼日河引水工程等組成。電站裝機(jī)容量360萬(wàn)kW，保證出力92.6萬(wàn)kW，年發(fā)電量147.9億kW·h。

瀑布溝水電站所處漢源縣屬川西南山地亞熱帶氣候區(qū)，地勢(shì)山高谷深起伏較大，從河谷到低山、低山到中山，有亞熱帶、溫帶、亞寒帶之分。氣候的特點(diǎn)垂直變化顯著，降雨量集中，河谷地區(qū)較干熱少雨，河谷低中山地帶有向川西南干熱河谷氣候過(guò)渡的特色。年平均氣溫17.7℃，最高氣溫40.9℃，極端最低氣溫-3.3℃。多年平均年蒸發(fā)量1395.6mm，多年平均相對(duì)濕度68%，最大風(fēng)速15.3m/s，多年平均年降水量748.4mm，歷年最大日降水量168.2mm，年平均降水日數(shù)143天。

（2）庫(kù)區(qū)邊坡情況

瀑布溝水電站壩前拉裂變形體是工程運(yùn)行期關(guān)注的重點(diǎn)，庫(kù)首右岸拉裂變形體（以下簡(jiǎn)稱“拉裂體”）位于大壩壩軸線右岸上游約780m處，此處自然谷坡大致走向?yàn)榻黃N向，谷坡總體呈折線狀，地形上呈陡—緩—陡－緩（下陡上緩）的變化，地貌上呈現(xiàn)出槽脊(溝梁)相間的梳狀地貌形態(tài)。谷坡坡度在980m高程以下近50°，980m高程以上近40°。2003年2月，由于受右岸低線公路施工（采用硐室大爆破方式開(kāi)挖）的影響，同時(shí)路塹邊坡嚴(yán)重超挖形成岸坡切腳，加之坡體特有的地質(zhì)條件，岸坡出現(xiàn)坡體松弛變形和表層覆蓋層（松散堆積體）的失穩(wěn)，地質(zhì)上定為右岸拉裂變形體（以下簡(jiǎn)稱拉裂體）。該拉裂變形體距大壩非常近、方量較大、位置較高，故其破壞方式、穩(wěn)定狀況、發(fā)展趨勢(shì)等直接影響電站運(yùn)營(yíng)期間地下廠房取水口和大壩的安全。根據(jù)拉裂變形體的地形地貌、巖體結(jié)構(gòu)特征、堆積物特征和變形破壞現(xiàn)象，在平面上將拉裂變形體按高程分為I、II兩個(gè)大區(qū)，其中II區(qū)依據(jù)拉裂變形體中、下部坡體的變形破壞特征又細(xì)分為3個(gè)亞區(qū)。I區(qū)主要包括變形拉裂體高高程緩坡平臺(tái)和后緣拉裂縫為主體的高高程（分布在970m高程以上）部分。II區(qū)為拉裂變形體I區(qū)以外的中、下部坡體部分。截止2018年12月，前后進(jìn)行了三期加固工程。

瀑布溝水電站位于川滇南北構(gòu)造帶北段東側(cè)，為南北向與北西向、北東向三大構(gòu)造的復(fù)合區(qū)，在大地構(gòu)造部位上屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西部之二級(jí)構(gòu)造單元上揚(yáng)子臺(tái)褶帶范疇。壩址和庫(kù)首段處于南北向的漢源—昭覺(jué)斷裂與宜坪—美姑斷裂所切割的相對(duì)穩(wěn)定的瓦山斷塊上。

區(qū)內(nèi)出露地層以震旦系下統(tǒng)陸相酸性火山熔巖、火山碎屑巖和澄江期花崗巖為主；庫(kù)中段則由上震旦統(tǒng)～古生界碳酸鹽巖、中生界紅層和下更新統(tǒng)昔格達(dá)組地層組成。此外，河谷、支溝及兩岸谷坡，尚有零星的第四系沖洪積、冰水河湖相堆積或坡崩積等松散層分布。

區(qū)內(nèi)巖體以弱、微風(fēng)化為主，風(fēng)化深度與巖性及地形地貌有關(guān)?？傮w而言，花崗巖較玄武巖、流紋斑巖、凝灰?guī)r風(fēng)化深度大；聲波縱波速度測(cè)試資料也反映同級(jí)別風(fēng)化程度的巖石，區(qū)內(nèi)以凝灰?guī)r波速最低，玄武巖次之，花崗巖最高，故凝灰?guī)r為主的岸坡風(fēng)化卸荷深度相對(duì)較大，巖體也相對(duì)較為破碎；高高程（右岸750m以上、左岸850m以上）比低高程（右岸750m以下、左岸850m以下）巖體風(fēng)化深度大，且有強(qiáng)風(fēng)化分布；古河道下部、單薄山脊巖體風(fēng)化深度大，且有強(qiáng)風(fēng)化帶分布。

區(qū)內(nèi)四大巖體均屬堅(jiān)硬巖?？傮w來(lái)說(shuō)，岸坡巖體變形破壞表現(xiàn)不強(qiáng)烈，變形強(qiáng)度和類型與巖性和地形地貌有關(guān)。較明顯的有兩處：一是庫(kù)首右岸玄武巖傾倒拉裂變形體，即右岸壩前古拉裂體及其上游側(cè)的拉裂變形體；二是壩下游左岸花崗巖崩塌（滑）體。此外，右岸凝灰?guī)r，受小斷層和巖性接觸帶弱面影響，似層面、節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體呈碎裂鑲嵌結(jié)構(gòu)，完整性差，岸坡表面巖石在風(fēng)化卸荷作用下，撒落強(qiáng)烈，岸坡穩(wěn)定性較差。

區(qū)內(nèi)小型沖溝少且切割不深，泥石流活動(dòng)較弱。樞紐區(qū)下游7km處，右岸發(fā)育有著名的泥石流溝利子伊達(dá)溝，據(jù)文獻(xiàn)記載，該溝歷史上曾多次發(fā)生大型泥石流活動(dòng)，最近于1981年7月9日發(fā)生的泥石流，造成成昆鐵路大橋沖毀，列車顛覆的嚴(yán)重自然災(zāi)害。

（3）庫(kù)區(qū)邊坡監(jiān)測(cè)情況

拉裂變形體安全監(jiān)測(cè)主要包括拉裂體內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)、外部變形監(jiān)測(cè)、滲透壓力和支護(hù)體應(yīng)力監(jiān)測(cè)。目前在測(cè)的主要監(jiān)測(cè)設(shè)施見(jiàn)下表。

表2-1  拉裂體監(jiān)測(cè)設(shè)施布置及運(yùn)行情況

2016年5月在放空洞進(jìn)口附近的山坡上布置TB09全站儀觀測(cè)站，對(duì)庫(kù)首右岸拉裂體和古拉裂體原有的外部變形測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量機(jī)器人自動(dòng)化觀測(cè)，并在TB09觀測(cè)站上安裝1套GNSS設(shè)備，通過(guò)GNSS實(shí)時(shí)觀測(cè)對(duì)全站儀觀測(cè)站的穩(wěn)定性進(jìn)行復(fù)核。2019年3月，在拉裂體末期加固工程范圍內(nèi)新增了12套4芯錨索，6個(gè)GNSS測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)布置臨近原有的外部變形觀測(cè)墩。2019年6月，在馬道層新建兩個(gè)外部變形觀測(cè)墩代替馬道層水準(zhǔn)測(cè)量。

本項(xiàng)目依托瀑布溝水電站庫(kù)區(qū)典型邊坡開(kāi)展研究，通過(guò)巖土力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、信息工程學(xué)等多學(xué)科交叉和融合，以創(chuàng)新學(xué)術(shù)思想為先導(dǎo)并與工程密切結(jié)合，力圖有效提升庫(kù)區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害診斷和預(yù)警的精度。擬綜合運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、材料試驗(yàn)、離心模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬和理論分析相結(jié)合的技術(shù)路線，通過(guò)各種研究手段互相驗(yàn)證、互為補(bǔ)充。重點(diǎn)突破邊坡安全極限和邊坡群耦合分析等基礎(chǔ)理論，形成基于“信息感知”的庫(kù)區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害智能診斷與預(yù)警系統(tǒng)，并開(kāi)展工程應(yīng)用，將庫(kù)區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害診斷和預(yù)警的水平提升到一個(gè)新的層次，為瀑布溝水庫(kù)邊坡地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)和預(yù)警提供科技支撐，也為建立庫(kù)區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害智能調(diào)控方案奠定堅(jiān)實(shí)的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。

2.2招標(biāo)范圍

結(jié)合大渡河瀑布溝水電站庫(kù)區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警的現(xiàn)實(shí)需求，開(kāi)展“大渡河庫(kù)區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害智能診斷與預(yù)警系統(tǒng)研究”，項(xiàng)目開(kāi)展地點(diǎn)為大渡河公司管轄的瀑布溝水電站及近壩庫(kù)岸邊坡，主要工作范圍包括：

（1）基礎(chǔ)資料收集及細(xì)化方案編制：在收集基礎(chǔ)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)歷史記錄進(jìn)行整理，擬定項(xiàng)目研究技術(shù)路線和具體工作方法等，形成具備組織實(shí)施的細(xì)化方案，通過(guò)審查后組織實(shí)施；

（2）關(guān)鍵理論和技術(shù)研究工作：包括邊坡地質(zhì)力學(xué)特性演變機(jī)制、邊坡漸進(jìn)破壞機(jī)理與安全極限特性、庫(kù)區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害智能診斷方法的理論研究；邊坡變形破壞的物理模擬、邊坡變形破壞的數(shù)值模擬以及邊坡信息感知的技術(shù)研究；

（3）智能診斷與預(yù)警功能實(shí)現(xiàn)：在資料分析和理論、技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)研發(fā)智慧診斷和預(yù)警系統(tǒng)，采購(gòu)必要的配套硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)研究成果的功能應(yīng)用，同時(shí)負(fù)責(zé)試運(yùn)行期間的運(yùn)維維護(hù)等工作，達(dá)到科學(xué)智能診斷和預(yù)警管控的目標(biāo)；

（4）技術(shù)服務(wù)工作：包含系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)部署及安裝調(diào)試工作，負(fù)責(zé)對(duì)研發(fā)的系統(tǒng)進(jìn)行安全檢測(cè)，完成邊坡監(jiān)測(cè)信息的初始化及歷史資料配置，開(kāi)展必要的技術(shù)培訓(xùn)，提煉項(xiàng)目研究成果（發(fā)明專利、軟件著作權(quán)及論文等），對(duì)試運(yùn)行期間的監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)進(jìn)行分析服務(wù)。

（5）項(xiàng)目評(píng)審及驗(yàn)收：采用智能診斷與預(yù)警系統(tǒng)對(duì)水庫(kù)的典型和重點(diǎn)邊坡開(kāi)展應(yīng)用示范研究，進(jìn)行系統(tǒng)的變形破壞模擬和地質(zhì)災(zāi)害診斷，可實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)邊坡地質(zhì)災(zāi)害的智能診斷和有效預(yù)警，可評(píng)價(jià)現(xiàn)有加固方案的合理性并給出邊坡治理優(yōu)化方案。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中將對(duì)關(guān)鍵階段工作進(jìn)行評(píng)審，項(xiàng)目完工后組織專家驗(yàn)收。

2.3計(jì)劃工期

本項(xiàng)目計(jì)劃服務(wù)期為自合同簽訂之日起28個(gè)月。主要進(jìn)度計(jì)劃安排如下：

（1）合同簽訂后3個(gè)月內(nèi)，開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和資料收集整理，編制完成《大渡河庫(kù)區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害智能診斷與預(yù)警系統(tǒng)研究細(xì)化方案》，通過(guò)專家審查。

（2）合同簽訂后15個(gè)月內(nèi)，完成項(xiàng)目理論研究和技術(shù)研究，提交階段研究成果報(bào)告。

（3）合同簽訂后20個(gè)月內(nèi)，完成庫(kù)區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害智能診斷與預(yù)警系統(tǒng)研發(fā)，組織實(shí)施系統(tǒng)部署，開(kāi)展水庫(kù)邊坡的地質(zhì)災(zāi)害診斷與預(yù)警系統(tǒng)試運(yùn)行。

（4）合同簽訂后28個(gè)月內(nèi)，完成合同約定的全部?jī)?nèi)容，完成相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)申報(bào)及論文撰寫，提交最終研究成果報(bào)告和系統(tǒng)試運(yùn)行報(bào)告，通過(guò)驗(yàn)收。

3.1投標(biāo)人應(yīng)同時(shí)具備下列資格條件：

（1）具有獨(dú)立法人資格，且為一般納稅人。

（2）近5年來(lái)（2015年1月1日至投標(biāo)截止時(shí)間）具有邊坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警或巖土工程科學(xué)研究服務(wù)項(xiàng)目業(yè)績(jī)。

（3）擬任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)具有副高級(jí)（高級(jí)工程師或副教授或副研究員）及以上職稱，且具有5年及以上的邊坡地質(zhì)災(zāi)害或巖土工程科學(xué)研究相關(guān)工作經(jīng)歷。

（4）擬任項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)具有正高級(jí)（教授級(jí)高級(jí)工程師或教授或研究員）職稱，且具有5年及以上的邊坡地質(zhì)災(zāi)害或巖土工程科學(xué)研究相關(guān)工作經(jīng)歷。

3.2未被國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家企業(yè)信用信息公示系統(tǒng)網(wǎng)站列入經(jīng)營(yíng)異常名錄或嚴(yán)重違法失信企業(yè)名單；未被國(guó)家公共信用信息中心“信用中國(guó)”網(wǎng)或各級(jí)信用信息共享平臺(tái)中列入失信被執(zhí)行人或失信黑名單；未被最高法中國(guó)執(zhí)行信息公開(kāi)網(wǎng)列入失信被執(zhí)行人清單；或未在禁止投標(biāo)名單內(nèi)。

3.3單位負(fù)責(zé)人為同一人或者存在控股、管理關(guān)系（含母子公司關(guān)系）的不同單位，不得同時(shí)作為投標(biāo)人參與本招標(biāo)項(xiàng)目的投標(biāo)，否則其各投標(biāo)人的投標(biāo)文件均作為廢標(biāo)處理。

3.4本次招標(biāo)不接受聯(lián)合體投標(biāo)。

3.5本次招標(biāo)采用資格后審方式。