2026年水土保持方案新规下的中仿弃渣场安全与失事影响分析解决方案

——从稳定性分析到整体失事、运动过程及下游影响范围的全过程数值模拟

一、方案背景

2026年水土保持方案编制要求进一步强化了生产建设项目弃渣场安全评价与失事风险分析。对于周边及下游存在居民、村庄、城镇、基础设施、河流、水库等敏感因素，以及位于沟谷、山区、丘陵区的弃渣场，需要进一步开展弃渣场失事影响专题分析。

这意味着水土保持方案中的弃渣场分析正在由传统的：“稳定性计算”向：“稳定性评价 → 极端工况 → 整体失事 → 动态运动 → 堆积 → 下游影响评价”转变。

传统安全系数只能回答“弃渣场是否可能发生失稳”，而新形势下的工程分析还需要回答：

• 极端降雨或洪水条件下是否可能失稳？

• 潜在失稳体位于哪里？

• 可能失事的渣体规模有多大？

• 失事后滑移距离是多少？

• 最大运动速度是多少？

• 是否进入下游沟道？

• 下游影响范围多大？

• 最大堆积深度是多少？

• 是否影响居民、道路、桥梁、河流及其他重要基础设施？

中仿依托GeoStudio、Rocscience、LS-Rapid、RAMMS、Leapfrog等专业软件，可构建覆盖三维地质建模、降雨入渗、渗流分析、边坡稳定、整体失事、快速滑移及下游堆积影响的完整数值分析体系。

二、新要求下弃渣场安全分析的技术需求

新形势下，弃渣场分析不再局限于单一剖面的安全系数计算，而应建立多工况、多尺度、多物理过程的分析体系。

2.1 工程地质与三维地形条件

需要综合考虑：

• 地形地貌

• 地层岩性

• 地质构造

• 地下水

• 不良地质体

• 原始地形

• 弃渣体几何形态

• 周边沟谷及河道

• 下游敏感目标

2.2 极端降雨与洪水条件

需要考虑不同重现期降雨、极端降雨以及洪水等不利工况对：地下水位、孔隙水压力、饱和区范围、渗流场、土体抗剪强度、边坡安全系数的影响。

2.3 弃渣场稳定性

分析最危险滑面、潜在滑体、安全系数、滑体规模、失稳模式、三维稳定性。

2.4 整体失事及动态过程

对于存在下游敏感目标的高风险弃渣场，需要进一步分析·整体失事、渣体释放、滑移速度、滑移距离、运动时间、下游沟道运动。

2.5 失事影响范围

进一步确定最大影响距离、最大流速、最大流深、最大堆积深度、堆积范围、下游影响区域，最终形成可以直接支撑水土保持方案及专题报告的数值分析成果。

三、中仿整体解决方案

中仿建议构建：“三维地质建模 + 渗流分析 + 稳定性分析 + 失事动力模拟 + 下游影响评价”五级技术体系。

3.1第一层：三维地质与地形建模-Leapfrog建立弃渣场三维工程数据底座

对于大型山区、水电、公路、铁路、矿山等复杂工程，弃渣场安全分析往往涉及大量钻孔、地质剖面、测量数据及地形数据。

通过Leapfrog可将“钻孔数据 + 地质界面 + 地形 + 工程区域 + 弃渣场 + 水系”统一到三维环境中。

形成“弃渣场三维工程地质模型”，为后续渗流、稳定性以及失事影响分析提供统一的数据基础。

典型成果

• 三维地形模型

• 三维地层模型

• 地质界面

• 地下水相关信息

• 弃渣体三维模型

• 沟谷及河道模型

• 工程敏感区域模型

3.2 极端降雨与渗流分析-GeoStudio回答“极端降雨后是否仍然稳定”

弃渣场失稳的重要诱因之一是降雨入渗。

因此不能只采用一个固定地下水位进行稳定分析，而应考虑降雨过程引起的：

降雨 → 入渗 → 孔压变化 → 有效应力变化 → 抗剪强度变化 → 安全系数变化

GeoStudio可用于岩土工程中的渗流、地下水以及边坡稳定问题分析。

典型计算成果

• 孔隙水压力

• 水头

• 饱和度

• 渗流量

• 地下水位变化

• 安全系数变化

• 临界滑面变化

3.3 弃渣场稳定性分析-Slide2/Slide3/SLOPE/W确定潜在失稳体

稳定性分析是失事影响分析的基础。

对于规则、典型断面，可采用二维极限平衡分析；

对于山区沟谷型、三维形态复杂的弃渣场，则建议采用三维稳定分析。

3.3.1 二维分析Slide2 / SLOPE/W

适用于典型剖面、多工况稳定性计算、临界滑面搜索、安全系数评价。

3.3.2 三维分析Slide3 / Slope3D

适用于山区弃渣场、沟谷型弃渣场、三维地形、不规则渣体、三维滑体识别、滑体体积计算。

3.3.3 关键成果

这一结果可以作为后续整体失事动力模拟的重要输入。

3.4 弃渣场整体失事动力分析-LS-Rapid回答“失事后会怎么运动”

稳定性分析回答的是：“哪里可能失稳？”

而失事影响专题还需要回答：“失稳以后会发生什么？”

LS-Rapid可用于快速滑坡运动过程分析。

3.4.1 技术流程

因此可以实现：从“安全系数”进入“失事动力学”。

这是传统水土保持稳定性计算与新型失事影响分析之间的重要技术分界。

3.5 下游运动与堆积影响分析-RAMMS::DEBRIS FLOW回答“失事后会影响哪里”

对于山区、沟谷型弃渣场，渣体一旦进入沟道，其运动过程将受到地形坡度、沟道形态、物质性质、运动速度、流动深度、阻力参数等因素影响。

RAMMS::DEBRIS FLOW可进一步模拟复杂地形条件下快速运动物质的运动和堆积过程。

3.5.1 输出成果

空间维度：

• 最大影响范围

• 运动路径

• 堆积范围

• 堆积厚度

时间维度：

• 到达时间

• 最大速度

• 流动持续时间

工程维度：

• 最大流深

• 最大流速

• 最大堆积厚度

• 下游影响距离

最终可以形成：弃渣场失事影响范围图

四、六类核心成果

整个解决方案最终形成六类成果。

4.1 稳定性成果

• 安全系数

• 临界滑面

• 潜在滑体

• 三维稳定性评价

4.2 水文地质成果

• 地下水位

• 孔隙水压力

• 饱和区

• 渗流场

4.3 失事规模成果

• 潜在失稳体体积

• 可能释放渣量

• 失事位置

4.4 动力过程成果

• 滑移速度

• 滑移距离

• 运动时间

• 运动轨迹

4.5 下游影响成果

• 最大流速

• 最大流深

• 最大堆积厚度

• 最大影响距离

• 堆积范围

4.6 敏感目标影响成果

• 居民点

• 村庄

• 城镇

• 道路

• 桥梁

• 河流

• 水库

• 其他重要基础设施

五、典型项目技术路线

对于存在明显下游敏感目标的弃渣场，建议采用以下标准工作流：

六、不同项目规模的产品配置建议

七、方案的核心价值

八、中仿产品体系对应关系

九、三个标准化产品包建议

9.1 产品包A：弃渣场稳定性分析

GeoStudio + Slide2/Slide3

适用于：

• 常规生产建设项目

• 一般弃渣场

• 水土保持方案稳定性分析

核心成果：降雨渗流 + 稳定性 + 临界滑面

9.2 产品包B：弃渣场极端工况分析

GeoStudio + Slide3

适用于：

• 山区项目

• 高填方弃渣场

• 极端降雨敏感区域

• 复杂地下水条件

核心成果：极端降雨 → 孔压变化 → 三维稳定性 → 潜在滑体

9.3 产品包C：弃渣场失事影响专题分析

GeoStudio + Slide3 + LS-Rapid + RAMMS

适用于：

• 沟谷型弃渣场

• 下游存在居民区

• 下游存在道路、桥梁

• 下游存在河流、水库

• 复杂山区重大工程

• 需要开展失事影响专题分析的项目

核心成果：稳定性 → 整体失事 → 滑移 → 堆积 → 下游影响范围

十、面向设计院的最终解决方案定位

中仿生产建设项目水土保持数值模拟解决方案，一套技术体系，覆盖五个核心问题：

① 哪里可能失稳？

→ Slide2 / Slide3 / SLOPE/W

② 为什么会失稳？

→ GeoStudio

③ 失稳以后会怎样？

→ LS-Rapid

④ 会运动到哪里？

→ RAMMS::DEBRIS FLOW

⑤ 会影响谁？

→ GIS + 三维地形 + 敏感目标分析

结语

2026年水土保持方案编制要求的变化，使弃渣场安全评价逐渐从传统的静态稳定性分析，向极端工况、多物理场耦合、失事动力过程及下游影响评价发展。

中仿可以依托成熟的岩土工程数值分析产品体系，构建“三维地质建模 → 降雨渗流 → 边坡稳定 → 整体失事 → 动力运动 → 下游堆积 → 影响范围”的全过程数字化分析方案。

其核心价值，是帮助设计、咨询及科研单位从“证明弃渣场稳定”，进一步升级到：“解释弃渣场为什么稳定、极端条件下是否失稳，以及失稳以后会发生什么、影响到哪里。”

最终形成面向新水土保持方案要求的：弃渣场安全评价与失事影响分析一体化解决方案。

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