科技助力电网绿色建设

国家电网有限公司输变电工程生态环境及水土保持监测与评价实验室依托国网陕西省电力有限公司建立，由国网（西安）环保技术中心有限公司负责具体建设和成果转化，主要开展生态环境政策和战略研究，输变电工程水土保持监测与预警技术研究、防护与评价体系建设、首台套及重点装备研制、治理方法创新。

实验室成果展示

●获省部级、公司级科技奖励30项

●发表论文167篇，其中SCI、EI检索论文50篇

●获得国家发明专利授权34项

●编写标准21项，其中行业标准6项、公司级标准2项、团体标准13项

8月21日，在国网（西安）环保技术中心有限公司电网环保楼，国家电网有限公司输变电工程生态环境及水土保持监测与评价实验室的研究人员正在测试自主研发的三维激光扫描水土流失量监测传感器，为即将开工建设的750千伏陕北—关中第三通道开展水土保持监测试验做准备。

实验室聚焦输变电工程生态环境及水土保持监测与预警、评价与防护、相关数字化技术应用研究等方向开展技术攻关，研发了水土保持在线监测系统、无人机航拍解译系统和生物工程治理技术，在输变电工程生态环境远程自动化监测、环境敏感区识别和变电站低频噪声控制等方面的技术达到国际领先水平。

“空天地一体化”监测输变电工程水土保持情况

“输变电工程建设和运行会不可避免地扰动当地生态。受风蚀和水蚀的影响，铁塔塔基周边可能出现水土流失引起的塌陷等情况，影响电网安全与生态环境保护。”实验室学术带头人雷磊介绍，“因此，我们开展水土保持数字化监测技术研究，构建‘空天地一体化’水土保持监测体系，全方位、全天候监测水土保持情况，支撑电网绿色建设，保障电网安全。”

在地面监测方面，自2016年开始，实验室以土壤侵蚀量超声测钎传感器和光敏测钎传感器研制为核心，打造水土保持在线监测系统。研究人员提出了超声测钎传感器和光敏测钎传感器交叉布置的技术方案，在数据处理中引入卡尔曼滤波算法，将多源数据有机融合，实现了数据相互印证、互为补充，使监测精度达毫米级，监测数据量较传统人工监测方式提高600倍，而成本节约97%。目前，水土保持在线监测系统已应用在7项特高压工程中，并助力±800千伏青海—河南特高压直流工程和1000千伏张北—雄安特高压交流工程创建“国家水土保持示范工程”。该技术成果入选了2024年度水利先进实用技术重点推广指导目录。

在无人机监测方面，实验室开展了航拍影像的水土保持信息识别与解译技术研究，构建了电网工程水土保持全过程无人机监控核查平台。该平台利用人工智能算法自动分析计算建设扰动面积、土壤侵蚀量、植被恢复率等数据，并自动识别典型水土保持设施与措施。在750千伏陕北—关中第二通道等多项输变电工程建设中，该平台支撑完成工程建设时期的水土保持监测工作，提高了相关信息获取的效率与精度。

在卫星监测方面，实验室在智能化解译遥感影像数据的基础上，自主研发了基于北斗系统的高精度监测装置和定位技术，用来监测输变电工程水土保持措施稳定性，实现了工程相关设施等微位移的毫米级监测。该成果已在±800千伏陕北—湖北特高压直流工程等多项特高压工程中应用，提升了特高压工程水土保持监测工作的数字化、智能化水平，降低了监测成本和工作量。

生物工程治理技术促进植被恢复

“我们研究生物工程治理技术，力求从源头上降低输变电工程对自然环境的影响，防止输变电工程沿线出现水土流失及次生灾害，促进工程建设后植被恢复。”实验室学术带头人白晓春说。2022年，实验室建立了基于微生物固化修复技术、复合植生基材植被恢复技术的生物工程治理技术体系。

微生物固化修复技术利用微生物生长繁殖和代谢过程中的生物矿化反应生成碳酸盐晶体，用来黏合并固定土壤颗粒。实验室研究人员筛选对比多种微生物菌种，探索适宜微生物培育、繁殖的条件，通过人为干预矿化反应过程，研究出一种低碳、环保、高效的水土流失治理技术，实现对生物矿化速率的控制。该技术应用方便、适用性强、固化效果好，能降低土壤渗透性、增强土壤整体稳定性和土壤抗侵蚀性能。

复合植生基材植被恢复技术通过调配多种材料，形成具备特定植生性能、物理结构和持水能力的复合基材。实验室研究人员利用纳米添加剂、植物纤维、无机矿物质等材料研制具备不同性能的复合植生基材，提出针对不同类型边坡的复合植生基材植被恢复方法及应用技术。该技术与喷播、三维植被网、锚杆锚索加固等技术结合使用，为植被提供良好的根系驻扎环境和养分条件，提高区域植被恢复速度、植被覆盖率并减少土壤侵蚀量。

生物工程治理技术在330千伏蓝田输变电工程等多项电网工程中应用，助力相关工程顺利投运。

产学研用一体化推动创新成果转化应用

实验室与西北农林科技大学、中国科学院水利部水土保持研究所等水土保持领域权威科研院所深度合作，联合哥伦比亚大学、西安交通大学、南京大学、西北工业大学等高校，协同南瑞集团有限公司、中国西电集团等企业，打造了产学研用一体化团队，推动输变电工程水土保持监测与治理技术发展，促进知识、技术和创新成果的转化与应用，提高创新效率和经济效益。

实验室的科技成果通过国网（西安）环保技术中心有限公司转化。目前，四项主要成果都已在国网电商平台上线。其中，水土保持在线监测系统应用在国网陕西省电力有限公司超高压公司负责运维的部分输电线路中，在50余处地质灾害隐患点持续开展水土流失及滑坡、塌陷等地质灾害实时监测预警，转化产值约1200万元。

随着新型电力系统建设加快，实验室立足行业发展需求，面向科技前沿，通过开展水土保持及生态环境科技创新，为推进电网绿色发展提供技术支撑。