国家科学技术进步奖提名书公示内容.docx





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1、国家科学技术进步奖提名书公示内容(2018年度)一项目名称300m级特高拱坝安全控制关键技术及工程应用二、提名意见我国西部水电资源丰富。为满足国家西电东送战略、能源结构调整、减少 温室气体排放、防洪及水资源高效利用的需要,规划并建设了一批坝高超过200m 达300m级的特高拱坝工程。300m级特高拱坝的安全控制代表了世界筑坝技术 最高水平。项目依托锦屏一级、溪洛渡和大岗山拱坝工程,组织优势科研团队,针对 特高拱坝安全控制关键技术难题,持续20多年攻关,创新成果有:1)创建了 300m级特高拱坝安全控制的3K方法标准及成套技术,解决了 特高拱坝结构抗裂、基础抗滑和整体稳定的安全控制难题。2)系统
2、构建了特高拱坝防震抗震设计方法与安全评价体系,满足了特高拱 坝极端地震不溃的控制要求。3)创建了特高拱坝施工期快速反馈设计技术和运行期安全评判体系,为特 高拱坝长期运行安全提供了技术保障。项目成果全部用于依托工程,确保了工程成功建设与安全运行,获得直接 经济效益10.99亿元,间接经济效益62.78亿元。项目主要成果纳入了水工设计 手册及规范;获得发明专利33项,软件著作权10项,发表论文101篇。项目 成果已推广应用到叶巴滩、孟底沟和伊朗Bakhtiary(高315m)等特高拱坝设计。 成果被鉴定为“整体达到国际领先水平”。项目已获3项省部级科技进步一等奖, 3项省部级优秀设计一等奖,溪洛渡
3、工程获世界FIDIC工程项目杰出奖,锦屏一 级获中国土木工程詹天佑奖。提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。三、项目简介水电是可再生清洁能源。我国西部水电资源丰富,为了满足国家西电东送 战略、能源结构调整、减少温室气体排放、防洪及水资源高效利用的需要,规 划并建设了一批水库调节能力大、综合效益显著的高坝大库工程,包括适于狭 窄河谷修建的坝高超过200m达300m级的特高拱坝工程。截至目前,我国已建第4完成单位:清华大学主要创新推广贡献;清华大学是我国著名的高等科研院校,为本项目研究 和成果推广应用起到了关键作用,在本项目研究中的主要贡献为:参加了科技 创新点1中特高拱坝整体稳定安全控制方法与标
4、准的研究,并对研究成果在锦 屏一级、溪洛渡、大岗山、叶巴滩、孟底沟等拱坝设计过程中的应用起到重要 作用。第5完成单位:中国水利水电科学研究院 主要创新推广贡献;中国水利水电科学研究院为本项目分析研究的理论创新和成果的推广应用起到了关键作用,在本项目研究中的主要贡献为:完成了 科技创新点2中特高拱坝动力仿真分析理论和大型振动台动力模型试验方法的 创新研究工作,并将研究成果应用于锦屏一级、溪洛渡、大岗山、叶巴滩、孟 底沟等拱坝抗震安全控制的实践过程中。第6完成单位:四川大学主要创新推广贡献;四川大学是国内知名的高等院校,为本项目分析研究 的理论创新和成果推广应用起到了关键作用,在本项目研究中的主要
5、贡献为: 参加了科技创新点1中特高拱坝基础抗滑安全控制方法与标准的创新研究工作, 并将研究成果应用于锦屏一级、溪洛渡、大岗山等特高拱坝的设计与建设实践 过程中。第7完成单位:电大渡河流域水电开发有限公司主要创新推广贡献;国电大渡河流域水电开发有限公司是大岗山水电站工程的业主单位,为项目研究和成果推广应用起到了关键作用,在本项目研究中 的主要贡献为:(1)参加了科技创新成果2的研究与应用实践工作,将研究成果应用于 大岗山拱坝抗震安全控制与抗震设计实践。(2)参加了科技创新成果3的应用实践工作,应用本项目成果保障了大 岗山拱坝的建设期安全和长期运行安全。九、完成人合作关系说明本项目由本人所在的中国
6、电建成都勘测设计研究院有限公司作为锦屏一级、 溪洛渡、大岗山特高拱坝工程的设计单位牵头,联合了工程建设单位一一中国 三峡建设管理有限公司、雅碧江流域水电开发有限公司、国电大渡河流域水电 开发有限公司,国内知名的科研机构和高等院校一一清华大学、中国水利水电 科学研究院、四川大学,通过产学研用合作方式,历经二十余年的研究与实践, 共同取得了“300m级特高拱坝安全控制关键技术及工程应用”的科技创新成果。作为成都院总工程师,本人主持开展了锦屏一级水电站的设计与各项科研 工作。第二完成人祁宁春同志为雅碧江流域水电开发有限公司总经理,全面负 责锦屏一级工程的建设管理,保证了项目成果相应设计方案的施工条件
7、与保障, 同时也指导并积极参与了锦屏一级拱坝的科研工作。本人与他,和作为工程设 计总工程师的第六完成人周钟、第十完成人邵敬东、第五完成人杨强教授,共 同合作完成了锦屏一级特高拱坝体形、建基面以及左坝肩基础处理设计与实施 (创新点1),以及施工期安全控制与长期运行安全监控体系的建设(创新点3), 并将本项目科研成果推广应用于孟底沟特高拱坝。第三完成人洪文浩同志是中国三峡建设管理有限公司总经理,全面负责溪 洛渡特高拱坝的建设与管理工作,他与作为项目副设总的第七完成人赵文光、 第八完成人杨建宏,以及第九完成人张冲,一起参与了由我作为项目设总负责 主持的溪洛渡特高拱坝设计工作和本项目创新点1和创新点3
8、的研究工作,特 别是本项目研究成果在溪洛渡特高拱坝的全面应用起到了重要作用。第四完成人李德玉同志长期从事水电工程抗震研究工作,其带领的科研团 队与我和第七完成人赵文光带领的设计团队合作,依托溪洛渡特高拱坝,在2000 年共同完成了本项目创新点2中的大型振动台动力模型试验。其后十余年,本 人与他,和第六完成人周钟、第七完成人赵文光、第九完成人张冲、第十完成 人邵敬东等人先后合作完成了锦屏一级、溪洛渡、大岗山、孟底沟、叶巴滩等 特高拱坝以及沙牌拱坝复核的非线性动力仿真分析和动力模型试验研究工作。 本人与他,和大岗山工程设计总工程师第十完成人邵敬东合作,系统研究了特 高拱坝工程抗震措施(创新点2),
9、并将研究成果应用于大岗山、锦屏一级、溪 洛渡、叶巴滩等拱坝。第五完成人杨强教授多年来一直从事高坝的整体稳定分析与试验研究工作。 采用其提出的非线性有限元数值模拟方法和模型试验研究方法,本人与他,和 第六完成人周钟、第七完成人赵文光、第八完成人杨建宏、第九完成人张冲、 第十完成人邵敬东共同研究,提出了本项目创新点1的300m级特高拱坝3K安 全控制方法、标准与评价体系。后上述研究团队又与建设方第二完成人祁宁春、 第三完成人洪文浩合作,应用创新点1研究成果指导完成了锦屏一级、溪洛渡、 大岗山、叶巴滩、孟底沟特高拱坝的建基面、坝趾贴脚、裂隙锚固、基础处理 等的设计。项目团队有特高拱坝工程的设计者和建
10、设者,也有国内拱坝领域理论研究 的知名专家和学者。项目团队面对一系列极具挑战的世界级工程技术难题,各 方精诚合作,进行科研攻关,取得了突破性的科研成果,并将研究成果全面应 用于锦屏一级、溪洛渡、大岗山、叶巴滩、孟底沟等特高拱坝的工程建设中, 取得了良好的社会与经济效益。特高拱坝7座,正在建设和将要建设的特高拱坝有10多座,是我国重要的基础 设施和国家能源战略体系的重要组成。西部地区山高谷深,地质条件复杂,地震烈度高。300m级特高拱坝的挡水 压力巨大,对结构抗裂、基础稳定、坝体抗震的安全控制要求极高,代表了世 界筑坝技术最高水平,超出了已有工程经验和设计规范。大坝安全关系国计民 生,我国规范明
11、确规定特高拱坝需要专门研究论证。中国电建成都院先后承担了 200余座水电站设计,在我国已建7座特高拱 坝中,成都院设计了 4座,且工程规模与难度均具代表性。其中,雅碧江锦屏 一级拱坝高305m (装机360万kW),不仅坝高为当前世界第一,而且基础处理 的复杂程度堪称世界之最;金沙江溪洛渡拱坝高285.5m (装机1386万kW,世 界第三大水电站),IX度地震设防,坝身设25个泄流孔口、泄洪规模世界第一, 设计综合难度居世界最高水平;大渡河大岗山拱坝高210m(装机240辿万kW), 设计地震峰值加速度0.557g,为拱坝抗震设防世界最高。雅碧江二滩拱坝高240m (装机330万kW),为上
12、世纪末建成的中国首座突破200m大关的高坝工程。项目依托锦屏一级、溪洛渡、大岗山特高拱坝建设,组织国内优势科研技 术团队,产学研用相结合,针对300m级特高拱坝安全控制的关键技术难题,持 续20多年科技攻关,取得的主要创新点有:1)创建了 300m级特高拱坝安全控制3K方法标准及成套技术,解决了特 高拱坝结构抗裂、基础抗滑和整体稳定的安全控制难题。2)系统构建了特高拱坝防震抗震设计方法与安全评价体系,满足了特高拱 坝极端地震不溃的控制要求。3)创建了特高拱坝施工期快速反馈设计技术和运行期安全评判体系,为特 高拱坝长期运行安全提供了技术保障。项目成果全部用于依托工程,确保了工程的成功建设与安全运
13、行,获得直 接经济效益10.99亿元,间接经济效益62.78亿元。填补了我国特高拱坝设计的 空白,部分成果纳入了水工设计手册和水工建筑物抗震设计等相关规程规范, 项目成果已推广应用到叶巴滩、孟底沟、多吉和伊朗Bakhtiary (高315m)等多 座特高拱坝的设计。项目获得发明专利33项,软件著作权10项,发表论文101 篇。项目鉴定专家委员会一致认为本项目“整体达到国际领先水平”。本项目已获 得3项省部级科技进步一等奖,3项省部级优秀设计一等奖,溪洛渡工程获得世 界FIDIC工程项目杰出奖,锦屏一级获得中国土木工程詹天佑奖。四、客观评价1、科技鉴定结论(1) 2015年6月,中国水力发电工程
14、学会主持召开了 “300m级特高拱坝 安全控制关键技术及工程应用”成果鉴定会。鉴定委员由马洪琪、陈厚群、张超然、郑守仁、钟登华、钮新强等11位院士及专家组成。主要鉴定意见有:该 项目首次提出了 300m级特高混凝土拱坝安全控制的3k理论方法与评价体系,奠定了世界领先的特高拱坝设计理论基础;首次较系统构建了特高拱坝防震抗 震设计方法与评价体系;。鉴定委员会一致认为:该项成果整体达到国际 领先水平,并在溪洛渡、锦屏一级、大岗山等特高拱坝建设中推广应用,取得 了显著的经济和社会效益。(2) 2009年4月,四川省科技厅主持召开了 “300m级高混凝土拱坝合理 建基面研究与应用”成果鉴定会,鉴定委员由
15、潘家铮、钱七虎、王思敬、郑颖 人、谢和平、张超然、李文纲等10位院士、国家勘察大师及专家组成。主要鉴 定意见有:该项目首次提出了 300m级高混凝土拱坝建基面确定的原则,即“以岩级为基础,安全为准则,合理利用弱风化HI级岩体作为建基面基础岩体,并 根据坝高分区段确定岩体利用程度”;o鉴定委员会一致认为:该项研究成果“具有较高的科学价值,取得了显著的经济效益,并在锦屏一级、大岗山 的评价体系等方面取得了原创性成果”。拱坝设计中得到了应用,整体达到际领先水平,其中在特高拱坝合理建基面(3) 2011年3月,水电水利规划设计总院主持召开了 “水电水利工程三维 协同设计关键技术及系统开发研究”成果鉴定
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