“十一五”国家科技支撑计划重点项目申请指南1549.docx

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1、“十一五”国家科技技支撑计划划重点项目目“特大型梯梯级水利水水电工程安安全及高效效运行若干干关键技术术研究”课 题 申申 请 指指 南中国长江三三峡工程开开发总公司司二八年年二月第一章 申请须知知一、 项目总体目目标本项目总体体目标为：坚持以国国务院组织织制定的“国家中长长期科学和和技术发展展中长期规规划纲要（2200620200年）”中强调的的“把发展能能源、水资资源和环境境保护技术术放在优先先位置，下下决心解决决制约经济济社会发展展的重大瓶瓶颈问题”和公共安安全领域“重大生产产事故预警警与救援优优先主题”为指导，全全面提升我我国特大型型梯级水利利水电工程程安全及高高效运行的的科技水平平，完

2、善我我国特大型型梯级水利利水电工程程安全和运运行调度体体系，确立立我国在大大型水利水水电安全和和梯级枢纽纽调度安全全领域的国国际领先地地位。通过本项目目的实施，提提出和建立立复杂地质质条件下高高陡边坡、超超大地下洞洞室群稳定定分析评价价标准、加加固和监测测技术，截截流标准及及截流困难难度标准，重重力坝深层层抗滑稳定定设计原则则和安全判判据标准，混混凝土高坝坝施工及安安全运行控控制标准，高高水头大流流量消能新新技术及高高坝泄洪建建筑物实时时安全监测测、诊断和和预警系统统，特大型型水电工程程施工过程程事故控制制及应急救救援体系，三三峡及上游游梯级枢纽纽群联合调调度的体系系，三峡水水库的防洪洪、发电

3、和和航运、生生态等综合合效益的联联合调度方方案，完善善我国特大大型梯级水水利水电工工程安全和和运行调度度体系。二、 项目课题设设置本项目设置置9个课题。采采用公开发发布申请指指南，择优优选择承担担单位的型型式。课题1复杂杂条件下水水利水电工工程高陡边边坡、超大大洞室群安安全及监测测关键技术术课题2 深深厚覆盖层层条件导截截流及围堰堰安全控制制技术课题3 高高坝深层抗抗滑稳定性性评估技术术课题4高水水头大流量量泄流建筑筑物安全技技术研究课题5复杂杂条件下混混凝土高坝坝施工安全全与高拱坝坝结构安全全及运行可可靠关键技技术研究课题6水利利水电工程程施工重大大事故控制制及应急救救援关键技技术课题7 水

4、水利水电工工程安全生生产和应急急决策信息息技术系统统研发课题8 三三峡及长江江上游特大大型梯级枢枢纽群联合合调度技术术课题9三峡峡葛洲坝坝梯级水利利枢纽调度度技术集成成及示范三、 项目实施期期限本项目实施施期限为3年，实施年年限为20008年6月至20011年6月。四、 申请资格(一) 申申报单位的的条件和要要求凡在中华人人民共和国国境内注册册，具有较较强科研能能力和条件件、运行管管理规范、具具有独立法法人资格的的内资或内内资控股企企业、事业业单位、科科研院所、高高等院校等等，均可单单独或联合合申报，不不接受个人人申请。1. 课题承担单单位须在水利水电工工程领域，具具有较高的的学术研究究水平和

5、大大量相关工程研究成果，有较较齐全的相相关学科方方向，有较较强的科研研开发实力力和完善的的研究条件件。积极鼓鼓励科研教教学单位和和企业以“产产学研联盟盟”的方式式联合申报报课题。每每个课题的的联合申请请原则上少少于5个法法人单位参参加。课题9联合申请请原则上少少于7个法法人单位参参加。2. 申报单位应应对某一课课题整体研研究内容进进行申报。联合申请各方须签订共同申请协议，明确规定各自所承担的工作和责任。申报单位必须提供课题实施的管理模式，并出具保证课题实施完成的承诺函，经所在省、自治区、直辖市、计划单列市科技厅（科委、科技局），兵团科技局或所属部门科技（科教）司审定后，进行申报。按国家科科技支

6、撑计计划专项经经费管理办办法的有有关规定，申申报单位经经费须专款款专用，设设立单独账账簿，独立立核算，并并保证配套套资金及时时到位，保保障课题研研究工作的的顺利实施施。(二) 申申请课题负责人人的条件和和要求1. 课题申请人人的条件按按照“国家科技技计划项目目承担人员员管理的暂暂行办法”国科发计计字200021123号文件执行行。课题申请请人应具有有高级技术术职称，课题结束束时年龄应应不超过557周岁（至20088年6月11日），具有较较高的学术术水平、无无不良科研研行为，对对国内外有有关最新科科技动态有有较全面的的了解。课课题负责人人用于本课课题研究时时间不少于于本人工作作时间的660%，在

7、在国内工作作时间不少少于9个月月。2. 课题申请人人均不得参参与两项以以上本项目目课题的申申报，且只只能主持申申报一项本本项目课题题。课题申申报单位（包包括联合申申报中的任任意一方）和和主要申报报人，对同同一个课题题不得进行行重复或交交叉申报。课题负责人同期只能主持一项国家主要科技计划（包括863计划、973计划、支撑计划等）课题，作为主要参加人员同期参与承担的国家主要科技计划课题数（含负责主持的课题数）不得超过两项。3. 已承担国家家科技支撑撑项目但未未按期完成成任务、未未经验收、项项目执行不不好、学风风不良的课课题负责人人不得作为为课题负责责人申请本本项目的课课题。五、 申请文件的的编制与

8、递递交1. 申请文件一一律用A44纸，仿宋宋体四号字字打印并装装订成册，同同时附上电电子版，要要求语言精精炼，数据据真实、可可靠。超出出课题申报报指南范围围的课题申申报将不予予受理。2. 课题预算申申报书须单单独装订，与与相关申报报材料一并并提交。编编制要求按按照国家家科技计划划项目概算算和课题预预算编报指指南，具具体情况见见科技部网网站htttp:/。3. 课题申报书书及有关资资料应有法法定代表人人（或委托托授权人）签签字并加盖盖公章，全全部申请文文件须包装装完好，封封皮上写明明申请课题题、申请单单位名称、地地址、邮政政编码、电电话、联系系人。4. 相关附件材材料包括：（1）申请请函；（2）

9、申请请单位人人资格审审查文件；（3）申请请单位承诺诺函；（4）申请请单位资信信证明；（5）申请请单位自筹筹资金保证证书；（6）联合合申请合作作协议；（7）申请请单位营业业执照或法法人代码证证；（8）近两两年度资产产负债表与与损益表及及现金流量量表；（9）成果果查新证明明（必须由由国家或部部省级权威威部门出具具）（10）申申请材料一一览表。5. 申请文件一一式20份，正正本1份，副副本19份，光盘盘二份，在在每份申请请书上要注注明正本和和副本，正正、副本分分别封装并并在封面上上注明。一一旦正本和和副本不符符，则以正正本为准。6. 申报工作自自本指南公公布之日起起开始，申申报单位必必须根据课课题申

10、请指指南要求求参与申报报活动。申申请指南从从科技部网网站（wwww.moost.ggov.ccn）上直直接下载。7. 寄送申请文文件的截止止日期：22008年3月19日17：000时整。只只接收在申申请截止日日期前由申申请人或委委托代理人人面交或邮邮寄的申请请文件。邮邮寄时间以以当地邮局签签收日为准准。项目组组织单位对对申请文件件在邮寄过过程中出现现的遗失或或损坏不负负责任。寄送地点：湖北省宜宜昌市西坝坝建设路11号，中国国长江三峡峡工程开发发总公司科科技与环境境保护部（邮邮编4433002）联系人：尹尹庭伟 朱朱红兵电 话：0071767622468，667674450六、 课题评审经形式审

11、查查，不符合合上述规定定的申请书书视为无效效申请，不不参与专家家评审。遵遵循“公开开、公正、公公平”的原原则，我们们将组织专专家对申请请课题进行行评审，择择优立项。七、 课题管理1. 科技部社会会发展司将将会同有关关部门、单单位组成项项目联合办办公室。2. 按照国家家科技支撑撑计划管理理暂行办法法，经专专家评审、择择优选定课课题承担单单位，与项项目组织部部门签订“十十一五”国国家科技支支撑计划课课题任务书书，国拨经经费将根据据每个课题题进展情况况按年度分分批拨付到到承担单位位。3. 课题执行期期间，项目目办公室将将组织专家家对课题进进展情况进进行阶段性性考核，对对未按合同同执行，达达不到阶段段

12、考核目标标，配套和和自筹资金金不到位的的课题，项项目联合办办公室有权权终止合同同。4. 课题完成后后，由项目目办公室对对课题进行行评估和验验收。第二章 课题研究目目标与内容容课题1 复复杂条件下下水利水电电工程高陡陡边坡、超超大洞室群群安全及监监测关键技技术1、研究目目标针对西部特特大型梯级级水利水电电工程中高高陡边坡及及超大地下下洞室群施施工安全关关键技术问问题，通过过开展复杂杂地质和高高应力条件件下工程岩岩体特性的的试验与评评价方法、高高陡边坡岩岩体失稳机机制与稳定定性分析方方法、超大大洞室群稳稳定性分析析方法与评评价标准、岩岩体开挖工工程爆破技技术与安全全控制标准准、岩体开开挖加固综综合

13、方法与与锚固安全全控制标准准以及高陡陡边坡、超超大洞室群群安全监测测技术与预预警方法等等内容的系系统研究，解解决复杂地地质条件下下高陡边坡坡、超大地地下洞室群群开挖施工工过程中与与安全相关关的主要关关键技术问问题，开发发并实现具具有自主创创新的重要要关键技术术，提出适适用于复杂杂地质和高高应力条件件下的岩体体工程特性性试验与数数值模拟方方法以及岩岩体开挖安安全预警方方法，建立立复杂地质质条件和高高地应力区区高陡边坡坡开挖卸荷荷岩体利用用标准、适适用于复杂杂地质条件件下的岩体体开挖爆破破及岩体锚锚固安全控控制标准等等安全标准准体系，并并在实际工工程中得到到应用。2、研究内内容（1）复杂杂地质条件

14、件下岩体工工程特性及及评价方法法研究高应力力条件岩体体变形、强强度及流变变特性试验验方法与技技术及安全全监测高新新技术；复复杂条件下下工程岩体体渗流特性性测试及分分析技术；复杂条件件地应力精精细测试的的可视化技技术及应力力场的信息息集成反演演；复杂地地质条件和和高地应力力区高陡边边坡开挖卸卸荷岩体分分区方法及及利用标准准；复杂地地质和高地地应力条件件超大地下下洞室群围围岩工程特特性评价方方法。（2）复杂杂条件高陡陡边坡岩体体失稳机制制与稳定性性分析方法法研究地震动动力过程对对高陡边坡坡岩体影响响规律及分分析方法；强降雨和和泄洪雨雾雾对复杂地地质高陡边边坡岩体渗渗流影响规规律及分析析方法；高高应

15、力条件件高陡边坡坡开挖卸荷荷损伤演化化规律与分分析方法；复杂条件件高陡边坡坡岩体多载载荷耦合机机制与变形形破坏机理理；复杂地地质岩体高高陡边坡稳稳定性分析析与评价方方法。（3）复杂杂地质超大大洞室群稳稳定性分析析方法与评评价标准研究超大地地下洞室群群施工全过过程大规模模动态精细细仿真技术术及分析方方法；复杂杂地质结构构三维多尺尺度建模及及围岩块体体快速识别别技术与方方法；复杂杂地质条件件下围岩大大变形及破破坏过程数数值模拟方方法；地下下洞室群围围岩渗透特特性及渗流流控制技术术；地下洞洞室群施工工开挖、支支护快速反反馈分析及及动态优化化技术；地地下洞室群群稳定分析析评价标准准。（4）复杂杂地质岩

16、体体开挖工程程爆破技术术与安全控控制标准研研究研究复杂地地质和高地地应力条件件下的岩体体爆破特性性；高精度度时差控制制岩体开挖挖爆破起爆爆技术，实实现复杂地地质开挖工工程中环保保型精确毫毫秒级起爆爆系统；高高陡边坡开开挖爆破方方法与安全全控制标准准；地下洞洞室群爆破破方法与爆爆破安全控控制标准。（5）复杂杂地质条件件岩体开挖挖工程加固固综合方法法与锚固安安全控制标标准研究复杂地地质条件高高陡边坡岩岩体加固综综合方法和和成套工艺艺；大型地地下洞室群群围岩锚固固机理、支支护方法与与工艺；智智能型全程程防锈分散散压缩型预预应力锚索索新型岩体体锚固工艺艺与方法；机械化抗抗滑桩施工工工艺；复复杂地质高高

17、陡边坡岩岩体锚固安安全控制标标准。（6）高陡陡边坡、超超大洞室群群安全监测测技术与预预警方法研究复杂条条件高陡边边坡深部岩岩体大变形形实时监测测技术与方方法：高陡陡边坡及地地下洞室岩岩体变形非非接触快速速监测技术术及分析方方法；复杂杂地质条件件地下洞室室施工地质质灾害快速速超前探测测技术与解解译方法；高陡边坡坡、地下洞洞室岩体锚锚固安全检检测、监测测技术与评评价方法；高陡边坡坡及洞室群群岩体开挖挖工程监测测、反馈及及预警方法法；监测资资料整编和和监控管理理系统研究究与开发。3、考核指指标（1）开发发高应力水水平岩体力力学特性试试验方法及及地应力测测试定位可可视化技术术；开发出出高陡边坡坡岩体失

18、稳稳机制分析析方法、大大规模精细细仿真数值值模拟技术术与精确毫毫秒级岩体体开挖爆破破起爆技术术；并在11-2个工工程中实现现工程化应应用。（2）开发发新型岩体体加固技术术，建立智智能型全程程防锈分散散压缩型预预应力锚索索系列（1100t3000t）和机械械化抗滑桩桩施工工艺艺，并在11-2个工工程中实现现工程化应应用。（3）形成成一套高陡陡边坡、超超大洞室群群安全监测测技术，并并在1-22个工程中中得到应用用。（4）形成成2-3个个适用于复复杂地质高高陡边坡、超超大洞室群群施工和安安全的标准准，包括适适用于复杂杂地质条件件下的岩体体开挖爆破破安全控制制标准，超超大地下洞洞室群稳定定分析评价价标

19、准，复复杂地质条条件高陡边边坡开挖岩岩体卸荷分分区方法及及利用标准准，提出复复杂地质高高陡边坡岩岩体锚固安安全控制标标准等。4、经费预预算本课题国拨拨经费拟安安排7500万元，承担担单位自筹筹经费与国国拨经费比比例不低于于1:1。课题2 深深厚覆盖层层条件导截截流及围堰堰安全控制制技术1、研究目目标水利水电工工程施工导导截流及围围堰，是施施工过程水水流控制的的重要环节节。在项目目实施过程程中研究：洪水流量量标准与工工程设计规规模的科学学合理性；要求配合合准确的水水文预报，协协调工程的的设计规模模和难度与与施工风险险之间的矛矛盾；研究究减轻截流流难度的机机理及措施施，突破“截流险工工不计效益益”

20、的模式，实实现科学化化截流；有有针对性地地提出河床床深厚覆盖盖层的工程程特性测试试技术与评评价方法，掌掌握堰体抛抛填材料的的密度变化化规律及工工程特性测测试与评价价方法；合合理地确定定深厚覆盖盖层上围堰堰渗流控制制体系，对对围堰施工工中使用的的新技术与与新材料做做出合理的的评价；施施工过程水水流控制系系统风险的的研究，以以最经济的的投资和最最小的风险险获得最大大工程效益益。2、研究内内容（1）大型型水利水电电工程导截截流标准研研究研究大型水水利水电工工程导流建建筑物设计计洪水标准准的选择；导流泄水水建筑物与与导流挡水水建筑物的的设计洪水水标准；施施工期不同同导流阶段段挡水建筑筑物的设计计洪水标

21、准准以及截流流流量标准准等问题。（2）减轻轻截流难度度的关键技技术研究截流过程水水流能量耗耗散与抛投投料流失关关系及截流流困难度指指标研究；截流抛投投料河床抗抗滑止动技技术措施试试验研究；宽级配群群体抛投石石渣混合料料稳定性试试验研究；双戗截流流落差分配配有效控制制技术研究究；截流期期短期水文文预报技术术与截流时时机决策研研究。（3）深厚厚覆盖层及及堰体材料料的工程特特性试验技技术研究河床深厚覆覆盖层天然然密度、级级配及工程程力学特性性的原位测测试技术研研究；堰体体抛填施工工物理模拟拟技术及密密度的确定定方法研究究；粗粒料料力学特性性与渗透特特性的尺寸寸效应研究究。（4）围堰堰防渗体系系及结构

22、安安全研究深厚覆盖层层上围堰渗渗流控制体体系研究；防渗体与与堰体和地地基相互作作用模拟技技术研究；围堰结构构安全监控控方法及综综合评价研研究；围堰堰施工中新新技术新材材料应用研研究。（5）施工工导截流及及围堰系统统安全风险险研究基于多重不不确定性因因素及决策策者风险态态度的导流流系统综合合风险多目目标决策研研究；研究究截流各种种风险的估估计方法、估估计误差及及决策准则则和决策方方法，建立立截流风险险决策模型型及决策指指标体系；将水利水水电工程施施工的导流流、截流及及围堰工程程作为一整整体，研究究系统安全全风险，建建立风险决决策模型。3、考核指指标（1）在减减轻截流难难度的技术术措施方面面，申请

23、223项发发明专利。（2）提出出行业标准准、规程修修改建议22项，报主主管部门批批准。（3）将研研究成果应应用到乌东东德、白鹤鹤滩等工程程（60m级深覆盖盖层、1000m级围堰）的的施工导截截流实践中中。（4）提出出导截流及及围堰系统统安全风险险的决策模模型。（5）提出出解决影响响粗粒料工工程特性尺尺寸效应的的技术方案案。（6）提出出河床深厚厚覆盖层与与抛填堰体体材料的工工程特性测测试技术及及评价方法法。（7）提供供深厚覆盖盖层上围堰堰合理的渗渗控措施及及布置形式式；完善反反映围堰结结构安全的的物理及数数值模拟技技术。（8）提出出反映围堰堰结构安全全的监控方方法及适用用于围堰防防渗的新材材料应

24、用条条件与技术术对策。4、经费预预算本课题国拨拨经费拟安安排6000万元，承担担单位自筹筹经费与国国拨经费比比例不低于于1:1。课题3 高高坝深层抗抗滑稳定性性评估技术术1、研究目目标以向家坝、白白鹤滩等工工程为依托托，研究实实际工程中中的深层抗抗滑稳定分分析方法，并并着力提高高成果的工工程实用性性，方便地地进行多方方案的比较较，为解决决水电工程程中由于复复杂营运环环境和缺陷陷地质体带带来的结构构深层抗滑滑性问题分分析以及高高重力坝的的优化设计计等提供先先进的理论论方法和现现代手段。2、研究内内容（1）高坝坝深层抗滑滑稳定设计计原则和安安全度多元元判据研究究对世界各国国坝工设计计规范中有有关大

25、坝抗抗滑稳定分分析方法和和安全判据据进行系统统总结；并并就国内外外高坝工程程的深层抗抗滑稳定性性分析中有有关参数取取值和安全全判据进行行对比分析析；在此基基础上，根根据坝基岩岩体损伤软软化、扩容容和软弱结结构面的塑塑性破坏性性质，研究究高坝坝基基失稳的判判别标准；以力学强强度理论和和结构稳定定性理论为为依据，提提出坝基深深层抗滑稳稳定失稳判判别准则。（2）坝基基岩体结构构面网络模模拟技术与与高坝深层层滑移模式式搜索方法法研究在坝基岩体体工程地质质条件勘探探、分析和和强度参数数试验研究究的基础上上，完善坝坝基岩体和和结构面的的分类体系系；按照坝坝基岩体分分级，研究究混凝土和和基础岩体体的统计多多

26、尺度分析析和计算方方法；发展展岩体结构构面三维网网络模拟技技术；进行行计算机模模拟获得考考虑了颗粒粒体份比的的混凝土和和基础岩体体分类特征征的宏观力力学参数；研究基于于危险应力力场和岩体体构造特征征的坝基滑滑移路径搜搜索方法和和技术；研研究高坝深深层滑移模模式的全局局最优化搜搜索技术。为为坝基深层层抗滑稳定定分析提供供依据。（3）高坝坝深层抗滑滑稳定分析析方法研究究发展和完善善高坝深层层抗滑稳定定理论分析析方法，包包括刚体极极限平衡法法的敏感性性分析研究究，如条块块划分方式式、条块间间传递力方方向假定、滑滑移面向上上游延伸方方式，以及及有关参数数取值的差差异等对计计算成果影影响的敏感感性分析；

27、高坝深层层抗滑稳定定三维极限限平衡法研研究；高坝坝深层抗滑滑稳定的二二维、三维维极限分析析方法研究究；刚体极极限平衡法法与刚塑性性极限分析析法的对比比分析研究究，提出适适合设计规规范抗滑稳稳定要求的的理论分析析方法。（4）复杂杂地质基础础上高坝深深层抗滑稳稳定数值模模拟分析关关键问题研研究主要包括结结构面的计计算机模拟拟方法研究究；不同尺尺度下的复复杂地质构构造三维建建模方法研研究；坝基基岩体抗滑滑稳定安全全判据的分分析研究；屈服准则则、本构关关系和安全全判据对于于深层抗滑滑稳定分析析结果的影影响研究；弹塑性与与弹脆塑性性对比分析析研究；坝坝基抗滑安安全系数的的确定方法法研究；高高坝失稳过过程

28、的连续续与非连续续、定性与与定量相结结合的集成成分析方法法研究；从从而给出一一系列与设设计原则配配套的研究究成果。（5）高坝坝整体稳定定性的实时时监控与预预警关键技技术研究包括高坝稳稳定性宏观观效应现代代监控理论论与技术研研究；高坝坝整体稳定定性在线动动态诊断理理论与技术术研究；高高坝整体稳稳定性预警警模型、预预警指标、预预警准则研研究；高坝坝失稳风险险识别和评评估理论与与方法研究究；开发一一套高坝深深层抗滑稳稳定分析和和预警软件件系统，为为工程设计计、施工、管管理单位提提供辅助决决策支持。（6）高坝坝深层抗滑滑稳定综合合分析与安安全保障技技术研究综合应用上上述有关高高坝深层抗抗滑稳定的的理论

29、分析析方法、数数值模拟技技术、模型型试验手段段，结合大大坝原位监监测成果，对对诸如三峡峡、向家坝坝、白鹤滩滩等特大型型梯级水利利水电工程程中深层抗抗滑稳定进进行深入分分析。与此此同时，研研究增加高高坝深层抗抗滑稳定性性的安全保保障技术，包包括减小或或消除坝基基沿软弱带带发生滑动动或剪力破破坏危险性性的分析研研究；提高高坝基软弱弱带的抗变变形能力，减减小坝基的的不均匀变变形和应力力集中的措措施研究；增加坝基基防渗能力力，减少坝坝基渗漏及及扬压力的的工程措施施研究；在在保证坝基基安全条件件下，减少少坝基处理理工程量的的优化分析析研究。（7）地震震作用下高高坝深层动动力抗滑稳稳定分析与与抗震措施施研

30、究主要内容为为地震作用用下高坝深深层地震动动输入机制制以及地震震动参数选选择研究。不不同尺度下下的复杂地地质构造三三维动力分分析建模方方法、网格格尺度研究究；坝基岩岩体动力摩摩擦系数敏敏感度分析析；动力抗抗滑稳定安安全判据的的分析研究究；高坝深深层抗滑稳稳定抗震措措施研究。 3、考核指指标（1）提出出高坝深层层抗滑稳定定设计原则则和安全判判据，并应应用于2个个工程。（2）开发发较成熟的的岩体结构构面三维网网络模拟技技术，在此此基础上开开发重力坝坝可能深层层滑移模式式的搜索技技术。（3）开发发基于极限限平衡和极极限分析理理论的重力力坝深层抗抗滑三维分分析方法；建立重力力坝深层抗抗滑应力应应变分析

31、中中的失稳标标准；提出出极限平衡衡三维分析析方法与应应力应变分分析方法的的安全判据据。（4）提出出解决高重重力坝深层层抗滑稳定定问题的加加固工程措措施与相应应的施工技技术。（5）开发发高重力坝坝整体稳定定性的多因因素实时监监控技术和和方法。（6）提出出高坝地震震作用下深深层抗滑稳稳定分析方方法及抗震震措施。4、经费预预算本课题国拨拨经费拟安安排500万元，承担担单位自筹筹经费与国国拨经费比比例不低于于1:1。课题4 高高水头大流流量泄流建建筑物安全全技术研究究1、研究目目标针对我国特特大型水利利水电工程程水头高、流流量大、河河谷狭窄等等特点，通通过对消能能防冲、掺掺气减蚀、泄泄洪雾化、高高流速

32、条件件的新型抗抗冲耐磨材材料、泄流流结构灾变变及其诊断断和预警等等系列性关关键问题的的深入研究究和技术创创新，形成成具有自主主知识产权权的创新技技术成果体体系，提高高我国高水水头大流量量水利水电电工程泄流流建筑物的的安全性，并并应用于溪溪洛渡、向向家坝等水水电站。2、研究内内容（1）高水水头大流量量泄流建筑筑物消能防防冲安全技技术研究研究高水头头大流量新新型底流消消能技术；导流洞改改建泄洪洞洞内流消能能新技术；挑跌流水水垫塘底板板稳定及控控制指标和和设计准则则；泄水建建筑物下游游深厚覆盖盖层冲刷模模拟技术和和计算方法法；闸门结结构流激振振动及防治治技术；泄泄水建筑物物泄洪安全全（包括初初期发电

33、期期）的评价价指标体系系及综合风风险分析方方法。（2）高水水头大流量量泄洪洞掺掺气减蚀新新技术研究究研究溢流反反弧段掺气气浓度衰减减规律和掺掺气保护长长度预测方方法；侧墙墙贴角式掺掺气减蚀设设施的掺气气效果和计计算方法；小底坡条条件下掺气气减蚀设施施空腔回水水壅堵条件件和消除措措施；底部部非连续性性新型掺气气坎技术；突扩跌坎坎掺气设施施体型布置置和设计方方法。（3）泄洪洪雾化影响响预测方法法及防护措措施研究研究不同泄泄洪消能方方式下的雾雾化影响因因素；泄洪洪雾化数学学模拟方法法；泄洪雾雾化物理模模型试验技技术（包括括模拟方法法、缩尺影影响和测量量技术等）；泄洪雾化化引起的山山体渗流及及岸坡稳定

34、定分析技术术和泄洪雾雾化灾害防防护措施。（4）新型型抗冲耐磨磨材料研究究研究具有高高强、耐磨磨蚀、低热热、低收缩缩、抗塑性性收缩能力力强的新型型高性能抗抗冲磨混凝凝土；第33代高性能能化学外加加剂与矿物物外加剂（多多组分有机机配伍）配配制技术、多多种纤维配配伍限裂技技术、新型型纳米抗冲冲磨材料及及其机理；不同水力力条件下抗抗磨蚀材料料的损伤数数学模型；材料磨蚀蚀进程评估估与反演及及其设计使使用寿命预预测。（5）泄流流结构流激激振动及灾灾变过程监监测系统研研究研究和开发发泄流结构构安全的水水动力和结结构动力耦耦合监测系系统，包括括泄流结构构安全监测测仪器（如如光纤区域域性同步空空化空蚀、冲冲蚀监

35、测等等）；优选选传感器、信信号采集与与传输和数数据库管理理系统，以以便对水动动力要素（如如压力、噪噪声）和结结构动力要要素（如振振动、波动动、应力）及及结构损伤伤情况实施施动态监控控。（6）基于于泄流激励励的结构模模态参数识识别方法和和泄流结构构的损伤诊诊断和分级级预警方法法研究研究泄流结结构的模态态参数识别别算法以及及提高识别别精度的相相关技术；各类泄流流结构空蚀蚀、冲蚀等等不同破坏坏形式和阶阶段的敏感感特征量；泄流结构构损伤的水水动力和结结构动力耦耦合诊断方方法；“多损伤、强强干扰、强强耦合”条件下背背景噪声剔剔除、仪器器故障信号号识别和损损伤敏感特特征提取方方法；泄流流结构安全全综合评价

36、价及分级预预警的理论论方法；实实时动力耦耦合监测和和诊断的软软硬件系统统集成技术术。3、考核指指标 （1）通过过水垫塘和和坝身泄水水孔口优化化，使挑跌跌流水垫塘塘冲击压力力指标得到到有效控制制，通过对对水垫塘冲冲击压力水水头控制指指标的深入入研究，提提出满足底底板稳定要要求的条件件，确保水水垫塘的安安全，并在在白鹤滩工工程中得到到应用。（2）通过过跌坎底流流消能技术术进一步发发展传统的的底流消能能工，使消消力池临底底流速及脉脉动压强等等水力学指指标、流态态及消能率率满足工程程要求，并并在向家坝坝工程中得得到应用。（3）泄洪洪洞掺气减减蚀技术能能够满足550m/ss流速量级级泄洪洞的的要求，可可

37、同时保护护底部和侧侧墙，给出出具体的掺掺气设施布布置型式、位位置，并在在溪洛渡等等工程中得得到应用。（4）所建建的泄洪雾雾化数学模模型能够在在白鹤滩等等工程中得得到应用，为为泄洪雾化化的预测及及边坡分级级防护提供供理论依据据。（5）开发发适应满足足50m/ss流速量级级的新型抗抗冲耐磨材材料成套技技术。（6）建立立高水头泄泄洪建筑物物实时安全全监测、诊诊断和预警警系统。（7）申报报国家发明明专利35项，成成果在溪洛洛渡、向家家坝、白鹤鹤滩和乌东东德等水电电站中得到到应用。4、经费预预算本课题国拨拨经费拟安安排6500万元，承担担单位自筹筹经费与国国拨经费比比例不低于于1:1。课题5 复复杂条件

38、下下混凝土高高坝施工安安全与高拱拱坝结构安安全及运行行可靠关键键技术研究究1、研究目目标针对混凝土土高坝施工工过程中所所存在的安安全关键技技术问题，研研究复杂约约束条件下下混凝土高高坝安全快快速施工动动态实时控控制技术与与方法，建建立网络环环境下的安安全施工动动态实时控控制系统，制制定混凝土土高坝施工工安全控制制标准，提提出高坝安安全快速施施工的措施施和建议，为为混凝土高高坝施工进进度动态实实时控制和和安全快速速施工提供供科学可靠靠的决策依依据，达到到施工安全全、快速、经经济之目的的。依托溪洛渡渡、白鹤滩滩、乌东德德等工程，研研究特高拱拱坝从施工工期到运行行期裂缝产产生的动力力和助推机机理，找

39、出出控制性的的影响因素素，通过施施工期和运运行期全过过程仿真分分析，研究究大体积混混凝土裂缝缝产生的原原因及裂缝缝出现后对对后期受力力的影响，提提出防裂抗抗裂措施，提提出改善坝坝踵受力状状态及坝踵踵开裂后防防止坝体受受力状态恶恶化的措施施，建立能能够反映特特高拱坝力力学行为的的“数字拱坝坝模型”，建立特特高拱坝结结构真实安安全度评价价方法和安安全评价标标准，开发发高坝施工工期与运行行期的安全全数字监控控系统，为为混凝土高高坝安全运运行提供有有力的技术术支撑。2、研究内内容（1）复杂杂约束条件件下混凝土土高坝安全全快速施工工过程动态态仿真与优优化技术研研究针对混凝土土高坝施工工过程的随随机性、不

40、不确定性和和经验性强强等特征，综综合考虑水水文气象、地地形地质、温温控、防洪洪度汛、结结构形式、施施工工艺和和机械设备备等众多因因素的影响响，研究复复杂约束条条件下混凝凝土高坝施施工特征分分析方法与与分解协调调全局优化化方法；建建立混凝土土高坝施工工系统的模模拟机制；研究混凝凝土高坝快快速施工全全过程仿真真建模和动动态仿真技技术；研究究混凝土高高坝施工多多目标多方方案仿真与与优化分析析方法；确确定合理的的复杂约束束条件下混混凝土高坝坝施工的浇浇筑规则和和控制准则则。（2）特大大型施工机机械运行安安全、诊断断与优化技技术研究研究特大型型施工机械械结构非线线性分析方方法；特大大型混凝土土施工机械械

41、三维动态态可视化仿仿真技术；混凝土施施工机械连连续化施工工过程控制制方法；建建立施工系系统的机械械及液压传传动系统交交互式分析析与校核计计算软件平平台；特大大型施工机机械的最优优运行方式式研究。（3）混凝凝土高坝快快速施工动动态实时控控制技术和和施工安全全控制标准准的研究针对混凝土土高坝施工工进度动态态实时预测测分析与控控制问题、机机械设备的的优化配置置问题、不不同浇筑规规则对大坝坝上升速度度的影响问问题等，研研究混凝土土高坝施工工进度的动动态实时控控制分析技技术；建立立基于施工工仿真的混混凝土高坝坝施工方案案实时控制制机制；研研究基于三三维地质模模型的复杂杂地质条件件下高坝坝坝基处理分分析技

42、术；研究混凝凝土高坝施施工控制与与安全控制制的耦合协协调技术；研制开发发网络环境境下的混凝凝土高坝交交互式施工工动态实时时控制系统统；制定混混凝土高坝坝施工安全全控制标准准；研究提提出混凝土土高坝安全全快速施工工措施和建建议。（4）特高高拱坝的防防裂抗裂研研究针对现代建建设条件下下大体积混混凝土的裂裂缝问题，开开展从材料料本身的抗抗裂性能到到施工过程程仿真和控控制措施的的研究。研研究大体积积混凝土开开裂准则；研究大体体积混凝土土抗裂指标标的尺寸效效应和长期期持荷条件件下强度的的发展规律律；研究大大体积混凝凝土的温湿湿耦合效应应特性，进进行施工期期大体积混混凝土三维维抗裂仿真真分析，揭揭示大体积

43、积混凝土裂裂缝产生的的内在规律律和主导因因素，提出出防裂抗裂裂措施。（5）特高高拱坝“数字模型型”研究进行已有资资料的整理理和回归分分析，建立立初步预测测模型；通通过温度、渗渗流、坝体体和地基变变位、应力力及构造缝缝变形等资资料，对仿仿真模型的的荷载、物物理力学参参数进行反反馈分析，并并利用功能能强大的人人机交互和和集成数字字平台，建建立基于反反馈分析和和仿真分析析的能够反反映特高拱拱坝真实工工作形态的的“数字拱坝坝模型”；利用“数字拱坝坝模型”对特高拱拱坝的力学学行为进行行预测。（6）特高高拱坝结构构安全度评评价依托溪洛渡渡特高拱坝坝，研究在在全过程仿仿真的基础础上研究大大坝与基础础体系的真

44、真实受力状状态，研究究基于坝体体的非线性性失稳过程程和沿基础础结构面破破坏过程的的失效模式式，研究大大坝的超载载能力与安安全度，研研究大坝长长期运行条条件下安全全度随时间间的变化及及大坝结构构的长期安安全性。研研究基于拱拱坝整体安安全度的拱拱坝整体加加固分析方方法和准则则；研究坝坝趾锚固对对抑止坝踵踵开裂和提提高拱坝整整体安全度度的补偿作作用；研究究大坝的超超载能力与与安全度；研究大坝坝长期运行行条件下安安全度的变变化及大坝坝结构的长长期安全性性。（7）数字字监控方法法研究与系系统开发开发大坝安安全全过程程数字监控控系统，配配合施工期期到运行期期的仪器监监控系统，对对大坝进行行数字监控控。施工

45、期期，随时根根据仪器观观测结果进进行反分析析，根据当当时大坝实实际状态及及预定的施施工计划和和运行计划划，预报运运行期的应应力场及安安全系数，如如发现问题题可及时采采取对策，避避免出现事事故；在运运行期，充充分反映施施工过程中中各项因素素的影响、仪仪器观测资资料及“数字拱坝坝模型”，对大坝坝做出比较较符合实际际的安全评评估。3 、考核核指标（1）提出出混凝土高高坝安全快快速施工过过程动态仿仿真与优化化技术体系系，制定混混凝土高坝坝施工安全全控制标准准。（2）建立立全面的混混凝土坝特特大型施工工机械设备备安全生产产现代化管管理的方法法体系与集集成解决方方案。（3）建立立一套具有有完整自主主知识产

46、权权的混凝土土高坝安全全快速施工工动态实时时控制系统统，辅助施施工决策支支持，达到到保障安全全、降低成成本、提高高工程施工工效率的目目的。（4）提出出特高拱坝坝（坝高2200m以以上）防裂裂和抗裂的的指标体系系和措施。（5）建立立能够反映映特高拱坝坝力学行为为的“数字拱坝坝模型”。（6）提出出特高拱坝坝（坝高2200m以以上）结构构安全度新新型评价方方法和评价价标准，成成果应用到到金沙江112座特特高拱坝中中。（7）开发发高坝施工工期与运行行期安全的的数字监控控系统，并并应用于金金沙江某高高坝的施工工期与运行行期的仿真真与安全监监控。（8）申请请发明专利利5项以上，修修改标准建建议3项以上。4

47、、经费预预算本课题国拨拨经费拟安安排8000万元，承担担单位自筹筹经费与国国拨经费比比例不低于于1:1。课题6 水水利水电工工程施工重重大事故控控制及应急急救援关键键技术1、研究目目标提出重大水水利水电工工程建设施施工重大事事故危险源源辨识、分分级技术与与方法，实实现对建设设施工中事事故危险源源准确的识识别和定位位；开发建建设施工重重大事故危危险源管理理信息系统统，建立施施工过程重重大事故危危险源监测测预警指标标体系及预预警模型；建立重大大工程事故故的仿真理理论和技术术；研制特特大型水利利水电施工工场地安全全规划的标标准；开发发应急能力力评估、事事故应急保保障和事故故模拟仿真真的系统平平台，为

48、特特大型水利利水电工程程施工事故故的风险辨辨识、评价价、预警及及应急救援援提供先进进的技术和和标准，实实现特大型型水利水电电工程施工工重大事故故风险辨识识、评价、预预警及应急急救援处置置的快速化化、高效化化和规范化化。2、研究内内容（1）水利利水电工程程施工重大大事故辨识识及评价技技术研究研究重大水水利水电工工程建设施施工过程中中重大事故故危险的风风险辨别、分分级技术与与方法，包包括研究风风险辨识、风风险量化等等技术；事事故危险源源的因素辨辨识理论以以及分级排排序技术与与方法；研研究重大水水利水电工工程施工过过程中灾变变监测、检检测信息融融合和空间间信息提取取的理论与与方法，提提出水利水水电工程灾灾变的识别别技术；