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1、推荐申报2017年度国家技术发明奖项目公示项目名称水库高坝大坝安全精准监测与高效加固关键技术主要完成人凌贤长，蔡德所，唐亮，咸贵军，乔国富主要完成单位哈尔滨工业大学，三峡大学项目简介该技术发明属土木建筑工程领域。大坝加固除险是实现水资源配置和江河防洪的永恒主题。我国有水库9.8万座，病险坝4万座，汛期险情严重，年均溃坝68座，大坝安全运行态势引起政府和有关部门高度重视。为推动我国大坝安全运行水平，提升大坝应对洪水灾害能力，项目组历经十余年，围绕大坝安全运行的加固新材料新工艺、险情精准监测及安全评估关键技术，进行一系列发明创造，发明了高效加固材料和工艺，开发了先进的安全监测装置，提出了大坝安全评
2、估理论方法，有力推动大坝健康安全领域的技术进步，取得重大突破，具体发明如下。1.高坝/大坝高效加固新材料与工艺。针对现行存在的加固持久性技术难题，发明土石坝高效加固的特种粘土固化浆液材料与应用工艺，具有不泌水、100%结石、抗稀释、易灌注、胶凝快、微膨胀与快硬化、强度高(达6MPa7MPa)、极密实(渗透系数达10-7cm/s量级)、抗酸碱、抗侵蚀优势；创新开发混凝土坝加固的高性能胶黏剂/碳纤维增强高分子CFRP板与应用工艺，胶黏剂固化抗拉强度超44MPa、正常使用温度-3065且固化快速、膨胀，CFRP板抗拉强度超2.4GPa、正常使用温度-3090，可潮湿施工。2.高坝/大坝安全监测先进装
3、置与技术。在国际上率先开发大体积混凝土裂缝、温度场分布式光纤精准监测的先进装置与技术，首次攻克温度场连续监测与随机缝精准监测的难题，创建温度场重构理论与仿真方法、温度场监测可视化管理系统，随机缝监测精度0.05mm，温度场监测精度0.01与空间分辨率0.5m、1.0m和1.5m，滑坡深层滑带监测精度0.01mm、量程30mm；创建钢混全面腐蚀电化学特征快速识别与预测方法，发明钢筋腐蚀监测系列传感器，准确监测腐蚀率、钢混界面容抗、混凝土电阻等腐蚀电化学状态参数。3.高坝/大坝安全评估分析理论与方法。着眼于复杂环境大坝病险演变多场耦合作用，改进提出大坝温度场应力场耦合方法、流固动力耦合方法、弥散裂
4、缝模型方法、顺序耦合应力方法，开发考虑库水坝体基岩相互作用的大坝安全运行状态与强震反应分析计算平台(软件)，开发成套的大坝运行状态与强震安全评估理论与方法，形成大坝服役过程安全状态评估与强震稳定性分析理论体系。成功用于三峡二期混凝土重力坝、岷江沙牌碾压混凝土拱坝、百色右江碾压混凝土重力坝、重庆鱼跳混凝土面板堆石坝、广西金龙水库大坝和邕江防洪堤、湖南峡山塘水库和蛇湾水库大坝、江西芦洞水库大坝、大庆红湖水库、中部引嫩工程等数几十个高坝/大坝精准监测与高效加固，凸显技术高效、快捷、耐久、节减、环保、安全等优势，社会效益重大。获发明专利19项、软件著作权1项，发表论文42篇，技术标准1部，建立产业基地
5、4个，近三年总销售额3.29亿元、总净利润0.698亿元。获2004年湖北省科技进步一等奖、2005年广西科技进步一等奖、2016年黑龙江省科技进步一等奖。专家推荐意见姓 名张建云身份证号院 士中国工程院院士学 部土木、水利与建筑工程学部最 高 奖是 R否年 度工作单位水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院职 称教授级高级工程师、博导学科专业水文科学通讯地址邮政编码电子邮箱联系电话责任推荐专家R是 否推荐意见：自主发明了土坝堆石坝除险加固的一种新型高效注浆材料特种粘土固化浆液与应用技术，创新开发了混凝土坝除险加固的高性能胶黏剂CFRP板材与应用技术；创新开发了混凝土坝运行状态监测的先进装
6、置与技术；科学建立了混凝土坝运行状态与强震安全评估的理论方法。主要为国内外首创，其中新材料技术为国际领先。根本解决了大坝除险加固的技术难题，并且大幅度提升了大坝运行状态监测评估的理论水平。应用数十个工程，凸显技术综合优势。获得2016年黑龙江省科技进步一等奖、2005年广西壮族自治区科技进步一等奖、2004年湖北省科技进步一等奖和2015年黑龙江省技术发明二等奖，获得国家发明专利与软件著作权20项，制定广西壮族自治区标准1部，建立4个产业化基地。鉴于上述，我愿意推荐申报2017年国家技术发明奖。推荐该项目为国家技术发明奖 贰 等奖。专家推荐意见姓 名龚晓南身份证号院 士中国工程院院士学 部土木
7、、水利与建筑工程学部最 高 奖是 R否年 度工作单位浙江大学职 称教授、博导学科专业土木工程通讯地址邮政编码电子邮箱联系电话责任推荐专家是 R否推荐意见：我国是世界第一水库大国，现有大坝9.8万多座，病险坝超过50%，汛期险情严重且经不起强震袭击，还有普遍渗漏防洪堤29万多公里；很多堤坝位于地震区，西部98.6%水库位于中强地震区。因此，亟待采取可靠方法，实施堤坝除险加固与运行状态监测、评估，而现行技术存在若干根本缺陷。该技术发明，自主发明了土石坝除险加固的特种粘土固化浆液与应用技术，创新开发了混凝土坝除险加固的高性能系列高分子胶黏剂CFRP板的新材料技术，创新开发了混凝土坝温度场连续监测与随
8、机裂缝精准监测的分布式光纤先进装置与技术，提出钢筋混凝土全面腐蚀电化学特征快速识别方法，发明钢筋腐蚀监测系列传感器，创新建立了混凝土坝运行状态与强震安全评估的分析理论与方法，对于堤坝有效除险加固与可靠运行状态监测、评估具有重要意义。获得省科技进步一等奖3项和省技术发明二等奖1项、国家发明专利与软件著作权20项，发表论文40余篇，形成技术规范1部，建立成果产业化基地4个，应用于数十个实际工程，总体达到国际领先水平。鉴于上述，我愿意推荐申报2017年国家技术发明奖。推荐该项目为国家技术发明奖 贰 等奖。专家推荐意见姓 名欧进萍身份证号院 士中国工程院院士学 部土木、水利与建筑工程学部最 高 奖是
9、R否年 度工作单位哈尔滨工业大学职 称教授、博导学科专业土木工程通讯地址邮政编码电子邮箱联系电话责任推荐专家是 R否推荐意见：我国拥有世界46%水库，土石坝8.83万座、混凝土坝9780座，具有世界最高的锦屏一级水电站钢筋混凝土拱坝、沙牌碾压混凝土拱坝、龙滩碾压混凝土重力坝、水布垭混凝土面板堆石坝，还有三峡、二滩、小浪底、小湾、龙滩、溪洛渡等一批世界级大坝。我国水库因超期与超负荷运行而日益成为病险库，病险坝超过50%，汛期险情严重且经不起强震袭击，年均溃坝率为世界年均溃坝率4倍多；我国还有普遍渗漏的堤防29万多公里；我国很多堤坝位于地震区，西部98.6%水库位于中强地震区。因此，亟待进行堤坝长
10、期有效的除险加固与科学合理的运行状态监测、评估，而现行技术存在一些重要缺陷。该技术发明，自主发明了土石坝、裂隙基岩除险加固的一种性能高效的新型注浆材料特种粘土固化浆液与应用技术，创新开发了混凝土坝除险加固的高性能系列高分子胶黏剂CFRP板的新材料技术，创新开发了混凝土坝温度场连续监测与随机裂缝精准监测的分布式光纤传感、钢筋腐蚀传感与监测的系列先进装置与技术，创新建立了混凝土大坝运行状态与强震安全评估的分析理论与方法，很好解决堤坝长期有效除险加固与运行状态精准监测、可靠评估的棘手难题。获得省科技进步一等奖3项和省技术发明二等奖1项、国家发明专利与软件著作权20项，发表论文40多篇，形成技术规范1
11、部，建立4个成果产业化基地，应用于数十个实际工程，达到国际领先水平。鉴于上述，我愿意推荐申报2017年国家技术发明奖。推荐该项目为国家技术发明奖 贰 等奖。客观评价1. 国家电力公司科技环保部大坝裂缝和温度监测分布式光纤传感技术研究与应用科技成果鉴定意见 以中国科学院院士刘广润先生为主任的鉴定委员会一致认为：分布式光纤传感技术用于水电工程具有开创性，首次提出大坝斜交网络式光纤传感技术，能监测面板随机缝位置、宽度；首次将分布式光纤传感技术应用于高边坡、滑坡体深部变形监测；率先引进分布式光纤测温系统，实现大坝砼结构三维温度场分布式光纤监测，属于开创性工作；研究成果达到国际领先水平，具有重大工程应用
12、价值与广泛前景。2. 水利部国际合作与科技司特种黏土固化浆液研制及其工程应用成套技术科技成果鉴定意见 以中国科学院院士刘广润先生为主任的鉴定委员会一致认为：浆液在稳定性、抗稀释性、流动性、可灌性、胶凝膨胀性和稳定性等优势明显，防渗体结构密实且强度高、抗震性好，环保指标达到国家相关指标；研究成果总体达到国内领先水平，在胶凝体膨胀性与强度、稳定性方面具有国际先进水平，可广泛用于大坝与堤防除险加固。3. 黑龙江省科技厅复杂环境下旧混凝土重力坝运行稳定性评估方法与结构损伤修复加固技术成果鉴定意见 以黑龙江省水利科学研究院曲祥民研究员/院长为主任的鉴定委员会一致认为：揭示大坝浇筑期、运行期裂缝产生与发展
13、的机理，创建强震下大坝裂缝产生与发展的模拟方法，研发高性能胶黏剂/CFRP板修复加固裂缝病害的新技术；研究成果总体达到国际领先水平，可用于病险混凝土坝或同类工程运行状态评估、强震安全性分析、病害修复加固；成果实施产业化，取得较好社会经济效益，具有重要应用与推广价值。4. 黑龙江省建设厅科学技术委员会基于TPS及ENA的钢混结构钢筋腐蚀电化学特征识别与监测传感器系统成果鉴定意见 以黑龙江省寒地建筑科学研究院朱卫中研究员/院长为主任的鉴定委员会一致认为：构建TPS激励下特征参数的时域快速识别算法，研制出优异的NiFe2O4固态参比电极，设计基于Xserve感知数据的采集传输协议和网络拓扑的邻居发现
14、算法，形成弱异构源无线自集能节点关键技术。研究成果总体达到国际先进水平，可用于混凝土结构体系安全评定和维修加固。5. 广西壮族自治区科学技术情报研究所大坝温度和挠度监测的DTS与FOG技术工程应用研究查新结论 该项目的分布式光纤温度测量系统实测结构能够全面、客观反映施工全过程；在国内外同类文献中，未查到他人关于大坝“基于分布式光纤温度测量系统的温度场重构理论、温度场实时仿真系统、温度场热模态分析、温度光纤三维可视化管理系统”内容。6. 黑龙江省科技信息中心特种黏土固化浆液研制及其工程应用成套技术查新结论 该项目“开发特种粘土浆液，具有无析水性、吸水性，终凝时间、早期强度可控性，胶凝中产生大量胶
15、体成分与结晶水化物，早强性好、强度上升快，结石体膨胀性且抗压强度可达67MPa，可用于汛期大坝、堤防快速抢险，对地基、堤坝注浆防渗加固可靠性超过98%”在国内外未见文献报道。7. 黑龙江省科技信息中心复杂环境下旧混凝土重力坝运行稳定性评估方法与结构损伤修复加固技术查新结论 该项目独特性内容“揭示多环境因素耦合作用下病险混凝土重力坝病害裂缝成因演化机理，提出大坝运行安全评价理论与强震稳定性分析方法，建立大坝运行状态与强震安全性分析的可靠度理论，研发大坝裂缝灌注高性能胶黏剂封堵/黏贴FRP板加固技术、闸墩整体加固CFRP板黏贴绑扎技术”在国内外文献中未见报道。8. 黑龙江省科技信息中心基于TPS及ENA的钢混结构钢筋腐蚀电化学特征识别与监测传感器系统查新结论 该项目内容独特性：提出钢筋混凝土腐蚀电化学特征的复变
