一等奖
1、取消钢衬超高竖井技术研究
完成单位:福建省水利水电勘测设计研究院
完成人员:陈敏岩、谢德瑞、韦传恩、施志群、李煊明
获奖等级:一等奖
主要内容:
高水头压力管道取消钢衬是一个技术难点。该课题对目前国内最高竖井的周宁水电站压力管道进行了系统研究,针对453.25m超高竖井特点,通过“挪威准则法”和澳大利亚“雪山准则法”判定、地应力测试和相应的反演回归分析、三维非线性弹塑性有限元计算分析以及原型观测分析,充分利用围岩自身的承载能力取消钢衬,突破传统的设计理论和方法,采用透水衬砌设计新理念,率先提出并实践取消高压管道钢衬设计方案获得成功。该课题在水电行业首次采用竖井和调压井通天布置及其反导井施工工艺,为加快施工进度、提高施工质量、保证施工安全创造了条件,成为水电工程建筑物布置的一大特色;采用高压灌浆等技术措施,提高了围岩的完整性和稳定性,且渗漏量小,效果良好。该成果在周宁水电站的应用节约进口高强钢材1000多吨,节省直接投资2800多万元,缩短了施工工期4个月,效益显著。该课题率先提出并成功实践的取消高压管道钢衬设计方案,是国内水电地下工程技术的一项新突破,对类似工程的设计、施工具有重要指导意义,并具有良好的推广应用价值。该技术成果居国内领先地位,工程设计达到国际先进水平。
2、福建省干旱指标体系研究
完成单位:福建省人民政府防汛抗旱指挥部办公室
福建省水利规划院
福建省水文水资源勘测局
完成人员:陈以确、丘汀萌、陈 斌、池毓榕、董爱红
获奖等级:一等奖
主要内容:
该课题通过收集我省历年水文、气象等干旱要素及城乡干旱灾害等有关资料,吸收国内外关于干旱的各种型式和定义以及干旱指标划分的经验,采用连续无雨日数、干燥程度、降水频率、降水距平、水库蓄水距平、河道来水距平、旱地失灌率、水田缺水率、作物受旱和成灾面积百分比、人畜饮水困难、城市干旱缺水率等12个干旱指标分4个等级综合评判干旱程度,确定了指标体系的空间综合、多指标的综合以及指标定量计算方法,形成了全省综合干旱指标体系和干旱程度的划分判别方法。并对我省2003年干旱重现期和干旱等级进行分析研究,确定2003年的干旱频率为110年一遇,干旱等级为特旱。研究成果为福建省的旱情发布、旱灾评估、抗旱预案编制和指挥决策提供了技术支持,对于提高福建省的防旱抗旱水平,增强减灾能力,具有十分重要的指导价值。该课题研究在指标体系的空间综合、多指标的综合以及指标定量计算上有所创新,研究成果具有很高的实用价值,达到了国内领先水平。
3、福建省主要河流典型水域纳污能力研究
完成单位:福建省水文水资源勘测局
完成人员:石凝、潘秀丽、张章新、蔡品彦、王晓昇
获奖等级:一等奖
主要内容:
该课题收集了1956到2000年1620站年的水文资料,以及近十年研究区域的水质及污染源资料,根据四个典型水域的特点,分别建立了零维、一维、二维纳污能力计算模型;通过室内及野外实验,研究了水质降解规律,得到了水质降解系数。在此基础上,对研究区域内不同保证率水文设计条件的纳污能力及污染物削减量进行了计算分析,提出了相应的对策措施。主要创新点有:(1)建立了梯级开发河流中污染源与控制断面水质的响应关系;(2)建立了宽浅型河道中纳污能力与降雨量的关系;(3)定量研究了感潮河段污染源排污量与河流混合带长度的关联;(4)首次对福建省四个典型水域的纳污能力进行了计算,提出了定量的纳污能力及污染物削减量。该项研究成果已在福建省水利厅及漳州、泉州和三明水利局等单位得到了应用,取得了很好的社会效益和经济效益。该项成果对核定水域纳污能力,提出水域排污限制总量具有指导意义,为水资源保护和污染控制提供了重要的决策依据。
二等奖
1、泉州市城区防汛及水资源配置一体化系统
完成单位:泉州市水利局、福州四创软件开发有限公司
水利部南京水利水文自动化研究所
福建省水利管理技术服务中心
泉州市北渠管理处
完成人员:曾向明、卞宏达、连晨清、黄桂元、林志鹏
获奖等级:二等奖
主要内容:
该系统由集成调度管理子系统和自动化监控支撑子系统两大部分组成。系统针对泉州市的具体情况,综合应用国内外先进的自动化与信息化技术,开发集城区防汛及水资源优化配置为一体的综合性现代化防洪及水资源优化配置系统,通过对全流域20座闸、65个孔的自动化监控,实现城区防洪、排涝、排污、挡潮的联合调度,实现了生活供水、工业用水、环境用水和跨流域调水的协调快速反应,为实现流域水资源的优化配置和解决城市水多、水少、水脏等问题提供了有效手段;系统采用多路径传输通道,全网络实时在线监测与监控,特别是城市供水的拦河闸水源地的监控系统实现了网络通道的有线、无线双重保护;在闸控中采用了机械和电子的上下限位双重保护的技术,将这两重限位信号在对闸门控制中实行软件硬件联锁限位保护,实践证明这种螺杆闸门的上下限位双重保护技术在几乎不增加成本的基础上是一种可靠性和性价比高、实用性强的技术,具有较高的应用推广价值。该系统的应用提高了水资源调度管理和泉州市防洪的现代化水平,防止突发暴雨对城市造成的灾害,初步建立了防灾减灾和水资源优化配置的联合调度模型和现代化决策管理机制。该系统通过对城市多用途自动化系统和联合调度管理系统的集成,为城市防洪和水资源优化配置和科学调度提供了决策依据,具有较高的综合性、先进性和实用性,总体上达到了国内同类系统的领先水平,并具有明显的社会、经济效益和良好的推广应用前景。
2、福建省开发建设项目水土流失及防治研究
完成单位:福建省水土保持监督站
福建农林大学林学院
完成人员:陈善沐、杨玉盛、林文莲、李庭波、徐玉华
获奖等级:二等奖
主要内容:
该课题在国内率先以省为单位进行开发建设项目引发水土流失状况调查及防治措施研究,基本摸清了福建省开发建设项目引发水土流失及防治情况;在大量调查基础上,深入分析了开发建设项目水土流失的形式、特点及成因,提出了开发建设项目典型水土流失的树状侵蚀概念;通过建瓯市径流小区和三明郊区样点定位观察和定量研究,初步揭示了若干不同类型的松散堆积土和弃渣的水土流失规律,并提出了水土流失边坡分类预测法和简易预测法,对指导开发建设项目水土流失防治具有重要现实意义;以“治水”为先、“稳定”为本、生态恢复为目标的理念,针对福建省气象水文特点、不同开挖堆渣边坡类型及不同立地条件特点,分别提出了开发建设项目的水文计算成果资料、截排水工程断面计算方法、边坡综合防治技术措施和植物优化配置模式,并已得到推广应用,可为编制开发建设项目水土保持方案和业主单位提供科学依据。该课题还以特大型矿山——紫金山铜金矿为例,通过边调查研究边运用,分四个专题研究提出了矿山动态开采水土流失治理方案,已付于实施并取得了阶段性成效。该成果总体上达到国内领先水平。
3、周宁碾压混凝土重力坝次高温期温控技术研究与实践
完成单位:福建省水利水电勘测设计研究院
完成人员:林 琳、张裕平、谢德瑞、施志群、朱岳明
获奖等级:二等奖
主要内容:
碾压混凝土坝在高温和次高温期的温控技术是一个世界性难题。该课题采用“非均质层合单元法”仿真计算,精确模拟薄层碾压混凝土施工全过程,并把变态混凝土单独划分网格,以充分考虑其不利的力学、热学性能的影响;经施工期实测温度与计算温度对比分析表明,仿真计算吻合性很好;计算成果有效指导了设计和施工,突破了传统的设计理论和方法。对在次高温期(6月、9月)浇筑的碾压混凝土内埋设高密度聚乙烯塑料管(hdpe),在管内通天然的山涧水来降低内部温度,该法具有成本低、施工方便的优势;用精确有限元计算方法进行计算比较,确定管距、通水温度及通水时间;监测结果表明冷却水管的埋设对降低混凝土内部温度、缩小混凝土内外温差效果明显;在碾压混凝土重力坝内首次埋设高密度聚乙烯塑料冷却水管取得了成功。周宁碾压混凝土重力坝采用该课题研究成果,取消混凝土拌和制冷系统,优化温控措施,缩短工期2个月,节约工程投资560万元,可提前发电1.2亿kwh,效益显著;该成果可为今后在高温期施工难题的突破提供借鉴经验,对类似工程的设计和施工有重要的指导意义,并具有广阔的推广运用前景。
该课题率先在亚热带地区提出并顺利实现了碾压混凝土重力坝在次高温期的施工,是国内碾压混凝土坝筑坝技术的一项新突破。周宁碾压混凝土重力坝次高温期温控技术的成功研究与实践,可继续提高我国碾压混凝土坝在温控方面的筑坝技术水平,课题成果居国内领先地位。
4、洪口大坝的掺气减蚀与泄洪技术
完成单位:福建省水利水电勘测设计研究院
完成人员:何承农、杨首龙、林琳、吴树延、郑蜀闽
获奖等级:二等奖
主要内容:
洪口水电站大坝坝高130m,单一表孔最大下泄单宽流量152.33m3/sm,挑流鼻坎处水流最大流速42.97m/s,高速水流问题十分突出。该项目针对洪口工程泄洪落差大、单宽流量大、下游河道狭窄等难题,联合应用宽带低真空实用堰、坝面小挑坎、宽尾墩等新技术,对高速水流进行侧向、底部的掺气减蚀,使泄洪水流与坝面、导墙间形成空腔,改善约1200 m2堰面的压力分布,并使原压力-3kpa—-78kpa面积约2700m2的堰面负压区变成无水区,提高堰面抗气蚀能力,简化堰面施工,同时,校核洪水工况行洪能力提高5.58%,解决了行洪能力与堰面负压的矛盾,增大行洪能力和抗气蚀的双重特性。此外,其对泄洪建筑物进行分区,在高溢流坝上采用二次收缩窄缝技术,减少下游冲深44%,减少冲碴约10万m3,对确保与泄洪区邻近的电站的安全运行十分有利,综合效益显著。主要技术特点:(1)首次将宽带低真空实用堰、坝面小挑坎、宽尾墩和窄缝联合应用,解决高坝的掺气减蚀及泄洪问题。(2)联合应用宽带低真空实用堰、坝面小挑坎、宽尾墩后,溢流坝行洪能力增加5.58%,同时堰面负压反而减少75.3%,解决了行洪能力与堰面负压的矛盾,是本工程技术特色,同时对高速水流进行侧面、底面立体式掺气减蚀,是本工程另一个显著特点。(3)在溢流坝上应用二次收缩窄缝的最大坝高达到130m。该项目在坝高达到130m的高溢流坝上,将窄缝技术从长溢洪道引入到短而陡的溢流坝,其高速水流流态得到有效控制,这在国内尚无应用实例。成果达到国内同类领先水平,有很好的技术经济效益和应用前景。
5、福建省工程侵蚀监测与管理信息系统研究
完成单位:福建省水土保持试验站
完成人员:王维明、林敬兰、杨学震、陈文祥、丁光敏
获奖等级:二等奖
主要内容:
该课题率先在全国以省级为单位开展各类工程侵蚀监测研究,应用 gps技术,进行工程侵蚀斑有关信息的采集,在全国率先完成全省尺度范围的工矿、交通、城建等所有类型开发建设项目引发的工程侵蚀调查,取得了2002年福建省工程侵蚀现状及危害数据;在进行成因分析的基础上,选取了福鼎白琳玄武岩矿、漳州至龙岩高速公路和铁峰山花岗岩矿区作为典型案例探索工程侵蚀的有效防治方法;在国内率先利用gis的二次开发功能建立福建省工程侵蚀信息管理系统,实现工程侵蚀的方便、快捷和动态的管理。主要特点有:一是利用gps的快速准确定位取代了传统的依靠地形图定位,大大提高了工作效率和准确性;二是取得了福建省各种类型的工程侵蚀现状数据;三是开发的福建省工程侵蚀管理信息系统实现了工程侵蚀的调查、监测和科学管理。该课题探索出一套较为实用的工程侵蚀监测和管理方法,为有效防治工程侵蚀起到了重要作用,其经济效益和社会效益是显著的。
6、特大型潜水轴流泵组在排涝工程中的应用
完成单位:福建省水利规划院
完成人员:雷亚峰、黄亚平、陈华镜、吴可德、王 峰
获奖等级:二等奖
主要内容:
该项目根据福州大学城葛岐排涝工程的特点,通过科学分析、比较和论证,大胆提出选用大口径、大流量、大功率、高电压潜水轴流泵组(口径1.6m、流量9.17m3/s、功率710kw、电压10kv)。该泵组研发被列入2002年国家经贸委重大技术装备创新研制项目,是当时国内已投入运行的最大特大型潜水轴流泵组。该项目与应用常规轴流泵组相比,具有设计思路新颖、设备选型合理,吸收了国内外先进技术,泵组结构紧凑,无油、水、通风和起重等设备,厂房结构简单,安装维修方便等特点,节省了工程造价,缩短了建设工期,经济效益明显。经现场检测和运行考验证明,电机启动性能良好、温升低,机组运行稳定性好、噪音小、绝缘好、安全可靠,达到工程设计要求。该型式泵站在农田水利、城市防洪、给排水及引调水工程中,具有广泛推广前景和推广价值。成果达到国内先进水平。
三等奖
1、周宁水电站岩壁吊车梁应用研究
完成单位:福建省水利水电勘测设计研究院
完成人员:陈敏岩、沈永洪、施志群、黄昌清、谢德瑞
获奖等级:三等奖
主要内容:
岩壁吊车梁作为一种新型结构,由于吊车梁与围岩联合工作,国内外尚无完善的设计计算方法,设计计算尚有一定的难度。该课题采用刚体平衡理论和工程类比法,并采用弹塑性非线性有限元方法进行优化,通过对地下厂房洞室群、岩壁吊车梁与围岩联合工作的受力条件进行多种工况计算分析,提出了合理的吊车梁断面和锚杆参数。为了避开洞周围岩变形较大,保证松动圈的稳定,提出了在松动圈范围内采用无粘接锚杆工艺,解决了吊车梁受拉锚杆因围岩变形产生的较大初始应力的问题,提高了结构安全度。该方法优化了厂房布置,缩小了厂房跨度,使桥机提前9个月投入使用,加快了厂房的施工进度,取得了良好的经济效益。
2、水电站深井立体接地网技术研究
完成单位:福建省水利水电勘测设计研究院
完成人员:吴 健、李 峰、何 强、王周安、蔡允明
获奖等级:三等奖
主要内容:
该课题通过对深井立体接地网的基本理论和计算方法的研究,对水电站接地系统若干技术问题的探讨,较好地解决高土壤电阻率地区和单相短路电流大的水电站有关接地技术难题,保证接地电阻满足规范要求。周宁水电站成功地采用深井立体接地网及相关技术科研究成果,经实测接地电阻达到0.262 ,接触电势11.5v,跨步电势2.8v,均满足国家规范要求。与传统接地方式相比,可节约投资100万元,具有较好的社会效益和经济效益,研究成果在类似工程和技改工程中具有较高的推广和借鉴价值。
3、长乐市外文武围垦开敞海域海堤消浪防护新技术应用研究
完成单位:福建省水利厅水利建设技术服务中心
完成人员:谢清海、陈文清、张闽生、刘 震、赵 日
获奖等级:三等奖
主要内容:
开敞式海岸海堤防护是我国围垦工程中的设计难点,该课题针对长乐外文武围垦工程开敞海域波浪大(平均波高3.45~3.94m,平均波周期12.32~12.88s,平均波长104.6~109.7m)、粉细砂地基抗冲性能差等特点,通过不规则波条件下的海堤水工模型试验分析验证,首次研究采用外坡面砼框格内水平条形连续排列的插砌条石加糙结合滩面抛大块石消浪、外坡脚设置埋石砼墩基脚支撑和堤顶采用钢筋砼反弧式防浪墙挑浪等综合措施,较好解决了开敞海域海堤消浪、护面结构稳定、外坡脚受冲刷松动、越浪量与堤顶内坡保护等难题。采用砼框格内插砌条石加糙消浪结构新颖,填补了我省开敞式海堤防护设计的空白。长乐外文武围垦工程采用上述综合防护措施,约减少波浪爬高30%,约减少护面条石厚度15%,在外坡面条石总方量基本没有增加的情况下,有效地降低了堤顶高程2.3-2.4m,节约整个工程投资约2900万元,经济效益显著。工程实践证明,该海堤消浪效果良好,护坡结构安全可靠,护面整体性好、施工工艺简便、防护投资较省。
4、砂围堰在福州市洪塘抽水泵站施工上的运用
完成单位:福建省水利规划院
完成人员:罗青晖、潘圣一、连忠灿、陈 希、王 峰
获奖等级:三等奖
主要内容:
洪塘抽水泵站主体工程座落于闽江南港主河道上,设计抽水流量21m3/s,装机容量1960kw,工程要求在主汛期高水位条件下施工,围堰规模大,堰体最高达16.55m,汛期水位高,渡汛最大流量达24600 m3/s,工程施工难度大。由于穿堤涵洞施工需要,原100年一遇的主堤要破堤,围堰代替了主堤的渡汛。该项目能因地制宜充分利用当地砂资源丰富的特点,采用了深层搅拌地下成墙技术和防渗新材料土工膜联合运用,经过了渡汛考验证明采用砂围堰对缩短工期,节省投资有明显的效益,保证金山内河引水需要,具有良好的社会效益和经济效益。
5、香根草生物工程在水土流失防治中的应用研究
完成单位:福建省水土保持试验站
福安市水土保持试验站
完成人员:丁光敏、谢建华、陈淑华、林卫烈、杨舜成
获奖等级:三等奖
主要内容:
该课题通过长期小区试验观测,系统研究了香根草生物学特性,开展的香根草与我省几种常见水土保持禾本科草种对比研究,证明了香根草是速生快长的优良水土保持草种;率先在全国进行香根草育苗技术探讨,并得到推广;研究了香根草不同根径的抗拉强度、根系的分布及其与抗剪强度的关系,揭示了香根草固土、稳坡的作用机理;开展了香根草“草篱带”的水土保持定量研究,并经长期观测,进行了闽南花岗岩地区严重侵蚀劣地生态修复试验,探索了植被演替与生态修复的规律,为水土流失区生态修复提供了经济有效的治理模式。课题提出的香根草“草篱带”边坡植被快速恢复治理模式,在崩岗、公路、水电工程、矿山弃土等边坡治理中得到广泛和成功推广应用,取得了明显的生态、社会效益。
6、zdt-i型智能堤坝隐患探测技术
在新安水库大坝加固中的应用
完成单位:福建省水利厅水利管理技术中心
完成人员:黄院生、王惠民、关庆胜、尤春锋、陈金锋
获奖等级:三等奖
主要内容:
该项目针对堤坝常存在洞穴、裂缝、渗漏等隐患,通过总结以往堤坝隐患处理的经验和教训,经多次论证和研究,确认采用zdt-i智能堤坝隐患探测仪探测堤坝隐患,确定隐患位置,并提出相应处理措施。该技术具有适用范围广,探测准确率高,探测速度快、费用低等特点。采用zdt-i堤坝隐患探测仪对新安水库大坝进行探测,结合探测成果进行加固设计,针对性更强,大大节约了投资,发挥了较好的社会效益和经济效益。
7、宁德市防汛信息化集成系统建设研究
完成单位:宁德市水利局
完成人员:吴毅荣、郑华峰、郑兴发、陶顶峰
获奖等级:三等奖
主要内容:
该系统应用先进的计算机软硬件集成技术,建成了具有多种信息支持平台的防汛信息化系统,具有工情、水情、雨情、风情和台风信息采集查询、防汛物质管理、防汛抢险指挥决策支持和视讯会商等功能;利用先进计算机网络通讯技术和webgis技术,并以webgis技术为主索,构建防汛信息化应用系统,提高了系统的扩展性,有利于分期建设;系统利用webgis技术集成了原有的c/s模式的洪水风险图系统,完成了c/s到b/s架构的转变;通过双机热备份和单台服务器数据冗余技术及电源保障等技术手段,提高了系统的稳定性和可靠性,保证了系统的正常运行,大大增强了系统在防汛抗台指挥决策中的直观性和实效性。该系统的建成提升了宁德市防汛现代化水平,在2003、2004年防汛抗台中发挥了重要作用,具有很高的经济和社会效益。