省水利厅提名2019年度江苏省科学技术奖项目的公示
发布日期:2019-05-15 14:21:52 浏览次数:

根据《省科技厅关于2019年度江苏省科学技术奖提名工作的通知》(苏科成发〔2019〕88号)要求,现对我厅提名2019年度江苏省科学技术奖的项目进行公示。公示内容包括项目名称、完成人、完成单位、项目简介、主要知识产权目录、代表性论文论著目录、推广应用情况等。公示时间为2019年5月15日至2019年5月21日。

公示期内,任何单位或者个人如果对公示项目的真实性和内容有异议,可以书面方式提出并提供必要的证明文件及联系方式。

 

联系部门:江苏省水利厅科技与对外合作处

联 系 人:朱振荣

联系电话:025-86338127

联系地址:南京市上海路5号       邮政编码:210029

 

附件:江苏省水利厅提名2019年度江苏省科学技术奖项目

江苏省水利厅科技与对外合作处   

2019年5月15日     

 

 

 

省水利厅提名2019年度江苏省科学技术奖项目

 

一、里下河地区水安全响应关键技术研究与应用

项目名称

里下河地区水安全响应关键技术研究与应用


完成人

周毅,高成,纪小敏,马小雪,李瑞,傅国圣,童建,毛媛媛,刘猛,赵家祥,王向阳


完成单位

江苏省水文水资源勘测局,安徽省(水利部淮河水利委员会)水利科学研究院,河海大学


项目简介

里下河地区地势低洼、河网密布、河道交错纵横、河道比降小、水流缓慢,区域防洪除涝安全问题日益突出,地区外部既有流域性洪水和海潮威胁,内部也存在区域性涝水危害,沿海港道闸下淤积严重,严重影响排涝能力;区域水污染事故频发。解决区域防洪排涝、突发性水污染事故问题,保障区域水安全,对里下河腹部地区经济、社会发展具有重要意义。项目组经过10多年的技术攻关,取得了主要成果如下:

1.项目组运用“天-地-空”立体监测方法,创立了基于精细化管理需求的水安全响应实时监测与评估技术;采用理论研究与工程验证结合方法,构建了面向多水源供水多通道排水的“江-淮-河-港-海”一体化工程调控体系;研究形成了非汛期引江冲淤保港方案。

2006年12月3日至2007年1月7日开展了大型“冲淤保港”试验,历时36天,共布设降水、水位、流量、水质、大断面测量、泥沙站点110多处,巡测线5条,闸下港道水下地形测量50950米;研究确定了4月份以及5月上旬最佳引江冲淤的时机;确定了大潮期间带水头差冲淤的最佳方案;确定了沿江、沿运、沿海以及苏北灌溉总渠、通榆河一线的相关枢纽的调度时机和原则,实现“江-淮--海”联动,确保引江冲淤方案顺利实施;实现了沿海港道的冲淤平衡。

2.项目组提出了城镇圩区排涝模数计算的简化方法、蓄水曲线法、节点控制水位法和泵站边界试算法等四种方法,为区域排涝工程规划设计提供技术支撑。

项目组从典型平原水网区—里下河地区的排涝现状入手,分析了该地区涝灾特点,并结合里下河地区圩区不同的土地利用性质不同,分别提出了农业圩区和城镇圩区排涝计算方法,推荐选用经验公式法和平均排除法作为农业圩区的排涝计算方法。针对城镇圩区,以水量平衡和水文水动力学模型为基础,充分考虑圩区大小、泵站布局及圩内河网情况,创新性地提出了简化方法、蓄水曲线法、节点控制水位法和泵站边界试算法等四种方法,并进行了比较研究,实现了里下河地区各类圩区排涝计算方法的全覆盖,为合理计算排涝工程规模、科学确定排涝工程布局提供技术支撑,从而确保里下河地区排涝安全。

3.项目组构建了里下河河网水文水动力耦合模型以及多水源联合供水优化配置模型,有效模拟了里下河腹部水网地区多水源供水、多通道排水、多工程调控条件下的水文水环境过程。

该项目研究成果得到了有效的应用:2007年以来江苏省防汛防旱指挥部在历年的调度实践中,灵活运用该项目成果,极大的减少了我省机械清淤的使用频率,实现沿海港道的冲淤平衡,加快了水体流动和交换,提高水体的复氧能力和自净能力,区域水环境水生态也得到全面的改善(重点水功能区达标率从2006年的60.4%上升到2017年的81.4 %),应用该项目后,社会经济效益显著,估计在20亿元以上;2014年江苏省水利厅印发了《江苏省城市防洪规划编制若干技术要点》(苏水计〔2014〕121号),将该项目主要研究成果纳入其中,为江苏省本轮市县城市防洪规划编制与审查提供技术支撑;该项目构建的水质水量联合调度模型在2013年盐城市水质超标污染事故处理和2014年射阳河段水污染事故处理工作中,也发挥了重要作用,成效显著。

该项目累计发表学术论文30篇,其中SCI检索论文10篇;出版专著6部;授权发明专利3项,实用新型专利10项。参加人员有2人晋升教授级高工、5人晋升高工,培养博士后、博士、硕士20余人,获江苏省水利科技优秀成果一等奖2项。


主要知识产权目录

1.实用新型专利:基于低影响开发的城市雨水利用规模确定方法

2.发明专利:基于多尺度谱聚类及决策级融合的SAR图像溢油检测方法

3.发明专利:一种水情信息的分布式稀疏优化检测方法

4.发明专利:一种适宜于平原区农田的排蓄沟渠系统

5.实用新型:一种二合一式马里奥特瓶

6.实用新型:一种利用定地下水位收集测量有效降水量的装置

7.实用新型:一种测算植物蒸腾量的对比实验装置

8.实用新型:一种远程通讯区域土壤双环入渗监测装置

9.实用新型:一种用于观测植物生长的对比试验装置

10.实用新型:一种数控调节水位的马里奥特瓶装置


代表性论文论著情况

1.Effects on sediments following water-sediment regulations in the Lixia River watershed, China / Quaternary International/Xiaoxue Ma, Lachun Wang, Lei Ma, Yuqing Zhang.

2.Innovative approach for the development of a water quality identification index—a case study from the Wen-Rui Tang River watershed, China/Desalination and Water Treatment/Xiaoxue Ma, Xu Shang, Lachun Wang

3.Impact of Yangtze river water transfer on the water quality of the Lixia river watershed, China/PLOS ONE/Xiaoxue Ma, Lachun Wang, Hao Wu, Na Li, Lei Ma, Chunfen Zeng, Yi Zhou, Jun Yang

4.Treatment of pump drainage boundary in riverside city, China: A Case Study/Water/ Cheng Gao, Jun Liu,Han Cui,Jian Hu

5.Optimized water surface ratio and previous surface proportion in urbanized riverside areas/Environmental Earth Sciences/Cheng Gao, Jun Liu, Han Cui, Zhuowen Wang, Shuang He

6.Compensation Mechanism of Water Surface Ratio and Pervious Surface Proportion for Flood Mitigation in Urban Areas/Disasters Advances/GaoCheng , Liu Jun , Liu Xiaoyin and Zhang Haiyan

7.滨江城市排涝模型/中国水利水电出版社/高成,徐向阳,刘俊

8.淮河中游枯水期水资源调度技术与实践/中国科学技术大学出版社/刘猛,王式成,陈竹青,钱筱暄


推广应用情况

《里下河地区水安全响应关键技术研究与应用》(以下简称《成果》)由江苏省水文水资源勘测局、安徽省(水利部淮河水利委员会)水利科学研究院及河海大学联合攻关完成,历时10余年。《成果》已得到了广泛应用,创造了显著的社会经济效益,为江苏里下河地区的经济建设和社会发展做出了重大贡献,推广应用基本情况如下:

1.《成果》制定了优化的调度机制,提出了最优的大潮、高水位差的最优冲淤保港方案,于江苏省防汛防旱指挥部办公室合理调度方式中得到充分应用,为保障里下河地区用水安全,提升水功能区达标率、水生态修复冲淤保港、沿海港道行洪安全等方面做出了重大贡献。2016、2017、2018年江苏省防汛防旱指挥部办公室调度江都枢纽、高港枢纽入里下河水量分别为88.4、92.2、87.3亿方,应用效果显著、发挥了巨大的效益。产生社会效益年均2亿元以上。利用《成果》中的水质水量联合调度技术,迅速处置了盐城市化工厂和淮安市油脂厂偷拍污水造成的水污染事故,社会效益显著。

2.项目形成的里下河地区水质水量联合调度模型,探讨了里下河地区河流水系的变化特点以及流域水文特征变化规律,为里下河地区水文预测、水资源规划以及防洪标准确定提供有力支持。同时为江苏省工程设计、治涝规划提供了有力支持。具有较大经济和社会效益,实用价值大,推广应用潜力广泛。

3.《成果》构建了面向多水源供水多通道排水的“江-淮-河-港-海”一体化工程调控体系和水质水量实时互馈的多目标调度模型,创立了基于精细化管理需求的水安全响应实时监测与评估技术,为研究区的水安全响应提供有力技术保障,效益显著。

该研究成果通过研究区域水环境维护的调度措施及调度方案,可掌握里下河地区水环境保障的合理供水水量;通过水利工程调度解决水污染事故的方案,实现调水成本和调水成效的最优组合。该研究成果一直应用于我省里下河地区的日常水情调度工作,可明显减少沿江泵站开机频次,大幅节省财政资金,每年直接经济效益超过200万元,社会用水及减少水处理投入的直接经济效益约在2亿元以上。

 

二、生态河湖空间监管关键技术研究与应用

项目名称

生态河湖空间监管关键技术研究与应用


完成人

王冬梅,叶健,高士佩,梁文广,王春美,王俊,杨印,王轶虹,况曼曼


成单位

江苏省水利科学研究院,江苏省水利厅


项目简介

江苏地处江淮沂沭泗流域下游,境内河湖众多,水网密布。随着河湖长制、江苏省生态河湖行动计划的实施,我省河湖监管的任务异常繁重。为加强生态河湖管理与保护,利用卫星遥感、GIS以及无人机等先进的空间信息监测技术,在生态河湖空间监管包括生态河湖岸线监管、非法采砂、蓝藻水华监测、巡查管理、水面率监测、涉水建设项目监管、退圩还湖实施情况监测等领域开展关键技术研究与应用,取得了如下创新成果:

1.利用高分遥感技术,开展生态河湖岸线监管,建立了河湖岸线空间监测技术方法,将河湖遥感空间动态监测技术与传统的河湖巡查结合起来,构建了江苏生态河湖监管新模式,在我省水利行业成效显著,在全国水利行业起到较好的示范作用;

2.在全省水利行业首次引入无人机技术,建立河湖采砂监管和退圩还湖实施情况监测技术方法,创新河湖采砂监管和退圩还湖实施情况监管方法,实现了快速、实时、准确对河湖采砂和退圩还湖实施效果进行监测监管;

3.利用美国MODIS卫星数据开展太湖蓝藻水华监测,建立了太湖蓝藻水华遥感监测标准和技术方法,对多年来太湖蓝藻水华发生规律和影响因素进行了总结,为多年来太湖安全度汛提供了先进的技术和基础数据支撑;

4.在江苏省水面率研究中,针对江苏水域类型的复杂性,考虑到防洪和水利管理的需要,将我省水域分类;在缺少相关调查资料,依托水利普查数据和1:1万水系数据,研制了基于高分辨率航片的江苏省水域面积快速、高精度提取方法;实现了2012年江苏省现状水域面积以及2012-2014年江苏省水域的动态变化监测,为我省水资源管理与保护、水面率现代化指标的制定提供了重要的基础数据支撑。

5.在湖泊巡查系统研制中,将3S技术尤其是移动GIS和网络GIS应用到湖泊巡查管理中,在国内尚属首次,建立了具有水利特色的巡查管理系统。将GPS巡查与水政执法相结合,将多源案件信息(包括相关违法信息、现场照片、视频以及笔录等)统一平台,实现了巡查位置的实时浏览,历史记录查询统计等,提高了湖泊巡查的管理能力和信息化水平。

该项目研究成果应用于江苏省河湖“三乱”专项整治行动(2017-2020年)、洪泽湖清障行动、洪泽湖和里下河腹部地区湖泊湖荡日常巡查管理、全省水域管理与保护、太湖安全度汛、大纵湖和白马湖退圩还湖实施情况监管等方面,取得了显著的成效。

该项目获得授权实用新型专利1项,软件著作权2项,发表学术论文8篇。项目应用以来产生的经济效益达到5000万元/年。该技术成果革新了传统的河湖监管模式,对推进水利行业科技进步和事业发展具有重大意义。

 

主要知识产权目录

1.实用新型:基于GPS、GPRS和GIS集成技术的湖泊巡查管理系统

2.著作权:洪泽湖管理与保护信息系统V1.0

3.著作权:黄墩湖滞洪区预案管理信息系统V1.0

 

代表性论文论著情况

1.基于高分遥感和DEM的洪泽湖开发利用监测与管理/中国水利/王冬梅,刘劲松,梁文广

2.基于无人机遥感技术的水利规划实施监督管理与后评价研究/水利经济/王冬梅,高士佩,吴杰

3.遥感技术在江苏省水域面积监测中的应用/长江科学院院报/高士佩,梁文广,王冬梅

4.2012-2014年江苏省水域面积变化遥感监测研究/水利信息化/梁文广,钱钧,高士佩等

5.基于WebGIS的湖泊巡查月报管理信息系统/人民长江/诸晓华,王冬梅,梁文广等

6.遥感技术在高邮湖邵伯湖管理中的应用研究/中国水利/樊旭,张晖,梁文广

7.2008-2013年太湖蓝藻遥感监测成果分析/人民长江/梁文广,王冬梅,诸晓华等

 

推广应用情况

“生态河湖空间监管关键技术与应用”课题成果,已广泛应用于省委省政府、江苏省水利厅、全省13个地市水利局等相关的政府决策和行业管理中,尤其在河湖管理、水政执法、防洪减灾、水资源保护等方面广泛应用,创造了显著的社会经济效益,为江苏生态文明和“美丽江苏”建设做出了贡献。推广应用基本情况如下:

1.江苏省开展的河湖“三乱”整治行动中,部分整治项目来源于该课题遥感监测成果。河湖“三乱”整治行动从2017年10月份开始,到2020年结束。该课题成果为全省河湖“三乱”整治提供了数据支撑,以及勘察验收技术服务。

2.江苏省水面率监测成果已应用于我省水域的管理与保护,相关成果已由江苏省水利厅2014年和2016年向各地政府公布,作为水域保护和管理的重要参考数据源,同时也是我省水面率现代化考核指标的主要参考数据,具有广阔的应用前景和推广价值。

3.湖泊巡查管理系统已在洪泽湖、里下河湖区广泛应用,该巡查系统提高了违规违法事件的处理速度,将违规违法事件处理在萌芽状态,减少执法难度,降低行政执法成本,直接经济效益洪泽湖地区500万元/年、里下河湖区350万/年;

4.太湖蓝藻监测成果自2013年为无锡市蓝藻治理办公室应用,为太湖蓝藻打捞提供准确、及时的数据支持,促进了太湖蓝藻治理工作的开展,节省了大量的成本,提高了工作效率和治理成效,太湖蓝藻打捞费年节省3000万左右。

5.江苏省水文水资源勘测局应用该成果开展江苏省主要河湖水生态调查,准确获取了江苏主要河湖水域面积、岸线占用及水域岸线历史演变情况,节省了大量的人力物力资金成本,取得显著的经济效益。

 

三、闸堰结合底轴驱动翻板门水闸设计优化分析方法及应用

项目名称

闸堰结合底轴驱动翻板门水闸设计优化分析方法及应用

 

完成人

陈晓静,顾冲时,严根华,任增谊,陈照,徐惠民,赵二峰,陈发展,黄淑娟,刘红坤,张晓芳

 

完成单位

南京市水利规划设计院股份有限公司,河海大学,南京水利科学研究院

 

项目简介

南京地貌特征属宁镇扬丘陵地区,以低山缓岗为主,是低山、岗地、河谷平原、滨湖平原和沿江河地等地形单元构成的丘圩地貌综合体。受这种地貌以及历史上自然条件和人类活动的影响,该地区有很多宽浅河道,这些河道上修建的水闸大多是低水头、宽断面、蓄泄结合的调蓄功能性水闸;近年来随着国家对环境治理的重视,这种调蓄功能性水闸的运用越来越广泛,对水工建筑物的整体外观要求也越来越高。该项目结合实际工程实例,开展了“水力学及流激振动模型试验研究”和“闸室结构应力变形分析”专题研究,取得了如下创新成果:

1.针对丘圩地区低水头、宽断面、蓄泄结合、景观要求高等需求,首次提出了新颖的闸堰结合底轴驱动翻板门水闸的总体布置形式。

2.针对闸堰结合水闸的特点,提出了水力学特征的优化分析方法,通过模型试验来验证水闸的过流能力、消能工布置的安全性和合理性,并对设计方案提出优化建议。

3.针对底轴驱动翻板门水闸的闸室结构较为复杂的特点,提出三维有限元数值计算的结构分析途径,并通过对三维有限元数值计算成果的分析,提出结构设计优化方案;

4.对底轴驱动翻板门底轴与闸室底板的连接支铰底座的传力机制进行了专门研究,提出应采用弹性支座的要求,对设计单位提出支铰底座的材料及制作安装工艺要求提供极大帮助;

5.针对翻板门门顶溢流的工作状态,提出对闸门流激振动特性通过数值计算和模型试验进行分析的方法,并提出改善和消减闸门流激振动的方法措施;

6.对底轴驱动翻板门的穿墙水封和侧水封提出创新性的设计方案,并得到成功应用。

中山河闸于2015年汛前投入使用,经历了2015、2016年大洪水的考验,2017年1月通过竣工验收,投入使用以来,运行稳定,安全可靠。该闸的成功经验已被运用在南京南河整治映虹闸(2018年初已开工)和南京江北新区七里河河口闸(通过了初步设计审查)等工程中。该项目获得授权发明专利1项,实用新型专利1项,出版学术专著1部,发表学术论文2篇。项目近两年来的经济效益达到880万元,效益显著,经评价,研究方法和技术路线正确,研究成果达到了国内领先水平。

 

主要知识产权目录

1.发明专利:一种闸门顶部溢流通气减震装置和方法

2.实用新型:一种底轴驱动钢坝闸门的穿墙水封装置

 

代表性论文论著情况

1.卧倒闸门结构研究/电网与清洁能源/任增谊,潘树军,陈照

2.中国特性水闸关键技术研究/陈发展,严根华等

 

推广应用情况

该项目科研成果已经在南京市溧水区中山河闸工程得到成功应用。南京市溧水区中山河闸位于城区,闸址处河道宽约100米,主要功能为非汛期调蓄城区生态景观水位,汛期开闸行洪,设计行洪流量310立方米每秒,同时为适应周边环境对水闸的外观也具有较高的要求。经多方案比较最终采用闸堰结合布置形式,共3孔,两边孔设堰,堰顶高程9.0m、堰宽10m,中孔采用24m单跨底轴驱动翻板闸门结构型式,门顶高程9.0m、门底高程5.5m。该水闸在确保行洪安全、满足蓄水功能的前提下,兼顾城市发展建设的需要,服务城市生态建设。该水闸已建成3年,运行安全、操控灵活,并经历了2015、2016年超历史洪水的考验,现场监测数据表明水闸各项指标均达到预期要求。为溧水城区防洪安全、水资源调度、水环境提升提供了保证,得到省市区各级水利主管部门的认可,获得了很好的工程效益、生态效益及社会评价。

该项目研究成果还应用于:南京市南河环境综合治理映虹闸工程,已于2018年开工;南京市七里河口闸工程,目前初设已批复,计划年底开工。

该项目是一项应用研究,在以下方面具有广阔的应用前景:(1)丘圩区低水头、宽断面河道水闸闸堰结合的优化布置方法;(2)闸堰结合水闸水力学及底轴驱动翻板闸闸门结构及流激振动试验分析方法;(3)底轴驱动翻板闸门底轴穿墙水封及液压驱动活动式侧水封设计;(4)大尺度空箱闸室、底轴传力及上部结构一体化结构荷载及效应的等效化分析模拟方法。

 

四、软土地基盾构穿越构筑物的微扰动控制技术及应用

项目名称

软土地基盾构穿越构筑物的微扰动控制技术及应用

 

完成人

丰土根、钟小春,颜红勤、张箭、高玮、陈学东、王霆、翟高勇、任玉彬、蒋红樱、范昭平、秦建设、王静

 

完成单位

江苏省水利工程科技咨询股份有限公司,河海大学,南京地铁集团有限公司

 

项目简介

江苏南京地处长江下游,历史上秦淮河水系多次改迁,南京大范围形成了河漫滩软土地质。根据南京市地铁建设规划,南京地铁和电力等管网建设将多次、反复穿越秦淮河、滁河和长江等堤防工程。该项目从地质条件、盾构施工控制机理出发,探索了盾构微扰动控制理论及相关技术,系统开展了软弱地基盾构掘进穿越堤防、盾构穿越桥桩保障关键技术研究,取得了如下创新成果:

1.软弱地基盾构掘进开挖面稳定控制技术

1)首次明确了富水砂层渣土喷涌发生机理及发生条件。

当排土口水流量超过3cm3/s,或者水压力超过10kPa(1m水头)时,开始出现轻微喷涌,当排土口水流量超过4cm3/s,或者水压力超过20kPa(1m水头)时,开始出现严重喷涌。

2)首次建立了富水砂层盾构螺旋排土器理论排渣模型

根据隧道埋深确定压力舱开挖面支护压力,应用该模型可以确定掘进1环时间内不同流塑性质渣土的排渣方量。这是首次建立起排渣方量与渣土性质之间的关系。

3)提出了盾构穿越堤防盾构开挖面确定的理论计算方法

基于Flamant解答,提出了盾构隧道上覆土厚度变化时盾构开挖面合理支护压力的理论计算公式。

4)提出了盾构开挖面稳定的上限有限元方法

建立下限有限元理论,编制了下限有限元程序,研究了开挖面稳定的支护压力与地层、埋深和隧道直径的计算公式。

2.盾构掘进对软弱地层对构筑物影响及加固方法

1)考虑盾构三维效应的二维边坡稳定分析方法

基于Mindlin力学解答,建立了开挖面推力、盾壳与地层的摩擦力在弹性地基中力学计算公式,将盾构掘进的三维效应简化为二维条分法,便于工程应用推广。

2)基于堤防稳定性等效原则的堤防加固方案的快速确定方法

基于地基中应力扩散原则,提出了加固宽度;基于盾构穿越堤防时的最不利位置,提出了加固桩布设位置;基于堤防稳定性等效原则,提出了由加固桩完全承受盾构推进过程传来的应力;通过以上三点可以快速确定加固方案。

3)盾构穿越桥桩影响的二阶段分析方法

盾构穿越桥桩时,简化为两阶段分析,一是根据Mindlin解答求出桥桩上的附加应力;二是计算桥桩上附加应力作用下桥桩的附加内力及变形。

4)隔断桩对软土地基桥桩的保护

分析了不同桩长、桩距、桩径等对软土地基桥桩的保护效果评价。

3.盾构穿越软弱地基微扰动施工控制技术

1)盾构压力舱内渣土改良技术

进行压力舱渣土改良使之达到流塑状态,便于精确控制开挖面的支护压力,最低限度降低开挖面的扰动

2)提出了基于质量或体积控制的出渣量控制方法

通过该项目提出的螺旋排土器出渣量精确计算,可以精确判断是否超挖以及超挖率。为现场精细化施工和盾尾壁后注浆、地表沉降控制提供了重要参考。

3)盾构掘进过程实时反分析技术

根据现场监测结果,进行反分析反算堤防地质条件基本参数,再正算从而可以更好地预测盾构掘进的行为,做到最大限度降低对软弱地基的影响,保护堤防及桥桩。

4)气压辅助施工有助于维持开挖面的支护压力稳定

首次探讨了泥浆注入刀盘上成膜的可能性,并分析了气压辅助有助于开挖面稳定的可行性。根据综合案例分析,压力舱压力基本保持了稳定,也减少了盾构超挖,较好地控制了地层沉降。

该项目获得授权发明专利10项,出版学术专著2部,发表学术论文8篇。项目近两年来的经济效益达到5000.0万元,效益显著,经评价,研究成果有重大创新,达到了国际领先水平,对推进行业技术进步具有重大意义。

主要知识产权目录

1.发明专利:一种盾构穿越软弱地基堤防的加固方案快速确定方法

2.发明专利:网格刀盘的泥水加压盾构施工方法及其施工设备

3.发明专利:考虑盾构穿越影响的堤防边坡二维安全稳定性分析方法

4.发明专利:土压平衡泥水加压连续切换式盾构施工方法

5.发明专利:一种适用于隧道施工采空区的填充膏浆

6.发明专利: 一种可循环利用的智能化轴力仪

7.发明专利:一种用全站仪测深层土体水平位移的方法

8.发明专利:一种U型测斜管及其安装与埋设方法

9.发明专利:一种盾构近距离穿越建筑物时的变形控制方法

10.发明专利:一种圆盘式混凝土灌注桩及其施工工艺

代表性论文论著情况

[1]J Zhang, F Yang, JS Yang, et al.. Upper-bound stability analysis of dual unlined elliptical tunnels in cohesive-frictional soils [J]. Computers and Geotechnics, 2016, 80: 283-289.(SCI)

[2]F Yang, J Zhang*(通讯作者), JS Yang, et al.. Stability analysis of unlined elliptical tunnel using finite element upper-bound method with rigid translatory moving elements [J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2015, 50: 13-22. (SCI)

[3]F Yang, J Zhang, LH Zhao, JS Yang. Upper-bound finite element analysis of stability of tunnel face subjected to surcharge loading in cohesive-frictional soil [J]. KSCE Journal of Civil Engineering, 2016, 20(6): 2270-2279. (SCI)

[4]Zhong, Xiao Chun; Ye, Wen Long; Ren, Yu Bin; Zhai, Gao Yong; Chen, Xue Dong. 2D numerical analysis on influence of embankment's security and stability caused by shield tunneling[J]. Advanced Materials Research, 2014, 977: 247-252(EI)

[5]Wei Gao,Premium-Penalty Ant Colony Optimization and Its Application in Slope Stability Analysis    Applied Soft Computing, 2016, 43: 480-488

[6]Wei Gao; X Wang; S Dai; DL Chen  Study on Stability of High Embankment Slope Based on Black Hole Algorithm  Environmental Earth Sciences, 2016, 75(20): 1381, 1-13(SCI)

[7]丰土根,熊中华,余波.坑中坑开挖对悬臂式支护结构侧移的影响分析[J].岩土工程学报,2013,35(11),2053-2059(EI)

[8]朱伟,秦建设,魏康林. 土压平衡盾构喷涌发生机理研究[J].岩土工程学报, 2004, 26(5):489-493.

 

推广应用情况

“盾构穿越软土地基堤防的影响分析及微扰动控制”课题成果,已广泛应用于省委省政府、江苏省水利厅、江苏省沿海办、沿海开发集团、连云港市、盐城市、南通市等相关的政府决策、规划、沿海重点工程建设、海洋开发、保护与海洋管理中,创造了显著的社会经济效益,为江苏沿海地区的经济建设和社会发展做出了重大贡献,推广应用基本情况如下:

1.南京市下关区220KV码头变电站送电工程电缆隧道,隧道由唐山路220KV码头变电站开始沿唐山路、南通路、郑和中路走设,穿越三汊河(秦淮河)到达三汊河市民广场出地面。本工程中变电站到唐山路与南通路交叉口段及下关大桥北桥头到终点段采用盾构法施工。盾构穿越时由于盾构刀盘无法破除已有的钢筋混凝土钻孔灌注桩,因此需要提前拔除,并在拔除前对堤防进行了补强。在这种背景下,需要考虑盾构穿越范围内的桩基拔除和补强后堤防的稳定性,并对盾构施工对堤防可能造成的影响进行评估。

江苏省水利工程科技咨询有限公司与河海大学开展了堤防加固方案、拔桩方案分别再汛期和非汛期施工对堤防影响的三维有限元分析,特别是对高压旋喷桩加固方案给出了简便的确定方法,既能保证工程安全,又能最大限度节约工程造价和工期,为南京市下关区220KV码头变电站送电工程电缆隧道安全、按期完成作出了贡献,经济效益十分明显。

2.南京地铁1号线穿越秦淮河工程。区间采用盾构法施工,隧道覆土厚度最小7.6m。盾构隧道穿越秦淮河处较浅,堤岸覆土厚度为12-15m。河床所处位置为较为软弱的淤泥质粉质粘土,强度较低,容易受到施工扰动,盾构施工控制不当,可能对堤防施工造成不利的影响。

通过设置不同盾构开挖面支护压力情况下,计算分析盾构穿越堤防时堤防的安全稳定性。特别是提出了穿越堤防时开挖面支护压力新的确定方法,为盾构掘进时的微扰动控制提供了重要参考和依据。节省了堤防大量加固费用和工期,为宁天城际轨道交通一期工程安全按期完成作出了贡献,经济效益十分明显。

3.地铁4号线穿越草场门秦淮河。区间采用盾构法施工,隧道覆土厚度最小9.1m。盾构隧道穿越秦淮河处较浅,堤岸覆土厚度为15-18m。河床所处位置为较为软弱的淤泥质粉质粘土,强度较低,容易受到施工扰动,盾构施工控制不当,可能对堤防施工造成不利的影响。

通过设置不同盾构开挖面支护压力情况下,计算分析盾构穿越堤防时堤防的安全稳定性。特别是提出了穿越堤防时开挖面支护压力新的确定方法,为盾构掘进时的微扰动控制提供了重要参考和依据。节省了堤防大量加固费用和工期,为宁天城际轨道交通一期工程安全按期完成作出了贡献,经济效益十分明显。

4.南京地铁S3号线穿越新秦淮河。区间采用盾构法施工,隧道覆土厚度最小10.6m。盾构隧道穿越处较浅,堤岸覆土厚度为18-21m。河床所处位置为较为软弱的淤泥质粉质粘土,强度较低,容易受到施工扰动,盾构施工控制不当,可能对堤防施工造成不利的影响。

通过设置不同盾构开挖面支护压力情况下,计算分析盾构穿越堤防时堤防的安全稳定性。特别是提出了穿越堤防时开挖面支护压力新的确定方法,为盾构掘进时的微扰动控制提供了重要参考和依据。节省了堤防大量加固费用和工期,为宁天城际轨道交通一期工程安全按期完成作出了贡献,经济效益十分明显。

5.南京市宁天城际区间在K25+850~K26+000处下穿滁河。区间采用盾构法施工,隧道覆土厚度最小8.6m。盾构隧道穿越滁河处较浅,堤岸覆土厚度为16-19m。河床所处位置为较为软弱的淤泥质粉质粘土,强度较低,容易受到施工扰动,盾构施工控制不当,可能对堤防施工造成不利的影响。

江苏省水利工程科技咨询有限公司与河海大学对盾构穿越滁河可能对堤防不利影响进行了分析。通过设置不同盾构开挖面支护压力情况下,计算分析盾构穿越堤防时堤防的安全稳定性。特别是提出了穿越堤防时开挖面支护压力新的确定方法,为盾构掘进时的微扰动控制提供了重要参考和依据。节省了堤防大量加固费用和工期,为宁天城际轨道交通一期工程安全按期完成作出了贡献,经济效益十分明显。

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