水库大坝安全保障关键技术研究与应用

我国现有水库大坝9.8万座，在保障国家水安全中发挥了非常重要作用，但我国大坝安全管理相对薄弱，溃坝时有发生。该项目成果主要依托“十一五”国家科技支撑计划项目“水库大坝安全保障技术研究”，并结合国家自然科学基金等项目深化研究，历时10余年，由南京水科院联合9家科研和设计单位完成。

1、科研成果

溃坝试验和模拟

1.创建了国内外最高的实体溃坝试验场，揭示了土石坝溃决新机理，建立了漫顶溃决模拟和预测新方法。

2.首次研发了全国、全系列、全要素大坝基础数据库，揭示了水库病险成因、溃坝规律及其时空特征。

3.创建了中国大坝风险标准体系，建立了大坝除险加固决策方法和模型，研发了大坝除险加固新技术。

4.研究提出了大坝隐患典型图谱集，建立了大坝安全预警指标体系与预测模型。

2、经济效益

大坝风险标准

成果已成功应用于小浪底、丹江口、小湾等50多座大型水库，全面提升了全国大坝安全管理能力，推动了行业科技进步。

成果应用于全国水库除险加固工程，过去3年创造经济效益134亿元；使全国溃坝概率大幅度降低，基本做到了溃坝不死人，社会和生态环境效益显著。

成果可进一步应用于全国近10万座水库大坝安全管理，为健全我国水库大坝安全保障体系提供坚实的技术支撑，推广应用前景极为广阔。

3、科研专利

水库报废影响层次分析

获得专利技术22项，软件著作权12项，发表论文315篇（SCI43篇、EI87篇），出版专著14部，编制行业标准和规范性文件24项。

4、成果意义

获奖证书

本研究成果主要依托2006年立项的“十一五”国家科技支撑计划项目“水库大坝安全保障技术研究”，前后结合水利部公益性行业专项、国家自然科学基金、国家国际科技合作等项目，针对溃坝与洪水分析、大坝风险与调控、除险技术与决策、应急对策与管理四大科学问题，在大比尺溃坝试验与模拟、大坝基础数据挖掘、溃坝机理与模型、安全监测预警、风险管理等方面取得一系列突破性进展和创新：创建了国内外最高9.7m的实体溃坝试验场（国外最高6.0m），揭示了土石坝溃决新机理，建立了漫顶溃决模拟和预测新方法；首次研发了全国、全系列、全要素大坝基础数据库，揭示了水库病险成因、溃坝规律及其时空特征；创建了中国大坝风险标准体系，建立了大坝除险加固决策方法和模型，研发了大坝除险加固新技术；研究提出了大坝隐患典型图谱集，建立了大坝安全预警指标体系与预测模型。与国内外同类技术比较，在多项技术指标和理论方法上取得重大突破，显著提升了我国大坝安全管理技术水平，是我国水利行业又一项重大标志性科研创新成果。

本研究成果涉及专业面广，在水利部国科司、建管司等有关司局的领导和指导下，在有关流域、地方水行政主管部门和水库管理单位的支持配合下，在项目负责人张建云院士的带领和精心组织下，由我院联合中国水利水电科学研究院、河海大学、长江科学院、黄河水利科学研究院、长江勘测规划设计研究有限责任公司、南京大学、中国人民解放军理工大学、江苏南大先腾信息产业有限公司、杭州市青山水库管理处等10余家科研、高校、水库运行管理单位的近300名专家学者开展攻关研究，历时10余年。研究成果不仅已成功应用于国内50余座大型水库，还在全国水库大坝安全行业管理与实践中得到全面推广应用，为全国病险水库除险加固、水利普查、水库突发事件应急处置等提供了技术保障，推动了行业科技进步，取得了巨大的安全效益、社会效益、经济效益和生态效益，有效保障了水库大坝安全运行，不仅使溃坝概率大幅度降低，还基本避免了溃坝生命损失。