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按照新疆维吾尔自治区科学技术厅《关于做好2024年度自治区科学技术奖提名工作的通知》要求，由我单位参与申报的项目“新疆高土石坝结构安全防控关键技术研究与应用”有关信息进行公示(详见附件)。公示时间为2024年10月23日至2024年10月29日。

任何单位和个人对公示内容及相关信息持有异议的，可在2024年10月29日前以书面实名形式提出，并提供必要证明材料。反映情况要坚持实事求是，具体详实，便于调查核实。单位异议要求盖单位公章，个人异议要求署明异议人真实姓名、工作单位、联系地址及电话等，异议人可要求保密。口头和电话异议、单位异议未加盖公章、匿名异议、逾期提出异议的，不予受理。

特此公示。

联 系 人:马陈

联系电话: 029-89502501-8205

电子邮件: 15jmachen@powerchina.cn

附件：新疆高土石坝结构安全防控关键技术研究与应用公示信息

附件：

2024年新疆维吾尔自治区科学技术进步奖

提名公示内容

一、成果名称：

新疆高土石坝结构安全防控关键技术研究与应用

二、提名单位：

新疆农业大学

三、项目简介：

国家“十四五”规划明确提出加快非化石能源发展和清洁能源基地建设，“30·60双碳目标”、“国家水网建设”和共建“一带一路”等国家战略，水库大坝在保障国家水安全、能源安全及河湖生态等方面发挥着不可替代的作用。土石坝具有就地取材、地形地质适应性强等优点，我国已建大坝90%以上都是土石坝，随着国家战略的推进，需要在西部建设一批高坝大库工程，高土石坝仍然是建设的主力坝型。结合新疆维吾尔自治区水资源可持续利用及工程性缺水等多重制约因素，加快优化水资源配置和工程布局，大力发展引调水等工程建设为新疆水利大发展及经济社会高质量发展提供了重要机遇。

近四十年来，随着新疆山区水库的加速建设，土石坝这种当地材料坝得到了较快的发展，截止2022年统计资料，全疆已建大坝751座（包括兵团173座），其中90%以上为土石坝，百米级以上土石坝有24座，土石坝仍然是新疆坝工建设中极具竞争力的坝型。本成果针对新疆土石坝工程坝料繁多“选不准”、参数复杂“测不准”、大坝性态“算不准”、变形安全“控不好”、渗流安全“不好控”的痛点和难点，以保证高土石坝结构（变形和渗流）防控安全为前提，实现了新疆任何土石材料都可以筑坝的目标，从复杂岩土体工程特性试验、岩土体本构模型、高土石坝变形控制理论和高土石坝全生命周期渗控安全四个方面进行了理论研究和工程实践，并取得了显著成就。主要创新点和关键技术有：

（1）实现了新疆土石坝料源从“选择使用”到“应用尽用”的跨越

研究了软岩、坡积碎石土、分散性土和盐渍土的力学特性，提出了特殊土料利用与性能调控方法，提升了当地材料筑坝水平；研制了300m级高土石坝筑坝材料大型渗透试验系统，探明了应力渗流耦合作用下全级料渗透演变规律；开发了集查询、管理和数据处理为一体的坝料特性大数据平台，为工程类比提供了参考经验。

（2）提出了高土石坝变形和稳定精准预测的数值试验方法和本构模型

提出了基于精确缩尺和粗粒化的宽级配堆石料数值试验方法，为定量确定全级配堆石料本构模型参数提供了依据；创建了基于颗粒破碎耗能的堆石料加载-剪切和恒载-流变系列模型，实现了高土石坝变形发展全过程的精准预测；建立了考虑径向循环荷载影响的粗粒料粘弹性本构模型，提升了高土石坝地震动力分析的合理性和可靠性。

（3）攻克了新疆高土石坝变形防控技术难题

提出了大坝变形总量和变形梯度的“双控”设计原则，建立了高土石坝变形安全设计新方法；创建了“堆石半包砂砾石料”的面板坝分区结构，发挥了不同填筑料的工程特性优势；优化了沥青混凝土心墙坝“金包银”对称剖面和分层结构，提高了大坝变形协调能力。

（4）解决了新疆高土石坝全生命周期渗控安全问题

构建了高土石坝结构防渗安全指标评价体系，完善了土石坝料层间反滤设计准则；创建了高土石坝“防控、限渗、滤土、排水”的多层级渗流控制技术，保证了大坝渗流安全性能；提出了高沥青混凝土心墙坝防渗安全评价方法，探明了不同含盐量土的长期溶蚀机制，实现了土石坝全生命周期渗控安全。

经过近30年的建设实践，建立了“产学研”深度融合的技术创新体系，以人才培养为核心，以关键技术研究为突破，在高土石坝建设方面取得了显著成绩，有力促进了行业科技进步，推动了高土石坝的建设与发展。

四、主要完成人：

1、周恒 （中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司）；

2、何建新（新疆农业大学）

3、米占宽 （水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院）

4、李跃涛 （中国电建集团新疆勘测设计研究院有限公司）  

5、刘  亮  （新疆农业大学 ）              

6、马  刚 （武汉大学 ）                 

7、冯  涛 （新疆兵团勘测设计院集团股份有限公司 ）   

8、苗  喆（中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司）

9、魏匡民（水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院）

10. 陆  希（中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司）

11. 党少英（中国水电建设集团十五工程局有限公司）

12. 杨海华 （新疆农业大学）   

五、主要完成单位：

新疆农业大学、中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司、水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院、中国电建集团新疆勘测设计研究院有限公司、武汉大学、新疆兵团勘测设计院集团股份有限公司、中国水电建设集团十五工程局有限公司。

六、知识产权和标准规范等目录：

（1）专著：

[1]魏匡民,李国英,米占宽等.粗粒土本构模型及其在高堆石坝数值分析中的应用[M].南京:河海大学出版社,2020.

[2]马刚,常晓林,周伟.岩土颗粒材料的连续离散耦合数值模拟[M].北京:科学出版社,2021.

[3]周恒,陆希,沈振中等.深厚覆盖层上高面板堆石坝关键技术与实践[M].北京:中国水利水电出版社,2023

[4]周恒,赵志祥,狄圣杰等.坝基冰水沉积物特性与工程应用[M].北京:中国水利水电出版社,2020

[5]周恒,赵志祥,何小亮等.复杂砂砾石地层原位试验与测试技术[M].北京：中国水利水电出版社,2022.

[6]何建新,凤不群,刘亮等.沥青混凝土心墙坝的实践与经验[M].郑州:黄河水利出版社,2022

（2）发明专利：

[1]周恒,狄圣杰,陆希等.一种粗粒料原位载荷试验确定颗粒破碎率的方法及应用[P].陕西省: CN201910541531.4, 2021-09-17.

[2]马刚,文喜南,周伟等.预测原级配筑坝堆石料最小孔隙比的方法[P].湖北省: CN201810441710.6, 2020-03-10.

[3]马刚,姬翔,周伟等.一种考虑岩石结构特征和矿物组成的细观模型生成方法[P].湖北省: CN201910298582.9, 2020-10-30.

[4]马刚,姬翔,周伟等.考虑空间约束状态的破碎试验装置[P].湖北省: CN201710408354.3, 2019-04-09.

[5]周伟，常晓林，马刚等.一种原始级配堆石体大型真三轴实验装置及其使用方法[P].湖北省：CN201210047511.X，2012-07-25.

[6]苗喆,李学强,白俊光.深厚覆盖层上的面板坝渗漏量监测结构[P].陕西省: CN201310460820.4,2015-07-29.

[7]吉恩跃,陈生水, 魏匡民等.在离心模型试验中模拟土石坝裂缝触发的装置及工作方法[P].江苏省: CN201910114496.8, 2021-05-04

[8]周恒,狄圣杰,黄鹏,等.堆石坝瞬变流变模型参数反演方法及系统[P].陕西省:CN202410605583.4,2024-08-09.

[9]王伟,陆希,李天宇,等.一种砼面板堆石坝的排水分区结构[P].陕西省:CN202210210462.0,2024-01-19.

[10]崔家全,周恒,马凌云,等.一种简易渗透仪及渗透系数测定方法[P].陕西省:CN202210504817.7,2023-03-10.

[11]周恒,崔家全,马凌云,等.一种新型土石坝筑坝料渗透变形试验系统及方法[P].陕西省:CN202110340635.6,2022-11-04.

[12]周恒,崔家全,马凌云,等.一种用于大型渗透试验的测压延伸管及其操作方法[P].陕西省:CN202110341036.6,2022-04-01.

[13]马刚,肖宇轩,迟福东,等.可避免畸形计算单元的岩石细观数值模型生成方法及系统[P].云南省:CN202011298743.3,2023-04-07.

[14]刘亮,何建新,王建新,等.一种竖直折线型面板组合坝及其施工方法[P].新疆维吾尔自治区:CN202010213819.1,2021-09-10.

[15]周恒,陆希,张晓将,等.一种提高面板堆石坝渗透安全性的方法[P].陕西省:CN201610724535.2,2018-11-13.

（3）实用新型专利：

[1]周恒,狄圣杰,吕佼佼,等.一种基于卸载作用的直剪试验装置[P]. 陕西省: CN202020211361.1, 2020-11-03.

[2]苗喆,李学强,白俊光.深厚覆盖层上的面板坝渗漏量监测装置[P]. 陕西: CN201320613940.9, 2014-04-30.

[3]周恒,陆希,张晓将,等.一种双排水体面板堆石坝[P]. 陕西: CN201620942001.2, 2017-03-15.

[4]周恒,陆希,狄圣杰,等.一种大主应力提供侧限的载荷试验装置[P]. 陕西省: CN202220342973.3, 2022-06-21.

[5]高鹏展,杨海华,何建新,等.一种土石坝分散性土的双滤层保护结构[P]. 新疆维吾尔自治区: CN202322107933.8, 2024-02-27.

（4）软件著作权：

[1] 武汉大学.颗粒结构和动力学分析软件[计算机软件],2020-06-12.

[2] 武汉大学.随机散粒体不连续变形分析软件[计算机软件],2021-02-09.

[3] 新疆农业大学.基于大数据的实验室设备管理系统[计算机软件],2023-07-05.

[4] 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司.粗粒土振动三轴试验检测数据处理系统[计算机软件],2021-05-24

[5] 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院.基于遗传优化算法的土体参数确定软件[计算机软件],2020-06-12

[6] 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院.面板堆石坝三维有限元前处理软件[计算机软件],2014-05-15

[7] 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院.基于地震动波动输入的高土石坝动力分析软件[计算机软件],2018-05-29

[8]武汉大学.堆石坝全生命周期变形的时间序列预测软件[计算机软件],2014-05-15

[9] 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院.基于位移多点约束法的面板堆石坝模拟软件[计算机软件],2020-06-12

[10] 新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司.岩体工程地质特性-结构面发育信息数据采集分析软件[计算机软件],2018-06-24.

[11] 中国水电建设集团十五工程局有限公司. 水利工程质量管理信息系统[计算机软件],2024-09-02.

[12] 中国水电建设集团十五工程局有限公司. 混凝土防渗墙预警控制交互系统[计算机软件],2024-09-02.

[13] 中国水电建设集团十五工程局有限公司. 水利帷幕灌浆应用大数据集成系统[计算机软件],2024-09-02.

[14] 中国水电建设集团十五工程局有限公司. 水利水电安全风险分级管控系统统[计算机软件],2024-09-02.

（5）施工工法：

[1] 《土石坝坝基多条带小断面排水体插板法施工工法》[ZGDJGF082-2022], ,2022.

[2] 《粉质壤土填筑施工工法》[SDGF1014-2010],  ,2011.

[3] 《锯石机结合破碎锤石方开挖工法》[SDGF1090-2018], ,2018.

[4] 《超大粒径强透水地层控制性防渗灌浆施工工法》[DJGF-SD-16-2015], 2015.

（6）标准：

[1] 国家能源局.碾压式土石坝设计规范:DL/T 5395-2007[S].北京:中国水利水电出版社,2005.

[2] 国家能源局.混凝土面板堆石坝设计规范:SL 228-2013[S].北京:中国水利水电出版社,2022.

[3] 国家能源局. 水工混凝土结构设计规范:MB/T11011-2022[S].北京:中国水利水电出版社,2023.

（7）论文：

[1] Huang Q, Zhou W, Ma G, et al. Investigation of the grain breakage behaviour of 2D granular materials with disordered pore distribution[J]. Computational Particle Mechanics, 2021, 8: 1033-1045.

[2] Liu J ,Zhou W ,Ma G , et al. Strong contacts, connectivity and fabric anisotropy in granular materials: a 3D perspective [J]. Powder Technology, 2020, 366: 747-760.

[3] Wu W, Ma G, Zhou W, et al. Force transmission and anisotropic characteristics of sheared granular materials with rolling resistance[J]. Granular Matter, 2019, 21: 1-18.

[4] Zhou W, Liu J, Ma G, et al. Three-dimensional DEM investigation of critical state and dilatancy behaviors of granular materials[J]. Acta Geotechnica, 2017, 12: 527-540.

[5] Zhou W, Yang L, Ma G, et al. DEM modeling of shear bands in crushable and irregularly shaped granular materials[J]. Granular Matter, 2017, 19: 1-12.

[6] Zhou W, Li S L, Ma G, et al. Assessment of the crest cracks of the Pubugou rockfill dam based on parameters back analysis. Geomech Eng 11 (4): 571–585[J]. 2016.

[7] Zhou W, Yang L, Ma G, et al. Macro–micro responses of crushable granular materials in simulated true triaxial tests[J]. Granular Matter, 2015, 17: 497-509.

[8] Chen S, Fu Z, Mi Z. Technical challenges and design features of the 247-m DaShiXia concrete-faced sand-gravel dam[J]. Practice Periodical on Structural Design and Construction, 2022, 27(1): 04021073.

[9] Bian S, Mi Z, Li G, et al. Unified modeling behavior of rockfill materials along different loading stress paths[J]. Soils and Foundations, 2022, 62(3): 101155.

[10] Li H, He J, Zhong S, et al. Experimental Study on Key Techniques for the Construction of High Asphalt Concrete Core Rockfill Dam under Unfavorable Geological Conditions[J]. Buildings, 2024, 14(7): 1968.

[11] 马刚,刘嘉英,常晓林,等. 堆石体在真三轴应力状态下的非共轴性与剪胀特性 [J]. 中南大学学报(自然科学版), 2016, 47 (05): 1697-1707.

[12] 马刚,周伟,常晓林,等. 堆石料缩尺效应的细观机制研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2012, 31 (12): 2473-2482.

[13] 马刚,周伟,常晓林,等. 颗粒劣化效应的堆石料流变细观数值模拟 [J]. 岩土力学, 2012, 33 (S1): 257-264. DOI:10.16285/j.rsm.2012.s1.026.

[14] 魏匡民,陈生水,李国英,等. 位移多点约束法在面板堆石坝精细模拟中的应用研究 [J]. 岩土工程学报, 2020, 42 (04): 616-623.

[15] 魏匡民,朱晟,石蹈波. 粗粒坝料边坡稳定分析强度指标研究 [J]. 岩土力学, 2012, 33 (09): 2697-2703. DOI:10.16285/j.rsm.2012.09.031.

[16] 米占宽,李国英,陈生水. 基于破碎能耗的粗颗粒料本构模型 [J]. 岩土工程学报, 2012, 34 (10): 1801-1811.

 [17] 米占宽,李国英,陈铁林. 考虑颗粒破碎的堆石体本构模型 [J]. 岩土工程学报, 2007, (12): 1865-1869.

[18] 邓成进, 党发宁, 苗喆, 陈兴周. 堆石料注浆技术及注浆后力学性质试验研究[J]. 岩土工程学报, 2019, 41 (10): 1907-1913.

[19] 何建新,李豪,杨武,等.剪切大变形条件下心墙沥青混凝土渗透特性研究[J].水利学报,2024,55(06):686-697.DOI:10.13243/j.cnki.slxb.20230494.

[20] 何建新,王景,杨海华,等. 单双向循环荷载作用下砂砾料动模量和阻尼比试验研究[J].振动工程学报,2024,37(06):1055-1063. DOI:10.16385/j.cnki.issn. 10044523.10044523.2024.06.016,2024,37(06):10551063.DOI:10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2024.06.016.