根据《省科技厅关于2019年度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、2019年度江苏省科推广应用情况等。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。

　　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

　　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

　　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月上旬引江冲淤的时机；确定了大潮期间带水头差冲淤的方案；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年省水利厅印发了《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，获省水利科技优秀成果一等奖2项。

　　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

　　《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，提出了的大潮、高水位差的冲淤保港方案，于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。

　　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、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、液压翻板非法采砂、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．在省水面率研究中，针对水域类型的复杂性，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省水域面积快速、高精度提取方法；实现了2012年省现状水域面积以及2012-2014年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。

　　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

　　“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、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、液压翻板水资源保护等方面广泛应用，创造了显著的社会经济效益，为生态文明和“美丽”建设做出了贡献。推广应用基本情况如下：

　　1．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．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．省水文水资源勘测局应用该成果开展省主要河湖水生态调查，准确获取了主要河湖水域面积、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。

　　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

　　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，液压翻板经历了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水平。

　　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。

　　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

　　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：

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

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

　　通过该项目提出的螺旋排土器出渣量计算，可以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。

　　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，做到限度降低对软弱地基的影响，保护堤防及桥桩。

　　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，达到了国际水平，对推进行业技术进步具有重大意义。

　　[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）

　　“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、省水利厅、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。

　　省水利工程科技咨询有限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，卸车机_省水利厅提名隧道覆土厚度小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。

　　省水利工程科技咨询有限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。卸车机_省水利厅提名2019年度省科学技术奖项目的公示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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