病险坝除险加固效应多源多尺度跟踪监控与评析

我国已建大坝中约36％为病险工程；还有大量工程存在老化和劣化；我国迎来了病险坝除险加固的高峰。项目专门针对病险坝除险加固的领域特点，依靠病险坝全过程原型监测资料、数值仿真及模型试验等多源多尺度信息融合，围绕病险坝除险加固效应"跟踪监控"与"长效性评估和预测"两个关键科学问题开展理论方法研究：(1)开展除险加固效应监测数据特征多尺度分析，构建监测序列基准校准模型、数据净化模型、效应滞后性挖掘模型；(2)通过除险加固效应与影响因素间因果机制研究，构建加固效应实时跟踪监控模型；(3)通过病险坝服役性能(大坝实测工作性态、材料特性、结构安全度及承载能力)时程演化规律分析，提出除险加固长效性评估模型；(4)以大坝风险为约束条件，探究大坝时变组合风险率与服役寿命关系模式，建立大坝服役寿命动态预测模型，评估除险加固对大坝服役寿命的提升能力。预期发表论文20篇，申报部省科技奖1项、专利和软件著作权各1项。

我国现有各类水库大坝9.8万余座，由于受筑坝当时国力国情以及科技水平等多种因素的制约和影响，在本世纪初，约有40%的水库大坝为病险工程，此外还有不少工程存在不同程度的老化和劣化问题。为了全面改善我国水库大坝安全状况，1998年以来，国家开展了大规模的病险水库除险加固建设；且随着大量工程步入高龄阶段，水库大坝的补强修复和除险加固将成为一项常态化工作。为此伴生了病险坝除险加固效应跟踪监控与评析的实际工程科技问题亟待攻关。项目组专门针对病险坝除险加固的领域特点，依靠病险坝全过程原型监测资料、数值仿真及模型试验等多源多尺度信息融合，开展了病险坝除险加固效应数值特征多尺度分析、病险坝加固效应实时跟踪监控、病险坝加固效应长效性评估、病险坝服役寿命动态预测等模型、方法、技术的深入研究，探研解决了病险坝除险加固效应“跟踪监控”与“长效性评估和预测”两个关键科学问题，研发了病险坝除险加固长效性跟踪监控与评估开放式支持平台。结合研究成果，已发表论文109篇，其中被SCI收录38篇、EI收录29篇；获授权发明专利22项；获软件著作权7项。部分成果已应用于实际大坝工程除险加固跟踪监控和长效性评估，为监控工程服役安全、优化工程除险加固、提升工程服役性能、延长工程服役年限等提供了重要的科技支撑。同时，本项目的高质量完成，对于学科的发展和完善发挥了积极的推动作用。成果已获省部级科技进步特等奖1项、一等奖2项。