| 学科专业评审组： | 工程建设组 | | 项目名称： | 土石坝安全评估与风险防控关键技术及应用 |
| 提名单位： | 中国水利水电第三工程局有限公司 |
| 提名等级： | 一等奖 |
| 提名单位意见： | 西安理工大学李炎隆教授团队长期以来以国家和企业项目为依托，针对土石坝安全评估与风险防控面临的技术挑战，结合多个土石坝的工程建设和运维进行产学研用的协同攻关，创新了基于参数互馈和多场耦合的土石坝应力变形和可靠度分析理论，为土石坝安全评估与风险防控奠定了理论基础；建立了全域监测数据-高精度仿真驱动的智能安全评估方法，突破了运行安全智能评估技术瓶颈；开发了溃坝全过程仿真和动态风险评估技术，实现了溃坝动态风险防控，形成了“变形准确分析、安全智能评估、风险动态防控”全链条关键技术体系。成果直接应用于西安市水源地黑河金盆水库、陕西首座抽水蓄能电站镇安抽蓄、玛尔挡水电站等30余座典型工程并辐射到国外，有力推动了土石坝安全评估与风险防控的技术进步，产生了巨大的经济效益与社会效益，为我国成为世界水利技术强国做出了重要贡献。
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| 项目简介： | 
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| 客观评价： | 
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| 应用情况和效益： | 
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| 主要知识产权和标准规范等目录： | 
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| 主要完成人： | - 姓名：李炎隆
排名：1
行政职务：院长
技术职称：教授
工作单位：西安理工大学
对本项目技术创造性贡献：(1)对第1、2、3项科技创新做出了创造性贡献。(2)提出了考虑不同分区材料和变形差异的堆石体材料参数多分区多目标联合反演方法，建立了基于有效应力框架的土石坝加载-流变-湿化-渗流多场耦合计算模型；创新了全域监测数据-高精度仿真驱动的土石坝运行安全智能评估方法，突破了土石坝运行安全智能评估技术瓶颈；自主研发了旋转圆筒冲蚀试验设备，填补了试验直接获取土料冲蚀剪应力的技术空白。(3)佐证材料：附件1、2、3、21、22、23、26、27、28、29。
曾获国家科技奖励情况：(1)2021年度陕西省科学技术进步一等奖，沥青混凝土心墙土石坝关键技术及应用，第1完成人；(2)2021年度新疆维吾尔自治区科技进步一等奖，新疆高沥青心墙坝建设关键技术研究与实践，第4完成人；(3)2017年度陕西省科学技术进步二等奖，高堆石坝薄防渗体性态预测分析技术及应用研究，第1完成人。 - 姓名：杜效鹄
排名：2
行政职务：集团首席技术专家
技术职称：正高级工程师
工作单位：水电水利规划设计总院
对本项目技术创造性贡献：(1)对第2、3项科技创新做出了创造性贡献；(2)基于变形分布规律映射与极值校正技术，构建了土石坝高精度仿真数据与内外全域监测数据的互馈融合方法；推导了土料冲蚀过程中剪应力的计算公式，建立了可精准表征冲蚀率-剪应力关系的双曲线参数模型；提出了融合生命损失、经济损失与环境影响的灰色聚类-可变模糊集溃坝后果综合评估模型，实现了多维度量化风险。(3)佐证材料：附件18、19、23。
曾获国家科技奖励情况：(1)2023年度中国大坝工程学会科技进步奖特等奖，基于多维安全的水电运行控制与风险管控系统关键技术及应用，第1完成人；(2)2020年度中国水力发电科技进步一等奖，梯级水库群风险等级确定与风险设计，第2完成人；(3) 2022年度水力发电科学技术集成创新二等奖，防汛抗旱应急能力建设“十四五”规划研究，第2完成人。 - 姓名：李祖锋
排名：3
行政职务：一级技术专家/副总工程师
技术职称：正高级工程师
工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：(1)对第1、2项科技创新做出了创造性贡献；(2)融合Kozeny-Carman模型与强耦合算法，创新提出了能够统一模拟加载-流变-湿化-渗流多场耦合作用的土石坝应力变形高精度数值分析方法；构建了适用于高山峡谷区坝体表面监测的动态精度修正与误差控制方法，并研发了融合星载-地基InSAR与光学遥感技术的广域识别与精准形变监测技术，显著提升复杂地形条件下大坝安全监测能力。(3)佐证材料：附件16、17、23、24、28、29。
曾获国家科技奖励情况：(1) 第24届中国专利奖优秀奖，单向精密测距三角高程测量方法，第1完成人；(2)2017年度中国施工企业协会创新成果奖一等奖，GNSS工程控制测量关键技术，第1完成人；(3) 2024年年度中国电机工程学会技术发明奖二等奖，高山峡谷复杂环境大气效应抑制关键技术，第1完成人。 - 姓名：赵玮
排名：4
行政职务：副总工程师
技术职称：正高级工程师
工作单位：陕西省水利电力勘测设计研究院（集团）有限公司
对本项目技术创造性贡献：(1)对第1项科技创新做出了创造性贡献；(2) 基于显式子步应力点积分算法，推导并建立了适用于土石坝多物理场耦合问题的统一数值积分算法，有效整合了应力更新与多场控制方程，在保证计算精度的同时显著提高了求解效率与数值稳定性，为复杂条件下土石坝耦合响应的高效高精度仿真提供了核心计算支撑。(3)佐证材料：附件23、28。
曾获国家科技奖励情况：(1)2024年度陕西省科学技术进步二等奖，坝下埋管混凝土面板堆石坝关键技术研究及应用，第6完成人；(2) 2023年度陕西省科学技术进步一等奖，水利工程库坝系统渗流控制关键技术及工程应用，第13完成人；(3)2015年度及2017年度陕西省优秀工程设计一等奖，2010年度陕西省优秀工程设计二等奖，2015年度陕西省优秀工程设计三等奖；(4)2006年度全国优秀咨询成果二等奖，2016年度全国优秀咨询成果一等奖。 - 姓名：汤轩林
排名：5
行政职务：院长
技术职称：正高级工程师
工作单位：中国水电建设集团十五工程局有限公司
对本项目技术创造性贡献：(1)对第1、2项科技创新做出了创造性贡献；(2)基于正交试验设计与极差分析方法，系统识别了土石坝数值计算中堆石料参数的关键敏感性参数；进一步从沉降物理成因出发，推导了流变-土体压重、水压、时效及材料分量的数学表达式，进而构建了能够反映测点空间变异性的土石坝内部变形多测点统计模型，显著提升了变形分析的准确性与工程适用性。(3)佐证材料：附件20、23、29。
曾获国家科技奖励情况：（1）2015年度中国电力集团群众性经济技术创新成果一等奖，大粒径粗粒土试验方法技术标准研究，第1完成人；（2）2021年度陕西省建设工程科学技术进步特等奖，高砂砾石坝建设关键技术研究与应用，第4完成人；（3）2021年度中国大坝工程学会科技进步特等奖，高面板坝抗震理论、关键技术与工程应用，第40完成人；（4）2023年度获陕西省科技进步二等奖，高砂砾石坝筑坝关键技术研究与应用，第5完成人。 - 姓名：许建军
排名：6
行政职务：副总经理
技术职称：正高级工程师
工作单位：青海黄河上游水电开发有限责任公司
对本项目技术创造性贡献：(1)对第2、3项科技创新做出了创造性贡献；(2)建立了土石坝变形多元非线性回归经验模型，定量揭示内部变形主控因子及其耦合效应；创新集成“溃坝仿真-风险评估-预警防控”全过程动态风险防控一体化平台，实现险情秒级推演、风险实时量化与多级智能预警，显著提升大坝安全精细化管控水平。(3)佐证材料：附件23、29。
曾获国家科技奖励情况：（1）2015年度中国电力建设科学技术进步三等奖，分散型多锚头大吨位预应力锚杆加固施工技术，第3完成人。 - 姓名：周兴波
排名：7
行政职务：主任
技术职称：正高级工程师
工作单位：水电水利规划设计总院
对本项目技术创造性贡献：(1)对第2、3项科技创新做出了创造性贡献；(2)推导了可靠度指标与土石坝结构安全系数之间的显式数学关系，建立了融合监测数据与物理机制的安全标准裕度评估方法；基于经典边坡圆弧稳定分析理论，修正了渗流作用下堆石料颗粒的临界启动流速计算公式，提升了漫顶溃坝过程中冲刷模拟的准确性。(3)佐证材料：附件18、19、23。
曾获国家科技奖励情况：(1)2020年度中国水力发电科技进步一等奖，梯级水库群风险等级确定与风险设计，第3完成人；(2)2021年获第三届水电英才奖；(3)2019年度中国大坝学会科技进步奖特等奖，堰塞坝应急处置与综合整治关键技术，第10完成人。 - 姓名：王静
排名：8
行政职务：专总
技术职称：正高级工程师
工作单位：四川水发勘测设计研究有限公司
对本项目技术创造性贡献：(1)对第2项科技创新做出了创造性贡献；(2)建立了针对高山峡谷地形遮蔽与多路径效应的GNSS监测基准点优化布置准则，研发了基于无人机平台的远程、非接触式快速测站投放成套装备与技术，实现了表面变形监测设备的高效、精准布设与远程运维，显著提升复杂环境下大坝安全监测的适应性与可靠性。(3)佐证材料：附件23、29。
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：李斌
排名：9
行政职务：无
技术职称：正高级工程师
工作单位：中交第一航务工程局有限公司
对本项目技术创造性贡献：(1)对第2、3项科技创新做出了创造性贡献；(2)提出了基于相对安全率和多源监测数据的土石坝变形控制与多级预警阈值确定方法；制定了融合风险发生概率与溃坝后果损失的综合风险等级标准，并配套构建了不同风险等级下针对性、可操作的风险防控应急预案体系，实现了从安全预警到应急管控的全流程决策支持。(3)佐证材料：附件18、19、23。
曾获国家科技奖励情况：(1)2023年度天津市人民政府科技进步二等奖，第2完成人；(2)2023年度中国岩石力学与工程学会科技进步二等奖，第4完成人；(3)2023年度中国职业安全健康协会科技进步二等奖，第1完成人；(4)2022年度中国公路建设行业协会科技进步一等奖，第3完成人；(5)2022年度天津市人民政府科技进步二等奖，第3完成人；(6)2022年度中国水运建设行业协会科技进步二等奖，第4完成人。 - 姓名：孙新建
排名：10
行政职务：无
技术职称：教授
工作单位：青海大学
对本项目技术创造性贡献：(1)对第1、3项科技创新做出了创造性贡献；(2)提出了基于材料参数区间变量与监测数据的坝坡稳定非概率可靠度分析方法，解决小样本不确定性量化难题；建立了考虑参数随机性和时变风险率的防渗体拉伸-剪切失效可靠度模型；同时，针对一维非恒定水流问题，修正了Saint-Venant方程，提升了水动力计算的精度与适用性。(3)佐证材料：附件22、23、28。
曾获国家科技奖励情况：(1)2022年度青海省科学技术科技进步一等奖，蓄集峡混凝土面板堆石坝智能建造关键技术及应用，第1完成人；(2)2020年度青海省科学技术科技进步二等奖，引大济湟调水总干渠超长深埋隧洞建设工程，第1完成人；(3)2024年度青海省科学技术科技进步二等奖，高寒区混凝土坝裂缝智能检测与管控决策关键技术，第3完成人。 - 姓名：王广利
排名：11
行政职务：无
技术职称：无
工作单位：中国水利水电第三工程局有限公司
对本项目技术创造性贡献：(1)对第2项科技创新做出了创造性贡献；(2)提出了考虑坝体内部同源测点空间关联的多维数据聚类方法，有效挖掘了监测数据中的时空分布模式；开发了基于群智能优化算法与多算法融合的土石坝内部多测点变形集成预测模型，显著提高了不同工况下变形预测的精度与稳健性，为大坝结构性态评估提供了有效分析工具。(3)佐证材料：附件23、29。
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：王琳
排名：12
行政职务：无
技术职称：副教授
工作单位：西安理工大学
对本项目技术创造性贡献：(1)对第3项科技创新做出了创造性贡献；(2)通过耦合水流流速场与土体应力场，实现了土颗粒与水体的相互作用过程以摩擦扭矩形式表征冲蚀剪应力；建立了考虑临界切趾深度与溃口边坡增量关系的横向扩展模型，构建了土石坝冲蚀-溃口动态扩展全过程耦合模拟方法，显著提升了溃坝过程模拟的物理真实性与计算可靠性。(3)佐证材料：附件1、2、18、23。
曾获国家科技奖励情况：(1) 2024年入选中国水力发电工程学会第二届青年托举人才；(2)获中国水力发电工程学会科技进步一等奖2次，分别为第2完成人及第13完成人；(3)获中国大坝工程学会科学技术奖一等奖，第11完成人；(4)获陕西省科技进步二等奖，第6完成人。 - 姓名：张野
排名：13
行政职务：水工系党支部书记
技术职称：副教授
工作单位：西安理工大学
对本项目技术创造性贡献：(1)对第1项科技创新做出了创造性贡献；(2)提出了基于有限元正演模拟与拉丁超立方抽样相结合的反演参数样本集构建方法，进而创新建立了融合智能优化算法的土石坝不同分区堆石体多参数-多测点沉降变形协同预测模型，有效提升了参数反演效率与变形预测精度，为土石坝长期变形分析提供了可靠手段。(3)佐证材料：附件21、22、23、28。
曾获国家科技奖励情况：(1)2025年度中国发明协会创新创业奖，混凝土坝安全监测智能分析与风险预警关键技术应用，第1完成人。 - 姓名：李锋
排名：14
行政职务：专业所所长
技术职称：高级工程师
工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：(1)对第1项科技创新做出了创造性贡献；(2)创新性提出了融合非饱和渗流理论与随机场模型的渗透破坏可靠度分析方法，建立了能够更真实反映土体参数空间变异性的失效概率评估框架，揭示了水力传导率与临界水力梯度之间的统计相关性对渗透稳定性的定量影响机制，为土石坝渗透破坏风险分析提供了理论依据与科学基础，支撑工程安全评价与管控。(3)佐证材料：附件23、28。
曾获国家科技奖励情况：(1)2016年度中国电建科学技术奖一等奖，强震区200m级高混凝土面板堆石坝抗震关键技术研究，第7完成人；(2) 2023年度中国电建科学技术奖三等奖，高水头永久水工建筑物土工合成材料防渗关键技术研究与应用，第2完成人；(3) 2023年度电力建设科学技术进步奖三等奖，土工膜用于高水头永久水工建筑物防渗关键技术研究与应用，第2完成人。 - 姓名：邱文
排名：15
行政职务：无
技术职称：无
工作单位：西安理工大学
对本项目技术创造性贡献：(1)对第1、3项科技创新做出了创造性贡献；(2)创新了耦合材料特性与功能函数的渗透破坏、坝坡稳定与结构失效综合可靠度分析技术；提出了长距离多弯道条件下溃坝洪水演进计算分析方法；开发了集成土石坝冲蚀-溃口演化过程和长距离洪水演进的溃坝全过程三维数值仿真技术，实现了不同灾变条件溃坝全过程的精准预演。(3)佐证材料：附件21、22、23、28。
曾获国家科技奖励情况：无
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| 主要完成单位及创新推广贡献： | - 单位名称：西安理工大学
单位贡献：作为第一完成单位，西安理工大学完成了本项目主要科技创新成果中创新点一、创新点二及创新点三中的大部分工作，其中包括：（1）提出了有限元正演模型和拉丁超立方抽样结合的反演参数样本集构建方法，创新了基于智能算法的土石坝不同分区堆石体多参数多测点沉降变形智能预测方法；提出了考虑不同分区材料和变形差异的堆石体材料参数多分区多目标联合反演方法；建立了基于有效应力框架的土石坝加载-流变-湿化-渗流多场耦合计算模型；创新了耦合材料特性与功能函数的渗透破坏、坝坡稳定与结构失效综合可靠度分析技术。（2）创新了全域监测数据-高精度仿真驱动的土石坝运行安全智能评估方法，突破了土石坝运行安全智能评估技术瓶颈。（3）耦合水流流速场和土体应力场，实现了土颗粒与水体摩擦，以扭矩表征土料冲蚀剪应力，自主研发了旋转圆筒冲蚀试验设备，填补了试验直接获取土料冲蚀剪应力的技术空白；建立了临界切趾深度与溃口边坡增量的溃口横向扩展模型，建立了土石坝冲蚀-溃口扩展耦合模拟方法；提出了长距离多弯道条件下溃坝洪水演进计算分析方法；开发了集成土石坝冲蚀-溃口演化过程和长距离洪水演进的溃坝全过程三维数值仿真技术，实现了不同灾变条件溃坝全过程的精准预演。此外，西安理工大学在项目的完成过程中还发表了学术论文143篇，其中SCI/EI收录95篇，出版学术专著3部，授权发明专利15项，实用新型专利4项。
- 单位名称：水电水利规划设计总院
单位贡献：水电水利规划设计总院完成了本项目主要科技创新成果中创新点二及创新点三的部分工作：（1）基于变形分布规律映射、极值校正，建立了土石坝高精度仿真数据与内外全域监测数据互馈融合方法；推导了可靠度指标与土石坝结构安全系数的数学关系，构建了数据-物理驱动的土石坝结构安全标准裕度评估方法。（2）推导了土料冲蚀剪应力计算公式，建立了冲蚀率-剪应力双曲线参数模型；基于边坡圆弧稳定分析理论，修正了考虑渗流作用的颗粒临界启动流速；建立了兼顾生命损失、经济损失与环境影响的灰色聚类-可变模糊集溃坝后果综合评估模型。同时水电水利规划设计总院与西安理工大学建立了长期稳定的科研合作关系，将本项目相关技术成果在玛尔挡、积石峡、丰宁抽蓄、两河口等土石坝的安全控制与风险防控中进行了应用，为本项目科技技术的推广做出了重大贡献。
- 单位名称：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
单位贡献：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司完成了本项目主要科技创新成果中创新点一及创新点二的部分工作：（1）融合Kozeny-Carman模型和强耦合算法，创新了土石坝加载-流变-湿化-渗流多场耦合应力变形数值分析方法；提出了基于非饱和渗流-随机场的渗透破坏可靠度分析方法，揭示了水力传导率与临界水力梯度相关性对渗透稳定的影响。（2）构建了高山峡谷区土石坝表面监测精度动态修正-误差控制方法，开发了联合星载-地基InSAR和光学遥感的高山峡谷区土石坝广域识别精准监测技术。同时，中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司依托本项目研究成果完成了羊曲、黄龙抽蓄、阜康抽蓄等多座土石坝的设计工作，为本项目科技技术的推广做出了卓越的贡献。
- 单位名称：陕西省水利电力勘测设计研究院（集团）有限公司
单位贡献：陕西省水利电力勘测设计研究院（集团）有限公司完成了本项目主要科技创新成果中创新点一的部分工作：基于显式子步应力点积分算法，推导了土石坝多场耦合模型数值积分统一算法。同时，陕西省水利电力勘测设计研究院（集团）有限公司依托项目可靠性分析技术及运行安全评估技术为新疆下扳地、榆林王圪堵水库、延安南沟门、咸阳亭口水库等多座土石坝的规划设计工作提供了重要理论支撑和工程手段，为本项目科技技术的推广做出了卓越的贡献。
- 单位名称：青海黄河上游水电开发有限责任公司
单位贡献：青海黄河上游水电开发有限责任公司工程建设分公司完成了本项目主要科技创新成果中创新点二及创新点三的部分工作：（1）建立了土石坝变形多元非线性回归经验模型，定量评价了内部变形的主要影响因素。（2）集成开发了土石坝“溃坝仿真-风险评估-预警防控”全过程动态风险防控一体化平台。同时青海黄河上游水电开发有限责任公司工程建设分公司与西安理工大学长期保持科研合作关系，依托土石坝安全控制与风险防控技术为公伯峡、积石峡、羊曲及茨哈峡等土石坝工程的建设和运维提供了重要技术支撑，为本项目科技技术的推广做出了卓越的贡献。
- 单位名称：中国水电建设集团十五工程局有限公司
单位贡献：中国水电建设集团十五工程局有限公司完成了本项目主要科技创新成果中创新点一及创新点二的部分工作：（1）基于正交试验与极差分析揭示了土石坝数值计算堆石料关键敏感性参数。（2）由沉降物理成因推导了流变-土体压重分量、水压分量、时效分量和材料分量函数表达式，建立了考虑空间位置因素的土石坝内部变形多测点统计模型。同时中国水电建设集团十五工程局有限公司依托了本项目应力变形预测方法及结构安全可靠性分析技术，承担了卡拉贝利、大石门、南沟门、苗家坝等10余座土石坝工程的施工任务，为本项目科技技术的推广做出了卓越的贡献。
- 单位名称：四川水发勘测设计研究有限公司
单位贡献：四川水发勘测设计研究有限公司完成了本项目主要科技创新成果中创新点二的部分工作：建立了考虑峡谷效应的GNSS监测基准点布置准则，研制了表面变形无人机远程非接触投放快速测站成套装备和技术。同时，四川水发勘测设计研究有限公司与西安理工大学进行深入科研合作，优化了GNSS高精度测量技术的测控手段及数据处理技术，提升了土石坝变形监测的精度，为本项目科技技术的推广做出了卓越的贡献。
- 单位名称：中交第一航务工程局有限公司
单位贡献：中交第一航务工程局有限公司完成了本项目主要科技创新成果中创新点二及创新点三的部分工作：（1）提出了基于相对安全率和监测数据的土石坝变形控制和预警阈值标准。（2）制定了融合风险概率和后果损失的土石坝溃坝风险等级标准和不同风险等级对应的风险防控应急预案。同时，中交第一航务工程有限公司局利用自身技术优势，与西安理工大学开展了密切的技术合作，对本项目的相关研究成果进行了积极的推广应用，为本项目科技技术的推广做出了贡献。
- 单位名称：青海大学
单位贡献：青海大学完成了本项目主要科技创新成果中创新点一及创新点三的部分工作：（1）提出了基于材料参数区间变量和监测数据的坝坡稳定非概率可靠度分析方法，建立了基于参数随机变量与时变风险率的防渗体拉伸-剪切失效可靠度分析模型。（2）修正了一维非恒定水动力模型的Saint-Venant方程修正了一维非恒定水动力模型的Saint-Venant方程。同时，青海大学与西安理工大学进行深入科研合作，解决了土石坝风险防控的结构安全可靠性分析基础理论难题，实现了不同灾变条件下溃坝精准预演，为本项目科技技术的推广做出了卓越的贡献。
- 单位名称：中国水利水电第三工程局有限公司
单位贡献：中国水利水电第三工程局有限公司完成了本项目主要科技创新成果中创新点二的部分工作：提出了考虑坝体内部同源测点集的多维数据聚类方法，开发了基于群智能优化算法和多算法融合的土石坝内部多测点变形预测模型。中国水利水电第三工程局有限公司将本项目中多场耦合模型、坝体表面监测设备及智能感知技术在玛尔挡、镇安抽水蓄能及阜康抽水蓄能等多座重大水利工程中进行了应用，为本项目科技技术的推广做出了卓越的贡献。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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