| 学科专业评审组: | 工程建设组 | | 项目名称: | 输配水系统气液两相与明满交替瞬变流过程及泄漏智能诊断预警技术 |
| 提名单位: | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 |
| 提名等级: | 二等奖 |
| 提名单位意见: | 由西安理工大学、陕西省水利电力勘测设计研究院(集团)有限公司、西安普特流体控制有限公司与中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,通过产-学-研-用相结合,完成的“输配水系统气液两相与明满交替瞬变流过程及泄漏智能诊断预警技术”项目,针对长距离引调水、城市输配水系统含气、明满流交替、泄漏等因素导致的复杂水力学过渡过程,近年来在国家自然科学基金、陕西省科技计划项目等9个科研基金项目支持及多项实际工程项目支撑下,对复杂水力瞬变波传播机理、水锤模拟高精度算法、管道泄漏检测与定位等面进行了系统的研究。
项目揭示了管径非一致均匀、非恒定摩阻、水中含气、泄漏等因素对水击压力波传播的影响规律,构建了两相流型与瞬变流动耦合的神经网络模型,提出了可以统一求解明满流交替水力过渡过程的全窄缝数学模型,给出了高效、高精度求解水力过渡过程的数值算法,开发了基于瞬变流模型及深度学习方法相结合的管道泄漏检测定位技术。研究提出的关键技术在陕西省及国内20多项大中型输配水工程项目中得到了推广与应用,有效保证了输水系统的安全稳定运行,极大促进了输配水工程系统智慧运维管理的水平,取得了显著社会效益和经济效益。
成果材料齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科学技术进步奖提名条件,同意推荐。
提名该项目为陕西省科学技术进步奖二等奖。
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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:李国栋
排名:1 行政职务:原所长 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:提出了明流与满流统一模拟的全窄缝数学模型,实现了对含负压流明满瞬变过程的模拟,把高阶高精度的数值格式引入水力瞬变波的模拟,算法对库朗数的依赖度低,结合GPU 算法开发了可模拟复杂瞬变流过程的高效高精度数值模型, 研发了含气水锤及泄漏检测的相关模型。推动水力瞬变流技术在实际工程中的应用。
主要贡献证明材料附件编号: 1-1-1、1-1-2、2-1-1、2-1-4、2-1-11、2-1-12、2-1-13、2-2-1、2-2-2、2-2-3、2-3-1、2-4-1 曾获国家科技奖励情况:2024 陕西省高等学校科学技术优秀研究成果二等奖,含明满流交替的复杂水力过渡过程模拟及瞬变流法泄漏检测定位方法,第1完成人;2014陕西高等学校科学技术进步奖二等奖,双流体Rayleigh-Benard对流的时空结构(14A20),第2完成人;2001年陕西高等学校科学技术奖三等奖,泄洪洞体型优化的数值模拟(10604),第7完成人;2004年陕西高等学校科学技术奖二等奖,混合流体行进波水流动力特性(2004A09),第2完成人。 - 姓名:张巧玲
排名:2 行政职务:副所长 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:主要贡献在输水管道泄漏检测定位方面,完成了1项陕西省水利厅科技项目、1项国家重点实验室项目以及多项工程项目研究。提出了一种输配水管道漏点位置的瞬变流模型检测方法,建立了基于径向基函数人工神经网络的泄漏定位预测模型,实现了输配水管道泄漏定位,开发了一套基于瞬变模拟法的泄漏定位软件。推动各项技术在实际工程中的应用。
主要贡献证明材料附件编号:1-1-2、2-1-6、2-1-7、2-2-2、2-2-3、2-2-7、2-3-1、2-4-1 曾获国家科技奖励情况:2024年,陕西高等学校科学技术研究优秀成果,二等奖,含明满流交替的复杂水力过渡过程模拟及瞬变流法泄漏检测定位方法,第二完成人。 - 姓名:党云刚
排名:3 行政职务:副总经理 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:将复杂瞬变流模拟技术成果应用于陕西省多项重点水利工程,如引汉济渭调水工程,东庄水利枢纽供水工程、延安黄河引水工程、榆林马镇引水工程等,反馈技术改进意见,创新设计了多种调流减压装置,为工程输水线路布置、泵站主要设备选型、以及隧洞、管道线路安全防护设备合理选取提供了有力技术支撑,取得了显著的社会及经济效益。
主要贡献证明材料附件编号:1-2-4、1-2-5、1-2-6、1-2-7 曾获国家科技奖励情况:2010年,陕西省优秀工程设计,二等奖, 宝鸡峡渠首加坝加闸水利水电工程(陕建发【2010】249号);2020年,陕西省优秀工程设计一等奖,南沟门水利枢纽工程(陕建发【2020】167号);2020年,陕西省科学技术进步奖,二等奖 ,黄土地区多泥沙河库水沙调控关键技术研究及应用获,第七完成人,证书号:2020-J-204548-2-R07 - 姓名:颜建国
排名:4 行政职务:院长助理 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:开发输水管路瞬态数据高精度采集及测试系统,形成了流体输运管道瞬态数据采集与监测系统,构建了管道泄漏与水锤监测预警平台,为实时监测水锤与泄漏事故提供支撑。
主要贡献证明材料附件编号:1-1-3、2-1-2、2-1-10、2-2-5、2-4-1 曾获国家科技奖励情况:2024年,第十届中国研究生智慧城市技术与创意设计大赛全国,一等奖,智测智报—数字驱动的管道泄漏与水锤监测预警平台,指导教师
- 姓名:金波
排名:5 行政职务:董事长 技术职称:高级工程师 工作单位:西安普特流体控制有限公司 对本项目技术创造性贡献: 将本项目开发的软件应用于进行瞬变流监测、管网爆管检测装置与平台的开发,并在承担的相关工程项目中,极力推广相关软件及技术的应用,并反馈相关应用情况,促进相关技术的持续改进。
主要贡献证明材料附件编号:2-1-17、2-2-6 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:周晓平
排名:6 行政职务:一级技术专家 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:主要贡献在高精度、可考虑含气及非恒定摩阻的水力过渡过程技术开发方面,参与完成了多项工程的实验研究,推动了相关技术在包头市山北地区再生水供水工程、汉中市中心城区江北区域城市供水建设项目、榆阳区南部山区煤矿疏干水综合利用项目、府谷县城乡一体化供水近期工程等项目中的应用。
主要贡献证明材料附件编号:1-2-8、1-2-9、1-2-10、1-2-11 曾获国家科技奖励情况:2022年度西北勘测设计研究院有限公司科技进步奖二等奖:水环境综合治理技术体系研究(1/9); 2023年度西北院科技进步奖三等奖-无资料地区中小流域水文数值分析平台及应用(2/7); 2024年度西北院优秀科技论文奖一等奖:基于水动力模型和数据驱动的进化多目标优化算法的多拦河坝防洪优化调度方法(英文) (2/3); 2024年度西北院科技进步一等奖:城市水系统治理关键技术研究与示范应用(2/11) - 姓名:杨振东
排名:7 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:主要贡献在管道内水锤波传规律研究方面及泄漏量测量和预测模型、泄漏识别与定位方面。完成国家自然基金1项,碑林区科技计划1项,教育厅科技计划1项,参与相关研究6项。获得了考虑流固耦合效应的管内水锤波传播规律;可视化了窄缝内泄漏流动形态;获得了两相流体在泄漏过程中流速分布特征;研究了管道漏点位置的检测方法及检测方法的适用性。
主要贡献证明材料附件编号:1-1-2、1-2-13、1-2-14、2-1-3、2-1-5、2-1-8、2-1-14、2-1-15、2-1-16、2-1-17、2-2-2、2-2-3、2-2-4、2-2-7、2-3-1、2-4-1 曾获国家科技奖励情况:2024年,陕西高等学校科学技术研究优秀成果,二等奖,含明满流交替的复杂水力过渡过程模拟及瞬变流法泄漏检测定位方法,第三完成人。 - 姓名:荆海晓
排名:8 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:主要贡献在于采用多尺度法分析了有压管道内非恒定摩阻对水锤波传播衰减的影响机理。推到得到了初始流动为层流情况下水锤波传播衰减的近似解,揭示了非恒定摩阻对水锤压力波振幅衰减和相位改变的影响规律,提出了非恒定摩阻影响水锤压力波衰减的控制性无量纲参数,并证明了该参数的适用范围。进一步推广得到了适用于初始湍流条件下水锤的控制性无量纲参,当该无量纲参数相同时,初始湍流条件下水锤压力波的传播变形规律具有相似性。基于特征线方法构建了考虑非恒定摩阻和空化效应的水锤预测数值模型。
主要贡献证明材料附件编号:2-1-9、2-1-18、2-1-19、2-2-4、2-3-1、2-4-1 曾获国家科技奖励情况:2017年,陕西高等学校科学技术奖,二等奖,高效高精度洪涝模拟预测方法,第五完成人,项目编号:17H02;2022年,陕西省科技进步奖,二等奖,河湖污染源解析与控制关键技术及应用,第三完成人,证书号:2022-J-224192-2-R03;2024年,陕西高等学校科学技术研究优秀成果,二等奖,含明满流交替的复杂水力过渡过程模拟及瞬变流法泄漏检测定位方法,第四完成人。 - 姓名:李珊珊
排名:9 行政职务:无 技术职称:讲师 工作单位:西安理工大学 对本项目技术创造性贡献:主要贡献在非恒定摩阻对瞬变波的影响,有压管道充水过程,明满流水力过渡过程软件程序的开发与应用测试。
主要贡献证明材料附件编号:2-2-3、2-3-1、2-4-1 曾获国家科技奖励情况:2024年,陕西高等学校科学技术研究优秀成果,二等奖,含明满流交替的复杂水力过渡过程模拟及瞬变流法泄漏检测定位方法,第五完成人。 - 姓名:刘永智
排名:10 行政职务:会务中心副主任 技术职称: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:主要负责本项目水力过渡过程技术软件在供水工程中的推广应用,如利用东庄水利枢纽供水、榆林东线引黄、王圪堵向靖边供水、禹门口抽黄供水等。为工程输水线路布置、泵站主要设备选型、管道线路安全防护设备合理选取提供了有力技术支撑,取得了显著的社会及经济效益。
主要贡献证明材料附件编号:1-2-5、1-2-6 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: 西安理工大学拥有西北水工程生态环境全国重点实验室、教育部西北水资源与环境生态重点实验室、陕西省水资源与环境重点实验室等科研平台。水利水电学院是我国西北地区重要的水利工程科学研究基地,水利工程学科是国家一级重点学科。实验室和学科配备有大量先进的科研设备和资源,为本项目的顺利完成奠定了良好的试验条件、基础支撑和后勤保障。
西安理工大学项目组依托国家自然科学基金、陕西省科技计划项目,陕西水利科技、陕西省教育厅等多个基金项目,主要以开展理论研究为主,完成了相关软件的开发,并结合工程项目进行应用研究,西安理工大学在试验场地、人力物力给与了大力支持。
西安理工大学在合作单位中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司与陕西省水利电力勘测设计研究院(集团)有限公司设立研究生联合培养基地及全国重点实验室研究基地,极大的促进了双方的合作交流。
- 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)有限公司与西安理工大学长期密切合作,并设有西安理工大学研究生联合培养基地, 在创新成果推广应用等方面发挥巨大作用。
陕西省水利电力勘测设计研究院(集团)有限公司,结合实际工程项目,鼓励合作开展应用研究,极力推广相关软件及技术的应用,将本项目技术应用于陕西省多项引供水工程,如东庄水利枢纽、延安黄河、榆林马镇等,为相关工程确定了技术可行、经济合理的设计方案,并反馈相关应用情况,促进相关技术的持续改进,取得了显著的社会经济效益。
- 单位名称:西安普特流体控制有限公司
单位贡献: 西安普特流体控制有限公司,公司专注于流体控制系统领域的技术研发与创新,拥有多项涉及气液状态传感器、瞬变流监测、管网爆管检测的发明专利及实用新型专利。公司作为主要单位参与制定了新疆维吾尔自治区地方标准《有压流输水管道水锤防护设计规程》。
西安普特流体控制有限公司与西安理工大学长期合作,通过共同立项、联合投标、资助支以及召开技术研讨会等方式进行联合科技攻关。双方结合实际的工程项目推广相关软件及技术的应用,促进相关技术的持续改进。
- 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,成立于1950年,是世界五百强企业—中国电力建设集团(股份)有限公司的成员企业,是一家集勘测设计、工程总承包、投资运营于一体的科技型工程公司。
中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司与西安理工大学长期合作,通过共同立项、联合培养、资源共享以及召开技术研讨会等方式进行联合科技攻关。中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司结合实际的工程项目,鼓励合作开展应用研究,极力推广相关软件及技术的应用,并反馈相关应用情况,促进相关技术的持续改进。
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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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