各有關單位：

接陜西省科技廳通知，為充分發揮陜西省自然科學基礎研究計劃的導向作用，探索基礎研究多元化投入機制，推動知識創新與技術創新的結合，引導社會科技資源投入基礎研究及應用研究，促進產業發展和重大工程建設，解決陜西省經濟社會發展所面臨的重大關鍵問題，省科技廳聯合陜西省引漢濟渭工程建設有限公司設立了“引漢濟渭聯合基金”項目?，F就項目征集有關事項通知如下：

一、申報計劃類別

計劃類別為陜西省自然科學基礎研究計劃企業聯合基金項目。

引漢濟渭聯合基金

包括：水資源配置與調度、水工結構和材料及施工、巖土力學及巖土工程、工程水力學、水環境與生態水利和信息化及施工管理六個領域。

二、申報條件

聯合基金的申請不受其他省科技計劃限項規定限制。鼓勵受資助項目加快研究進度，及時解決問題，盡快滿足產業發展和工程建設需要，提前結題。

申請者應具有承擔基礎研究課題或者其他從事基礎研究的經歷；申請者應具有副高及以上專業技術職稱，具有較高的學術水平和良好的信譽；申請者年齡不超過57周歲（1964年1月1日后出生，院士除外）。

三、申報程序

上述科技計劃項目均通過“陜西省科技業務綜合管理系統”（http://ywgl.snstd.gov.cn）進行網上申報。

四、其它事項

（一）受理時間。項目的申報和推薦，應在規定的時間節點內完成，超過時限規定的將不予受理。系統填報時間：2020年9月6日9:00至2020年10月25日17:00。

（二）其他說明

1.聯合基金面向全國，外省單位申請時需與本省研究單位共同申請，且不能作為第一申請單位。

2.聯合單位不能作為第一申請單位申報本聯合基金，為提升聯合單位科技創新能力，鼓勵申請項目吸收聯合單位科技人員加入項目組，共同研發。

3.申報材料應當由申請人按照提綱撰寫，應注意在申報材料中不得出現違反保密規定的內容。

4.申請代碼請根據研究學科領域和研究方向，按照“陜西省基礎研究計劃聯合基金申請代碼”在下拉菜單中準確選擇。

5.申請人和主要參與者應當在紙質申請書上簽字（不得代簽），主要參與者中如有依托單位以外的人員（包括研究生，但不包括境外人員），其所在單位即被視為合作研究單位，應當在申請書基本信息表中填寫合作單位信息并在簽字蓋章頁上加蓋合作研究單位公章，填寫的單位名稱應當與公章一致。

6.申請人應對所提交申請材料的真實性、合法性負責。依托單位應對推薦材料認真審查。

7.申請人（不含參與者）同年只能申請1項聯合基金項目。

8.資助項目在執行期間取得的研究成果，包括發表的論文、專著、專利、獎勵等，必須標注“陜西省自然科學基礎研究計劃—引漢濟渭聯合基金”（基金編號）資助。

咨詢聯系信息：

省科技廳基礎研究處

聯系人：高云 聯系電話：029-81129231

系統技術支持電話：400-675-1236

 

西北大學科技處計劃項目科

電話：029-88302962 郵箱likeky@nwu.edu.cn

 

 

 

科技處

2021年9月6日

陜西省自然科學基礎研究計劃

引漢濟渭聯合基金申報指南（第三輪）

一、水資源配置與調度

（一）重點項目

1.變化環境下引漢濟渭工程可調水與需水演變預測與供水安全保障對策

1.1 研究目標

研究南水北調中線二期工程、黃河高質量發展等國家重大戰略布局調整與未來氣候變化對引漢濟渭工程運行期調水區水文情勢及可調水量變化的影響、分析受水區需水總量及過程的演變特征，研發復雜水資源“供-調-需”系統的長系列過程模擬模型，評估工程通水后可能面臨的供水安全風險，并提出相關風險規避對策。

1.2 研究內容

1.2.1 變化環境下引漢濟渭工程水源區可調水量及過程預測

研究借助CMIP6氣候變化情景結合統計降尺度模式，對研究區氣候要素進行高分辨率模擬；借助遙感影像獲取土地利用和植被覆蓋等陸面參數數據，引入分布式水文模型將漢江干流子午河入匯口作為研究斷面進行徑流過程的長系列模擬預測；結合南水北調中線（含二期工程）等規劃和建設中的漢江流域調水工程和調水區上下游預留用水，分析水源區的可調水量及時間過程。

1.2.2 引漢濟渭工程供需過程耦合模擬與供水安全風險評估

以陜西省引漢濟渭工程可行性研究專題報告《受水區水資源配置規劃》提出的受水區在2020和2030水平年的需水計算成果為依據，分析黃河高質量發展等國家重大戰略布局調整對預測未來（2020-2050）受水區對外調水的需求的影響；開發復雜水資源“供-調-需”系統的長系列過程模擬模型，對不同調蓄情景下的供需過程進行長系列調算，預測系統的供水安全風險。

1.2.3 引漢濟渭工程供水安全風險應對策略研究

分析引漢濟渭通水后與規劃時邊界條件變化的對供水安全的可能影響；定量分析工程調蓄系統、調度運行方案優化、受水區多水源調節的作用，構建“節水優先，三生統籌，多源互補”的供水安全保障方案，支撐引漢濟渭工程預期目標順利實現。

1.3 預計經費：100萬元左右

2.基于“數字調蓄庫”理念的引漢濟渭二期調蓄方案研究與智能化調度

2.1 研究目標

考慮現狀調蓄及地下水庫非傳統調蓄工程建設方式與規模，采用“數字調蓄庫”理念，研究引漢濟渭二期工程調水區、受水區調蓄工程整體優化方案，建立調蓄系統智能化調度系統。

2.2 研究內容

2.2.1 調水區綜合調蓄方案及其調蓄潛力分析

分析引嘉入漢、安康水庫反調節等調水區可能的調蓄方案，結合引漢濟渭受水區需水過程、工程防洪等其他調度需求，分別論證現有工程條件、引入地下水庫等非傳統調蓄工程條件下引漢濟渭工程的調蓄潛力。

2.2.2 引漢濟渭二期調蓄工程系統建設方案

分別結合調水區、受水區現有工程條件及引入地下水庫等非傳統調蓄工程條件下，采用“數字調蓄庫”理念，優化研究并提出調蓄工程系統建設方案，提出各主要工程的調蓄調度規則。

2.2.3 引漢濟渭二期調蓄工程系統智能化調度

結合各主要分水口分水量及過程需求，分別研究現有工程條件及引入地下水庫等非傳統調蓄工程條件下引漢濟渭調蓄工程系統的優化調度方案，開發二期調蓄工程系統智能化調度平臺。

2.3 預計經費：100萬元左右

 

（二）培育項目

1.面向引漢濟渭工程快速達效與可持續運行的供水管理政策研究

1.1 研究目標

從南水北調等大型調水工程運行中，水價及其相關的供水政策，對工程按期達效，發揮預期效益有重大的影響。分析引漢濟渭通水后，不同水價與供水政策對工程實際供水量、達效時間、工程效益、區域生態與供水安全的影響；從區域供水安全穩定等角度出發，制定受水區供水水價體系。

1.2 研究內容

1.2.1 供水管理政策對調水工程達效的影響機制研究

分析南水北調等國內外調水工程水價、供水管理政策，研究不同政策對供水主體、用水主體行為的作用，評估其對調水工程達效的影響機制。

1.2.2 供水模式對引漢濟渭工程達效時間的影響評估

分析引漢濟渭供水對象的需求彈性和替代水源情況，在不同供水模式、水價政策對引漢濟渭工程的供水對象、供水規模的影響；結合不同水源供水成本分析，分析不同供水模式下的工程達效時間、工程運行效益。

1.2.3 引漢濟渭工程供水管理政策建議

評估不同供水政策對受水區的水源結構、供水穩定性、生態安全的影響；將地下水作為戰略性后備水源，從生態環境保護、區域水安全保障角度，研究地下水水資源費價格調整對地下水保護的作用；提出引漢濟渭工程管理體制、供水模式、水價政策、財政補償等綜合建議。

1.3 預計經費：50萬元左右

2. 引漢濟渭二期多主體輸配水系統調控的合作與博弈方法研究

2.1 研究目標

引漢濟渭二期多主體輸配水系統的合作與博弈是當前提高系統整體效能的核心問題之一，其不僅涉及直接受水對象的受水規劃、水量配置設計、調輸配水健康、生態保護等若干子問題的協同優化，還必須考慮用水、調水區等多方利益的競爭、水運企業的競爭以及政府企業博弈等復雜關系的約束，還需要考慮供水、防洪、灌溉、航運、生態環境等多方面的需求。調水工程中如不能正確的預測水量供需平衡，實現合理的多目標調水，輕則降低調水效率，提升調水成本，造成水資源的巨大浪費，重則破壞整個地區生態環境。研究旨在解決引漢濟渭二期多主體輸水系統多支線復雜輸水管網水資源優化調度技術問題，為引漢濟渭二期復雜輸水管網安全、高效運行提供切實可行的理論技術手段，提高工程實際效益，引領相關領域技術發展。

2.2 研究內容

2.2.1 多主體輸配水系統用水量實時預測

針對用水量預測中非線性與隨機性強、影響因素多的特點，對于歷史數據進行預處理，在不同時間尺度下，基于相關歷史數據計算主要影響因素與用水量間的相關性，在較長的時間尺度上對時間序列總體趨勢進行預測，在較小的時間尺度上進行訓練，利用訓練結果對預測結果進行局部修正提高計算效率，同時實現實時預測。

2.2.2 多主體輸配水系統管網優化約束與可靠性分析

基于蒙特卡羅分析方法，采用低偏差Sobol點列替代偽隨機數序列，對供水管網節點及管段破壞概率進行抽樣，結合寬度優先搜索算法，構建供水管網可靠性分析并行算法，重點研究多水源情況下管網供水可靠性問題，通過增加虛擬節點，將復雜供水源簡化為單一水源，給出在不同水源情況下供水管網可靠性及損壞概率。

2.2.3 多主體輸配水系統多目標合作與博弈機制

根據引漢濟渭二期受水區的大尺度復雜輸水網絡的特點，以滿足沿線水量供需調節為目標，考慮多種社會-經濟-生態效益等約束條件，優化供水成本，采用矩陣降維方法優化模型，在多目標優化模型中考慮受水規劃、水量配置設計、調輸配水健康、生態保護等若干子問題的協同優化，構建目標受水區水量多級多目標聯合優化調度模型，分析各主體的合作與博弈機理。

2.2.4 復雜水網水量多目標聯合優化調度技術方案研究

基于水量多目標聯合優化調度模型，采用動態權重系數法將多目標函數轉化為單目標函數，運用線性規劃進行求解，之后對不同權重系數下受水區的水量優化調度結果進行評價，建立調度結果效果評價體系；依據各供水單元不同時段的需水情況，形成目標受水區水量優化調度結果，最終形成引漢濟渭二期多主體輸配水系統調控的合作與博弈方案。

2.3 預計經費：50萬元左右

 

（三）面上項目

1.引漢濟渭工程運行初期水量調度研究

1.1 研究目標

為了確保引漢濟渭工程初期運行的安全、可靠，發揮最大的綜合效益，亟需開展引漢濟渭工程運行初期水量、水質的應急調度和生態響應研究，以期在實時調度過程中，切實解決工程運行后的關鍵技術問題，量化引漢濟渭工程初期運行對渭河干流生態的改善程度和積極貢獻。

 

1.2 研究內容

1.2.1 三河口多年調節水庫的水量實時調度分析

根據引漢濟渭工程初期運行規劃，建立變時段的多年調節水庫多目標實時調度模型；設置不同需求和供水規模的多情景方案集，辨析三河口水庫實時調度多目標的均衡規律，量化調水目標對其他調度目標的影響程度，優化三河口常規調度圖。

1.2.2 引漢濟渭工程運行初期水資源優化配置分析

考慮到輸配水工程的滯后性和時間節點的不確定性，根據受水區用戶的供水優先次序和供水管網施工不同進程，兼顧黃池溝對調入水量的微調作用，設置不同供水對象（21個受水對象以及渭河生態）的水資源配置方案；建立多指標評價體系和方案優選模型，在實時水量調度前提下，推薦最優的水資源配置方案，量化各供水對象的效益，最大化地達到水資源綜合利用要求。

1.2.3 引漢濟渭工程運行初期長距離輸水的模擬與控制

基于引漢濟渭調水工程秦嶺輸水隧洞的實體物理模型，在初期運行模擬不同輸水量的隧洞水力特性及過程；建立MIKE21的二維水動力數值模擬模型，率定模型參數，獲得三河口多年調節水庫調水情勢下的長距離輸水過程的水力特性及過程；以物理模型試驗測量的數據為準，對比分析物理模型和數值模型的模擬結果，獲得黃三段、控制閘、越嶺段和黃池溝的水位、流速、流量等變化過程。

1.2.4 引漢濟渭調水工程運行初期水質應急調度

確定運行初期秦嶺輸水隧洞各支洞的工作狀態；假設某支洞或多個支洞遭遇突發的單源或多源污染，設置動態、實時的突發事件方案集；建立MIKE11 AD與ECO Lab耦合的水質模擬模型，模擬引漢濟渭工程運行初期秦嶺輸水隧洞以及黃池溝的水質變化過程；構建水質監測指標體系和預警機制；由水質模擬模型和水量調度模型的自適應反饋，提煉引漢濟渭調水工程運行初期水質應急調度策略。

1.2.5 多情景下的受水區調蓄規模的論證與優化

考慮調水區來水和受水區需水的不確定性，設置不同的調水方案多情景；綜合運用運行初期水量、水質的調度結果和水資源配置的模擬結果，論證受水區針對不同調水規模和需水量的跨流域調水過程的調蓄規模；對比分析優化調度過程與模擬調度過程的優勢，優化關中地區針對引漢濟渭初期調水的調蓄規模，為引漢濟渭調水工程和輸配水工程的規劃和實施提供重要的科技支撐。

1.3 預計經費：40萬元左右

二、水工結構和材料及施工

（一）培育項目

 

1.PCCP雙管相互影響及對策研究

引漢濟渭二期工程北干線大量采用PCCP雙管設計，管徑大、管距小，雙管之間相互存在一定的影響，特別是如單管檢修工作中開挖等工序下，會對臨近備管的運行環境、側向土壓力等產生明顯影響，進而對備管輸水安全造成一定的干擾，開展引漢濟渭二期PCCP雙管相互影響及對策研究，厘清影響因素及敏感性，并給出處理對策，可為引漢濟渭二期安全高效輸水提供關鍵技術支撐。

1.1 研究目標

揭示管-土相互作用，厘清建設期、運行期雙管建設相互耦合影響，提出引漢濟渭二期PCCP雙管相互影響及對策。

1.2 研究內容

1.2.1 PCCP管-土相互作用研究。

1.2.2 建設期、運行期雙管建設相互耦合影響。

1.2.3 單管檢修期備管運行對策。

1.3 預計經費：50萬元左右

（二）面上項目

1.盾構開挖土體實時采樣及級配快速獲得技術研究

1.1 研究目標

盾構掘進具體參數、實時效率與開挖地層具有很大的相關性，輸配水工程線路沿線工程地質條件多變，如何快速實時采取開挖土體，并得到土體級配，對于研究建立土層屬性變化與盾構掘進參數關系、優化掘進控制以及提高盾構開挖效率等具有重要作用。項目旨在研究盾構開挖土體實時采樣技術與土料級配快速獲得技術。

1.2 研究內容

1.2.1 考慮盾構設備構造與工序的開挖土體實時采樣技術。

1.2.2 盾構開挖土料級配快速獲得技術。

1.3 預計經費：40萬元左右

 

三、巖土力學及巖土工程

（一）重點項目

1.傍山淺埋長距離引水隧洞優化設計與施工關鍵技術研究

1.1 研究目標

引漢濟渭二期南干線引水骨干線路工程黃池溝至縣子午水廠段以隧洞和涵洞為主，其中引水隧洞長68.93km，洞線基本平行于秦嶺斷裂帶，隧洞開挖擾動極易引起局部滑坡或斷裂帶的位移，危及隧洞安全運行。無論從隧洞圍巖局部和整體穩定，還是地下水運移特性均與地處深山峽谷中深埋隧洞不同，有其特殊的隧洞設計施工關鍵技術問題有待研究，以期為工程設計、施工和運行期風險預測與評估提供支撐。

1.2 研究內容

1.2.1 盾構施工關鍵技術研究

 

根據隧洞沿線不同段地質地貌單元特征和巖性，結合盾構施工特點，提出合理的進尺速度、支護時差、超前支護等合理參數，為施工提供技術支撐。

1.2.2 合理圍巖壓力取值和襯砌支護設計優化

按照無壓隧洞圍巖穩定理論、隧洞襯砌計算理論，研究沿線不同地質單元內圍巖壓力合理取值，合理襯砌支護方式及抗震結構、施工工藝等關鍵技術，為隧洞設計結構設計提供理論指導。

1.2.3 隧洞涌水預測及排水方案

根據隧洞沿線不同段水文地質特征，建立山體邊緣地帶復雜地質環境中，因施工擾動引起地下水賦存出口改變帶來的地下滲流變化規律；基于環境水環境擾動最小原則，研究施工和隧洞正常運行期堵排最佳設計方案，確定襯砌支護合理外水壓力設計值，為施工和設計提供技術指導。

1.2.4 淺層巖體滑動對隧洞支護安全影響及風險評估

根據隧洞所處地質構造，斷層的運動特征，結合施工人為擾動引起的變形，運行期隧洞滲漏影響，分析沿線不同地質單元隧洞風險源分布及風險度，提出應急處置措施，為工程安全運行提供保障。

1.2.5 隧洞穿越活動斷層的處理措施研究

結合傍山隧洞整體和局部圍巖穩定分析原理，及地下結構抗震措施，提出隧洞穿越活動斷層的施工處理措施及合理結構設計。

1.3 預計經費：90萬元左右

 

四、工程水力學

（一）重點項目

1.引漢濟渭工程輸水系統水動力過程數值模型及調輸配數字孿生關鍵技術研究

1.1 研究目標

引漢濟渭工程的常規運行、檢修運維和應急管控，需明晰其庫區調蓄、隧洞調水和管線輸水等過程所涉及的復雜水動力學規律，鑒于已有數值模型研究僅是局部精細計算或整體概化模擬，其系統性與精度不能夠滿足工程實際運行需要，故需開發一套輸水系統水動力過程數值模型。模型可計算不同運行工況下輸水系統的恒定與非恒定流水動力特征；也可模擬局部區段的精細流場過程；并集成閘泵閥調控作用，為工程常規運行、設施運維檢修和險情應急響應提供水力要素量化支撐?；谒畡恿δＰ停芯恳凉h濟渭工程數字孿生技術，為工程的智慧管控提供決策依據。

1.2 研究內容

1.2.1 構建調輸配過程水動力數值模型

建立調水工程河庫區二維水動力模型、調水隧洞與輸配水管線的一維水動力模型，耦合閘泵閥調控作用，創新多過程耦合高性能計算方法，整合已建局部模型，開展調輸配水過程的水動力過程模擬。

1.2.2 率定數值模型參數并進行驗證

利用實測資料對所建模型進行參數率定；并選取典型工況水力要素監測資料，對整體模型進行驗證；創新散點監測與全域模擬的聯動評估方法，實現工程全時空水動力要素高效高分辨率模擬計算。

1.2.3 形成工程運行的數字孿生體

融合數值模型驅動和監測數據驅動方法，構建全方位反映實體工程運行的虛擬模型；搭建引漢濟渭工程數字孿生模型；實現物理實體、虛擬仿真和服務模塊之間的數據集成與融合，形成工程調輸配運行的數字孿生體，為實現工程數字化、智能化、網絡化的產業模式提供虛擬平臺。

1.3 預計經費：100萬元左右

（二）面上項目

1.引漢濟渭二期工程南干線事故應急水力調控研究

1.1 研究目標

引漢濟渭二期工程南干線屬于長距離明渠流輸水工程，包含長距離隧洞、倒虹、箱涵等輸水結構，以及節制閘、分水閘、退水閘等控制結構。工程運行過程中，不可避免地面臨各類事故風險，包括工程結構破壞、控制結構失靈、人為操作失誤等，需針對各類事故下水力系統的影響特性，提出相應的應急水力調控方法，減少事故的影響范圍，降低各方面損失。

1.2 研究內容

1.2.1 南干線事故應急策略和應急調度控制規則

開展水力仿真研究，分析退水閘的退水能力，分析節制閘、退水閘、分水閘等控制結構應急控制時的最大調節速度、單次調節幅度等控制規則，分析應急調控時隧洞、箱涵、倒虹等典型區域的設定水位。按照事故類型、發生位置、嚴重程度等特點的不同，提出各類事故安全、高效的應急調控策略。

1.2.2 南干線事故應急調度典型工況仿真及預案庫

對南干線面臨的各類型事故風險（包含結構破壞、操作失誤、設備故障等方面），開展各類典型工況水力控制仿真，提出應急調度事故段節制閘、分水閘、退水閘關閉歷時、典型部位水位壅高發生位置和時間、退水閘開啟數目和總退水量、應急調度穩定時間等結果，形成預案庫，為事故應急調度決策提供決策參考。

1.3 預計經費：40萬元左右

 

五、水環境與生態水利

（一）培育項目

 

1.基于引漢濟渭調水規模下的渭河流域生態系統恢復效果研究

1.1 研究目標

引漢濟渭輸配水工程作為引漢濟渭工程的重要組成部分，其任務是將引漢濟渭工程調入水量，輸送給關中地區渭河兩岸的重點城市和西咸新區、縣城和工業園區。該工程建成后，可及時有效發揮引漢濟渭工程供水效益，實現區域水資源的優化配置，緩解關中地區的水資源供需矛盾，通過替代超采地下水、逐步退還擠占的農業和生態用水，改善渭河流域的生態環境狀況，保障關中地區經濟社會可持續發展。

研究旨在分析引漢濟渭工程調水規模及調水方式，明確工程實施后能夠退還渭河流域的生態水量，研究分析由于生態水量增加，致使渭河流域生態系統的整體恢復效果，進而分析工程實施后的生態環境效益。

1.2 研究內容

1.2.1 引漢濟渭二期輸配水規模及方式分析

分析引漢濟渭二期工程的輸配水工程的調水規模及方式，明確能夠退還渭河流域的生態用總量及年內分布。

1.2.2 渭河流域生態系統現狀評估

在現狀調查的基礎上，分析渭河流域生態系統現狀，分析存在的問題及主要影響因素。

1.2.3 渭河流域生態系統的改善效果分析

分析引漢濟渭二期工程實施調水前后渭河流域的生態流量的變化，結合生態系統現狀評估分析在實施調水工程后渭河流域生態問題的改善情況，分析工程實施后的生態效益。

1.3 預計經費：50萬元左右

2.引漢濟渭工程黃金峽水庫蓄水初期魚道過魚效果評估及增殖站放流成效評價關鍵技術研究

2.1 研究目標

水利設施對水生生境的完整性產生了阻隔和分割。修建魚道可以緩解工程阻隔的負面作用。成為保護魚類以及補償水利工程阻隔帶來負面影響的重要手段。目前大多數魚道在設計過程中采用物理模型來測試魚道過魚效果，缺乏在水庫運行下的魚道數模研究。研究旨在對魚類習性深度分析的基礎上構建魚類數學仿真模型，對引漢濟渭工程黃金峽過魚設施以及增殖站放流效果的評估。

2.2 研究內容

2.2.1 黃金峽水庫運行下魚道水力學特性模擬研究

建立豎縫魚道水流結構數值模型，模擬引漢濟渭工程黃金峽水庫運行下不同池室結構的設計方案對魚道的流態、流速、水深的影響。

2.2.2 魚類游泳能力數值模擬與魚道設計參數研究

根據已開展的項目，獲得魚類個體游泳能力、趨流率及其喜好流速范圍，在此基礎上建立基于個體的魚類運動數學模型，模擬魚類在流場中的運動，耦合魚道水力學模型，分析黃金峽水庫魚道進口誘魚流速、池室流速、豎縫流速、池室間流速、休息室間距等重要參數的合理性。

2.2.3 對工程運行后魚道過魚效果評估

結合引漢濟渭實際工程，開展黃金峽水庫運行下，魚道中魚類上溯模擬研究，所建立的數學模型能以直觀的方式實現魚道過魚效果的預測。布設水下高清攝像頭等過魚智能監測設備，綜合評估黃金峽魚道建成后的過魚效果。

2.2.4 對黃金峽增殖站放流效果成效評估

結合黃金峽增殖站實際情況，設計不同放流方案并對魚類運動軌跡模擬開展研究，確定最優放流方案。為引漢濟渭工程黃金峽水庫增殖站的生態措施建設提供科學評估及改進意見。

2.3 預計經費：60萬元左右

（二）面上項目

1.變化環境下引漢濟渭工程水源區和受水區的生態水文響應的監測與歸因研究

1.1 研究目標

為了維護生態水文系統安全，需要深入調查監測漢江的生態水文系統的演變過程，建立河段水生生物背景值的基礎數據，基于演變的歸因進而預測未來的演化趨勢，從而為漢江的生態水文系統保護提供策略，最終為引漢濟渭工程運行期的管理提供基礎資料、保障引漢濟渭工程的高效安全運行。

1.2 研究內容

1.2.1 研究區生態水文特征的現狀調查與變化過程分析

對引漢濟渭工程的調水區和水源區的陸地生態和水生態現狀進行調查，采用遙感數據提取研究區的土地利用和植被指數，在黃金峽水庫和三河口水庫的庫區和壩下河段開展水生生物調查，查明魚類資源現狀，形成背景值數據集。研究重要魚類生境適應性。分析生態水文要素的現狀和變化特征。

1.2.2 研究區生態水文特征的變化歸因

整合研究區的社會、經濟、氣象、水文、水利工程等數據，基于物理過程和數理統計，識別各項生態水文指標演變的原因。將歷史監測數據與現狀數據集合，采用深度學習理論建立研究區生態水文系統的驅動力-響應的演變模型。

1.2.3 研究區生態水文系統的演變預測和應對策略

根據研究區的規劃、管理政策量化制定出生態演變驅動力的變化情景，使用生態水文系統的驅動力-響應的演變模型模擬系統未來的演變軌跡。與實際的生態水文系統演變軌跡對比，量化分離政策實施和工程建設的貢獻，客觀評價其生態水文效應，為引漢濟渭工程運行管理提供理論依據。

1.3 預計經費：40萬元左右

 

六、信息化及施工管理

（一）重點項目

1.基于區塊鏈技術的預應力鋼筒混凝土管全過程質量監控數字化平臺研究

1.1 研究目標

區塊鏈技術在近幾年區塊鏈技術發展迅速，比特幣作為區塊鏈的一個具體應用，已經證明了區塊鏈技術的有效性。

PCCP管線生產安裝中的質量控制對于調水工程具有重要意義，但目前難以做到PCCP生產、銷售、安裝、運行的全過程跟蹤，盡管對其生產也進行質量控制，但是全過程中產生的紙質文檔數量巨大，檔案管理困難，事故溯源具有相當大的困難。根據PCCP生產安裝中的業務邏輯，將區塊鏈技術應用于生產管理過程，可實現PCCP生產到運行的追蹤溯源，保證數據流動的全過程控制，對各方責任進行明確劃分，確定各方的責任邊界，最終實現PCCP生產安裝的統一管理。

1.2 研究內容

1.2.1 建立PCCP生產安裝過程中的全過程控制網絡

通過在PCCP關鍵位置安裝高清監控設備，實現PCCP生產的全過程可視化管理。建立各生產環節文檔審批、數據流轉過程控制網絡。在各環節產生的數據文件采用指定的數據庫語言與分布式存儲數據庫進行線上自動存儲，數據形成自動加密、備份，監理既可通過在線對PCCP生產質量進行檢查，同時在出現問題時也能通過保存的視頻及數據文件對問題管道進行回溯，定位問題所在。

1.2.2 研究基于區塊鏈技術的PCCP質量控制數據交流和存儲方案

在數據融合、技術融合、業務融合的強烈需求下，以PCCP生產業務為基礎，采用有效方式，在統一環境下建立模塊化數據交流平臺，對接技術特點，提供高度自主化PCCP數據存儲業務平臺，并將區塊鏈技術應用于數據傳輸和儲存中，明確各方責任，將數據存儲、過程控制、安全防護等落到實處。

1.2.3 探索區塊鏈技術去中心化與聯盟鏈在PCCP管線質量控制中的應用

在引漢濟渭調水工程建設及運行管理信息化方案以一體式去中心化為建設方向的背景下，將區塊鏈技術融入PCCP質量控制過程中，以標準化的數據表單及流程管理為基礎，采用智能合約與哈希加密技術進行各生產環節的自動化上傳與流轉，以區塊鏈分布式存儲模式進行數據庫管理與維護，分析在實際應用過程中的工程問題與挑戰，探索去中心化的工程管理模式和聯盟鏈應用的可行性與適用性，協調技術應用與施工管理之間的矛盾，設計并實現PCCP生產安裝過程管理過程的扁平化控制，提高PCCP生產安裝效率，增強業務化實效。

1.3 預計經費：90萬元左右

（二）培育項目

1.基于微震監測的三河口大壩蓄水期穩定性分析研究

1.1 研究目標

針對三河口大壩蓄水期壩體的受力、變形特征與穩定性評價這一科學與工程問題，建立三河口大壩微震監測系統，通過微震監測技術對壩體潛在損傷破裂區域進行實時監測和識別，揭示三河口大壩蓄水期壩體微震活動時空分布規律與能量演化特征。在此基礎上，提出考慮微震活動的三河口大壩蓄水期力學響應數值分析方法，將微震活動監測數據與數值仿真方法相結合，實現基于微震監測效應的大壩蓄水期壩體的動力學響應分析，最終揭示三河口大壩蓄水期壩體受力、變形與損傷演化特征。

1.2 研究內容

1.2.1 蓄水期三河口大壩微震活動時空分布規律與能量演化特征

建立三河口大壩微震監測系統，研究蓄水期三河口大壩微震事件的“時-空-強”演化規律，分析不同蓄水位條件下微震事件個數、矩震級和分布位置之間的相互關系，明確蓄水高度對壩體的作用機制，揭示蓄水位上升和下降過程中三河口大壩的能量累積、釋放和轉移規律。

 

1.2.2 考慮微震活動的蓄水期大壩穩定性數值分析方法

基于現場微震監測結果，提出考慮微震活動的蓄水期大壩穩定性數值分析方法。對微震事件位置、微震事件擾動范圍、微震事件能量進行綜合分析，引用損傷力學方法，標定壩體不同區域損傷變量，導入數值仿真模型中進行有限元分析，將微震活動監測數據與數值仿真方法相結合，實現基于微震監測效應的大壩蓄水期壩體穩定性數值仿真分析。

1.2.3 蓄水期三河口大壩損傷演化規律與穩定性分析

采用提出的考慮微震活動的蓄水期大壩穩定性數值分析方法，結合壩體內部微震活動規律，研究三河口大壩蓄水期壩體位移與應力分布特征，分析蓄水位上升與下降過程中壩體位移與應力變化規律，揭示蓄水位變化對壩體內部損傷演化特征的影響，明確蓄水期壩體的潛在危險區域，提出三河口大壩穩定性評價方法。

1.3 預計經費：70萬元左右

（三）面上項目

1.基于多尺度信息的巖體質量自動化分析及系統集成技術研究

1.1 研究目標

引漢濟渭二期輸配水工程的地質勘查必不可少。通過現代信息技術與巖土地質工程相結合的方式將地質圖像數據和其他數據進行綜合分析，建立地質勘查-數據存儲-綜合評價的地質多源數據分析系統十分必要，對于提升水工地質勘查效率具有重要意義。

研究旨在將信息技術和系統集成技術在地質勘查數據存儲和分析中的應用，為管線隧洞開挖中巖體質量評價提供技術支撐，并為地質勘查工程師提供一個簡潔、高效的輔助系統平臺。

1.2 研究內容

1.2.1 基于深度學習和巖芯圖像的巖體質量評價研究

研究不同的深度學習模型對巖芯圖像分析的有效性，并耦合不同深度模型，得到不同巖芯的巖性，實現鉆孔柱狀圖中巖性的自動識別；研究基于深度模型的巖芯圖像中結構面和巖體形態的分割方法，根據巖芯圖像分割結果提出巖體質量評價指標，建立巖體質量自動化評價模型。

1.2.2 建立基于深度學習模型的巖體自動化評價系統

利用數據庫技術和計算機系統集成技術，研究巖芯圖像存儲數據庫和圖像量化標定系統，使工程人員能夠根據圖像中像素位置進行工程計算和相對距離標定；研究巖芯深度學習模型的系統開發方法，建立巖芯圖像和聲波自動化分析系統模塊；最終建立多模塊集成的巖體質量評價系統，并能夠以數據文本形式輸出最終的巖體質量評價結果，實現鉆孔巖芯圖像保存和巖體質量評價的系統化方法。

 

1.3 預計經費：30萬元左右