学科建设典型成果：研发水工程服役安全感智融合诊断与预警防控技术 确保高坝大库长效健康运行

水库大坝是重要基础设施，涉及防洪、供水、发电与航运等国民经济重大事项。我国是世界上水库大坝数量最多、坝型最全、规模最大的国家，现有各类水库大坝9.8万余座，受建坝时期的筑坝技术和经济条件限制，工程老化和隐患病害问题突出，严重影响了工程效益的发挥。据统计，新中国成立以来，我国已累计出现溃坝3500余座，每年因水旱灾害造成的经济损失达1200亿元。以“75.8”溃坝事件为例，事故直接导致板桥、石漫滩两座大型水库在内的数十座水库漫顶垮坝，造成1100万亩农田受到毁灭性的灾害，1100万人受灾，超过2.6万人死亡，经济损失近百亿元。

李克强总理亲自指导防汛工作（@人民日报）                 溃坝后的板桥水库（@百度百科）

依托河海大学百年风雨的悠久历史，和一代代河海人扼淮控湖的专业力量，上世纪70年代起，中国工程院院士吴中如院士秉承“治水安邦”的初心和使命，率先依托佛子岭连拱坝工程开展大坝安全监控研究。四十几年来，吴中如教授和顾冲时教授带领团队不断开展自主创新，在水工结构工程服役安全感智融合诊断与预警防控技术领域取得了突出成果，解决了大量工程问题。

我国自行设计和施工的第一座钢筋混凝土连拱坝—佛子岭（@霍山政府网）

一方面，团队通过坝工和监控理论的交叉融合，深入剖析了库坝材料-结构-荷载-环境多要素互馈机理，建立了原位监测数据表达的大坝安全状态时空关联精准诊断理论和方法体系，提出了大坝灾变破坏警戒值动态拟定方法，打破了近半个世纪以来沿袭工程设计理论评判大坝服役安全的历史，实现了库坝安全管理由粗放到精细的跨越。参建了全国大型水库大坝安全监测监督平台，实现了大坝安全由“逐一驻地管理”到“全国远程预警”的跨越。

团队参与“全国大型水库大坝安全监测监督平台”建设

另一方面，团队针对特大型及复杂水工结构具有工作环境恶劣、承受荷载复杂、服役时间漫长、结构损伤与材料劣化共生共存等国际前沿重大工程科技难题，探明了不同工况下特大型和复杂水工结构各部位工作机制，研发了多种类型水工混凝土结构的全寿命服役性态监测和转异成因解析等新装置、设备和工艺，提出了综合反映结构渐变或突变的特大型和复杂水工结构时空四维安全监控建模理论、反分析技术和安全监控指标拟定方法，成功解决了300m级特高坝和复杂水工结构反馈设计和施工、安全监控的多项关键技术难题。

国之重器—三峡大坝（@搜狐）

研究成果广泛应用于“国之重器”三峡、世界最高大坝锦屏一级、世界最大水推力大坝小湾等120余座大型水利水电工程的安全诊断与预警中，将监测量数据污染率由3%降至1%，预报误差由10%降至3%，预见期由1个月延长至6个月，实现了测得准、算得精、报得远，满足了大坝全方位全时段安全保障需求。2019年研究团队承担了水利部直属的全国所有大型水库的大坝安全运行预警，50座全国各省市示范大型水库大坝安全资料收集与整理，以及水利部管辖的全部472座大型水库大坝安全管理资料梳理等任务，进一步提升了我国大型水库大坝安全监测监督与管理能力。相关技术纳入《大坝安全监测技术规范》，为全国大、中型水库大坝工程的全方位全时段安全保障提供了有力支撑。例如，该技术曾准确预判了水东大坝遭遇不利工况对坝体结构的危害及可能导致的重大事故，避免了该坝下游尤溪县城3万余人盲目转移带来的重大损失。

吴院士在三峡临时船闸下游高边坡指导工作                  吴院士和顾老师在一起工作   

       顾冲时教授与院士们在锦屏一级大坝现场                       组织承办重大学术会议    

相关成果获得2015年国家科技进步一等奖、2016年国家技术发明二等奖、2004和2011年国家科技进步二等奖等多项荣誉。团队荣获江苏省首届“十佳研究生导师团队”称号，培养出了包括国家高层次人才、全国模范教师在内的一大批科技人才，以及水利专业人才1000余人。其中，多项技术已走出国门，为“一带一路”沿线的哈萨克斯坦、泰国、老挝等10多个国家20多个水利水电工程提供了服务，为大坝安全实时诊断提供了“中国范本”，积极促进着人类命运共同体的构建。（文图/陈波、周仁练）

团队出版专著和教材

吴中如院士、顾冲时教授及团队主要成员