安全科学与安程学科建设典型案例：堤坝渗流隐患随机分析理论和精准探测及分级加固技术

 堤坝工程作为重要挡水构筑物，是江河湖库防洪体系的核心组成部分，对国民经济建设和社会安全起到十分重要的作用。我国堤坝修筑历史长，形成过程复杂，堤身和地基中空洞、裂隙、松散体等缺陷具有空间分布的不确定性、时间尺度的演化可变性等特点，导致堤坝渗流具有随机性、非稳定性、非连续性、强破坏性等复杂的特性，渗流隐患如何理论表征、精准探测和科学加固是长期面临的难题。在国家攻关课题及重大工程项目资助下，由王媛教授带领的“渗流灾变与应急处置”团队历时20余年，持续开展堤坝渗流隐患随机分析理论和精准探测及分级加固控制技术的研究，获得重要创新性成果，在我国堤坝工程建设运行、风险控制和工程加固中发挥了重要作用，取得了显著的社会经济效益。

 创新地提出了堤坝三维稳定/非稳定渗流随机有限元分析、随机裂隙隐患堤坝非连续渗流分析、渗流隐患随机风险概率分析等理论方法，构建了堤坝渗流隐患随机风险概率分析理论体系；研发了交叉测孔声波检测技术及多极电测探针技术，提出了防渗墙现场声波-微液压无损探测及垂直防渗膜渗漏电测-示踪综合探测方法，形成了堤坝渗流隐患现场探测成套技术；提出了求解有自由面渗流问题的改进初流量法、考虑渗流-应力耦合的渗流稳定性分析方法，研发了堤坝渗流隐患风险分级及其精准注浆加固技术，形成了堤坝渗流数值仿真与控制优化分析、隐患分级-注浆范围-注浆参数的精准注浆控制的成套技术。

 成果已在分淮入沂整治工程、扬州润扬河堤防、洪泽湖大堤、淮河入江水道整治工程、横山水库大坝等多个工程中得到成功应用，近三年累计节约工程投资约2.29亿元，保障了淮河下游地区3000多万亩耕地、2000多万人口防洪安全，经济和社会效益十分显著。在国内外各类学术期刊上发表论文300余篇，其中SCI、EI检索论文100余篇，培养硕士、博士研究生20余名，获授权国家发明专利20项、软件著作权5项。项目成果发展了堤坝渗流隐患随机分析理论，形成了渗流隐患精准探测及分级加固的成套技术，为堤坝工程渗控设计及与渗流隐患相关的重大灾害事故的科学防治提供了理论与技术支撑，促进了行业科技进步，具有广阔的推广应用前景。获2020年度中国大坝工程学会科技进步特等奖。