【正文】 界上最高的破面板堆石壩，壩高237米）中去，為進(jìn)一步的推廣應(yīng)用創(chuàng)造條件。對此我們將自己研制的傳感器埋入大壩周邊縫和板間縫；利用所研制的專用粘接劑，將光纖傳感網(wǎng)絡(luò)膠接在混凝土面板表面；以監(jiān)測其隨機(jī)裂縫產(chǎn)生和發(fā)展，并取得了一定經(jīng)驗和成果。以三峽工程臨時船閘為背景，在國內(nèi)首次進(jìn)行斜交分布式光纖裂縫傳感高新技術(shù)的現(xiàn)場實驗研究，所探索出的大體積混凝土光纖埋設(shè)工藝和細(xì)部構(gòu)造基本可行。因此，它具有廣泛的應(yīng)用前景。在各國競相開發(fā)的安全監(jiān)測高新技術(shù)中，光纖傳感技術(shù)處于中心地位，是研究開發(fā)的熱點。因此，研究水利水電工程安全監(jiān)測的高新技術(shù)顯得非常必要。傳統(tǒng)的監(jiān)測方法是以電阻式應(yīng)變計等電測儀器為代表進(jìn)行點式監(jiān)測。它們擋住了人們的視線，使人們安于現(xiàn)狀，不思進(jìn)取，結(jié)果致使炮眼的堵塞質(zhì)量一直沒有明顯的提高。（3）明知用上述材料堵塞炮眼難以保證堵塞質(zhì)量，但找不到更合適的堵塞材料，因而不得不將就使用。如果采用其它材料堵孔，則須花錢購買，這將增加爆破成本。之所以會出現(xiàn)上述局面，主要有以下三方面的原因：（1）傳統(tǒng)觀念的束縛。因此，爆炸能量的利用率非常低，僅為11％——13％左右。實踐早已證明，這些材料所形成的炮孔堵塞體，既不具較高的強(qiáng)度，也不能與炮孔壁擠緊。我國著名的老科學(xué)家錢學(xué)森先生、中國工程爆破協(xié)會理事長郭聲琨先生和協(xié)會秘書長汪旭光院士都強(qiáng)調(diào)，要深入研究，大力創(chuàng)新，通過精心設(shè)計、精心施工，保證裝藥堵塞質(zhì)量、合理分段和起爆順序等盡量提高炸藥能量的利用率，盡可能地降低爆炸能量轉(zhuǎn)化過程中的損失。不僅如此，有時還會造成過度的震動，產(chǎn)生過量的飛石，使圍巖遭到嚴(yán)重的破壞和擾動，增加滑坡、塌方的危險和圍巖、邊坡處理的工程量，甚至使周圍建筑物和設(shè)施遭受破壞，造成人員傷亡，設(shè)備受損。但由于傳統(tǒng)觀念的束縛，迄今為止在爆炸能量轉(zhuǎn)化的精密控制方面所取得的成效仍然非常有限，以致于目前土巖爆破過程中仍然只有11％——13％的爆炸能量轉(zhuǎn)化成巖礦破碎的有用功，其余近90％的能量都以光能、聲能、熱能和震動能等不同形式白白浪費。工程爆破，至少有100多年的歷史。因此，精密控制爆炸能量的轉(zhuǎn)化，有效地提高爆炸能量的利用率，一直是工程爆破的一項艱巨任務(wù)，也是工程爆破界為之努力奮斗的目標(biāo)。這些炸藥，絕大部分都用于巖礦的爆破。不僅如此，爆破的工程量也是十分巨大的。無論是公路鐵路建設(shè)、水利水電建設(shè)等涉及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大基本建設(shè)，還是采礦等重要基礎(chǔ)工業(yè)，也無論是國防、人防等關(guān)系到國家和人民安全的基本建設(shè)，還是城市、房屋建設(shè)等關(guān)系人民生活的基本建設(shè)，都離不開它。作為本工程研究中心建設(shè)項目，擬解決的關(guān)鍵技術(shù)問題和當(dāng)前擬實施的產(chǎn)業(yè)化項目主要有以下三個子項目。上述產(chǎn)品也可應(yīng)用于相關(guān)行業(yè)，如交通、鐵道、機(jī)場、建筑等。清江流域梯級開發(fā)，水電工程最密集、且以水電為經(jīng)濟(jì)增長點的城市——宜昌市，結(jié)合我校水電學(xué)科優(yōu)勢，以及學(xué)校的綜合實力，建成我國乃至世界水電施工技術(shù)研究與開發(fā)基地。 此外，積極拓展新的研究開發(fā)方向，近期將發(fā)展的幾個方向如下： ①水電工程施工中大型現(xiàn)代化機(jī)械的精密檢測及其儀器儀表研究與開發(fā)； ②電力生產(chǎn)全過程的計算機(jī)仿真技術(shù)及系統(tǒng)研究與開發(fā)； ③水電工程巖土加固系統(tǒng)的工藝、方法及材料的研究與開發(fā)； ④系列膠粘劑技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)研究。 在三峽工程專項科研項目、霍英東基金項目、國家電力公司重大項目資助下，上述研究已開發(fā)形成了若干套動態(tài)仿真系統(tǒng)，有些正在工程中應(yīng)用，如施工截流計算機(jī)仿真動態(tài)模擬和混凝土澆筑施工計算機(jī)仿真動態(tài)模擬在三峽工程中應(yīng)用，受到了用戶的高度稱贊。它以工程所處的地形、水文、相關(guān)工程為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以三維動畫圖形方式顯示整個施工區(qū)域的地形地質(zhì)條件，同時建立了友好的人機(jī)界面和相關(guān)工程施工過程的計算機(jī)圖形顯示系統(tǒng)，選擇優(yōu)化的施工方案，對施工過程的動態(tài)顯示技術(shù)進(jìn)行研究。 該方向在國家自然科學(xué)基金項目，國家電力公司重大項目的資助下，已研究和開發(fā)了一批有價值的科研成果，在附近一些工程中應(yīng)用，效果好，進(jìn)一步的研究和開發(fā)可形成產(chǎn)品，具有十分廣闊的應(yīng)用前景和市場。光纖傳感技術(shù)與傳統(tǒng)的傳感技術(shù)相比，具有明顯優(yōu)點，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離 測量與監(jiān)控，范圍廣，信息量大，成本低，精度高，在具有強(qiáng)電磁干擾、易燃易爆或強(qiáng)腐蝕的嚴(yán)酷條件下，分布式光纖傳感器具有無可比擬的優(yōu)點。 分布式光纖傳感監(jiān)測技術(shù)及光纖傳感器系列研究與開發(fā) 該方向主要從事分布式光纖傳感技術(shù)及光纖傳感器系列研究與開 發(fā)，分布式光纖傳感技術(shù)是傳感技術(shù)發(fā)展中的尖端領(lǐng)域和研究開發(fā)熱點， 屬高新技術(shù)。該技術(shù)及產(chǎn)品一般可節(jié)省炸藥20％——30％，減少炮孔15％——20％，效益十分明顯。該技術(shù)具有如下優(yōu)點：①材料來源可靠，工藝簡單；②使用方便，安全可靠；③適用范圍寬，易推廣；④耐久性能好，易存放；⑤總投資少，收效快，利潤高。三個有特色和優(yōu)勢的研究與開發(fā)子項目介紹如下： l、工程爆破爆炸能量轉(zhuǎn)化的精密控制成套技術(shù)的研究與開發(fā) 主要研究水利水電工程及其它工程爆破中爆炸能量轉(zhuǎn)化的精密成套技術(shù)，開發(fā)系列高效爆破炮眼堵塞材料，改進(jìn)施工工藝，提高爆破炮眼的堵塞質(zhì)量和技術(shù)，避免爆炸氣體產(chǎn)生直接由炮眼口外泄，大幅度提高工程爆破過程中爆炸能量的利用率。 水電工程施工技術(shù)研究中心的建設(shè)項目，就是在我校多年科學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上，將成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，通過市場推廣到水電工程施工企業(yè)，加速水電工程施工技術(shù)的改革，將成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。 目前，我國水電工程施工技術(shù)，引進(jìn)和應(yīng)用技術(shù)方面比較多，開發(fā)利用、創(chuàng)建自己品牌的產(chǎn)品則很少?？梢哉f，現(xiàn)代的水電工程建設(shè)行業(yè)是一個知識密集、技術(shù)密集、資金密集型的產(chǎn)業(yè)。就施工技術(shù)而言，不同類型的水電工程有不同的施工方法及技術(shù)。近幾年完成和目前承擔(dān)的國家重點攻關(guān)課題、國家自然科學(xué)基金課題、三峽工程建設(shè)重大課題、霍英東基金項目等數(shù)十項，逐漸形成了具有自身特色的研究方向，在高壩筑壩與施工技術(shù)、監(jiān)測新技術(shù)及安全監(jiān)控技術(shù)、新型建筑材料、爆破新技術(shù)、計算機(jī)仿真與控制技術(shù)、水電工程施工過程計算機(jī)多媒體三維動態(tài)模擬等方面具有較大優(yōu)勢。在學(xué)校的近旁有世界著名的最大水電工程——三峽工程，國內(nèi)外各種先進(jìn)的施工機(jī)械和施工技術(shù)在工程中使用，我國最大的水電施工企業(yè)——中國葛洲壩水利水電集團(tuán)公司就毗鄰我校，曾引進(jìn)、吸收和開發(fā)了一大批新的施工技術(shù)。新組建的三峽大學(xué)是一所以水電為主要特色的綜合性大學(xué)，有水工結(jié)構(gòu)工程、水電站仿真、巖土工程研究中心等一批省部級重點學(xué)科和重點實驗室，學(xué)科優(yōu)勢明顯，綜合實力強(qiáng)，在國內(nèi)外享有一定的聲譽。教 育 部水電工程施工技術(shù)工程研究中心全 稱：水電工程施工技術(shù)工程研究中心 所屬行業(yè)領(lǐng)域：水利、電力 依 托 高 校：三峽大學(xué) 中 心 負(fù) 責(zé) 人：周厚貴 黃達(dá)海 保長漢 羅先啟 電 話：（0717）6469384 傳 真：（0717）6469384 聯(lián) 系 人：保長漢 電 話：（0717）6469307 傳 真：（0717）6469307 詳 細(xì) 地 址：湖北省宜昌市云林路32號 郵 政 編 碼：443002 填 報 日 期：2000年11月5日目 錄一、項目摘要………………………………………………………………………（l）二、項目背景與必要性……………………………………………………………（6）三、三峽大學(xué)現(xiàn)有基礎(chǔ)條件…………………………………………………… （20）四、主要目標(biāo)與任務(wù)…………………………………………………………… （35）五、中心組建總體設(shè)計與布局結(jié)構(gòu)…………………………………………… （39）六、近期擬實施的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項目名稱及其可行性分析 …………………………………………………………………………………（43）七、依托單位意見（組織、條件、保障等）………………………………… （61）八、省教育廳意見……………………………………………………………… （63）九、附件1 投資保證書…………………………………………………………（64） 附件2 公司章程……………………………………………………………（65） 附件3 有市場前景的重要科技成果簡介…………………………………（77） 附件4 三峽大學(xué)簡介………………………………………………………（80） 附件5 三峽大學(xué)重點學(xué)科、重點實驗室簡介……………………………（83） 附件6 三峽大學(xué)文件………………………………………………………（88）教育部水電工程施工技術(shù)工程研究中心建設(shè)項目可行性研究報告一、項目摘要三峽地區(qū)位于長江中上游和我國中西部的結(jié)合部，宜昌市位于三峽的出口，它是我國乃至世界最大的水電基地，交通發(fā)達(dá)、運輸便利。三峽大學(xué)便坐落在湖北宜昌市，在三峽水利樞紐和葛洲壩水利樞紐工程近旁，它是經(jīng)教育部批準(zhǔn)于2000年6月由原武漢水利電力大學(xué)宜昌校區(qū)與原湖北三峽學(xué)院組建而成。三峽大學(xué)的所在地——湖北省宜昌市，是世界上最大的水電基地，宜昌市經(jīng)濟(jì)的主要特色是水電，建設(shè)世界最大的水電城是宜昌市的奮斗目標(biāo)。學(xué)校充分利用行業(yè)及地域優(yōu)勢，抓住三峽、清江流域開發(fā)的大好時機(jī)，積極為國家重點工程和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。 水利水電工程施工是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程問題，涉及的因素比較多，從施工技術(shù)，施工機(jī)械到施工組織管理是十分復(fù)雜的。隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的不斷發(fā)展，新材料的不斷涌現(xiàn)，大容量高速計算機(jī)的出現(xiàn)，使施工方法不斷革新，施工技術(shù)日新月異。引進(jìn)、吸收、應(yīng)用新技術(shù)，開發(fā)新產(chǎn)品，對水利水電工程行業(yè)及相關(guān)行業(yè)來說，是一項具有十分廣闊前景的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。研究和開發(fā)現(xiàn)有的施工技術(shù)，形成產(chǎn)品，推向市場，對推動我國水利水電工程建設(shè)，改革水電工程施工技術(shù)市場有重要的理論和實際意義。 本中心目前的主要任務(wù)是，將我校已完成的國家自然科學(xué)基金項目，國家“八五”重大科技攻關(guān)項目，霍英東基金項目，國家電力公司重大項目的研究成果在水電工程施工領(lǐng)域形成三個優(yōu)勢研究與開發(fā)方向，結(jié)合三峽工程、清江水布地工程的具體實踐，在中國長江三峽工程開發(fā)總公司，中國葛洲壩水利水電集團(tuán)公司，湖北清江水電開發(fā)有限責(zé)任公司的支持下進(jìn)行開發(fā)和中試，形成產(chǎn)品，推向市場。提高破碎巖體的效果，明顯地提高工程爆破的經(jīng)濟(jì)效益和安全性，同時減少爆破的有害效應(yīng)。 該研究方向在中國長江三峽工程開發(fā)總公司等單位的資助下，進(jìn)行 了大量研究工作，研究出了一批有價值的科研成果，有一項成果曾獲第二屆國際“愛因斯坦”新發(fā)明、新技術(shù)（產(chǎn)品）博覽會“國際金獎”，并已申請專利。該研究與開發(fā)方向?qū)@種堵塞技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步的研究和開發(fā)，包括不同種類新材料的開發(fā)，使之性能、特征產(chǎn)品質(zhì)量更安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、實用，形成系列產(chǎn)品和成套技術(shù)，增強(qiáng)市場競爭能力，并在建筑行業(yè)各市場中推廣應(yīng)用。它主要是研究光纖傳感技術(shù)在大壩、道橋、機(jī)場、港口、電廠施工及運行期間安全監(jiān)測中的應(yīng)用，并研制成分布式光纖傳感器系列，形成高新技術(shù)產(chǎn)品在工程中應(yīng)用。本方向主要從事如下方面的研究與開發(fā)： ①各類光纖傳感器和埋設(shè)工藝及定位技術(shù)； ②各類光纖傳感器及細(xì)部構(gòu)造、連接與檢測技術(shù)； ③光纖與結(jié)構(gòu)材料的高分子粘接材料研究； ④各類光纖傳感器及其陣列傳感信號處理； ⑤各類光纖傳感器及其適用性、耐久性和穩(wěn)定性問題研究。水電工程施工多媒體計算機(jī)仿真系統(tǒng)研究和開發(fā) 該研究方向主要從事三維計算機(jī)圖形圖像技術(shù)和可視化技術(shù)在水電工程施工過程中的應(yīng)用。主要方向有如下幾個： ①水電工程施工導(dǎo)截流計算機(jī)仿真動態(tài)模擬； ②水電工程混凝土澆筑施工計算機(jī)仿真動態(tài)模擬； ③水電工程土石壩填筑施工計算機(jī)仿真動態(tài)模擬； ④水電工程上石方開挖計算機(jī)仿真動態(tài)模擬。進(jìn)一步研究可開發(fā)形成產(chǎn)品，在水電工程及相關(guān)工程施工中應(yīng)用，也具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景和市場。 本中心的目標(biāo)將是依托世界最大的水電工程——三峽工程，及長江。加速我國水電施工產(chǎn)品的開發(fā)與利用，促進(jìn)水電工程施工技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。二、項目背景與必要性水電工程施工技術(shù)是一個系統(tǒng)工程問題，涉及的內(nèi)容很多。子項目1工程爆破爆炸能量轉(zhuǎn)化的精密控制成套技術(shù)的開發(fā)與研究工程爆破，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)及人民生活中不可或缺的一個極為重要的特殊行業(yè)。冒前，爆破已廣泛地用于巖礦的破碎、土壤的壓實、建筑物的拆除等許多方面。70年代，美國的工業(yè)炸藥耗量就高達(dá)12億公斤，而且此后還有所增加；近年來，我國工業(yè)炸藥的耗量也達(dá)此水平。有些巖礦爆破工程一次用炸藥量就多達(dá)萬噸以上，爆破方量達(dá)千萬立方米，單項工程如三峽工程的總用藥量達(dá)百萬噸，爆破方量多達(dá)幾億立方十。不過，過去人們僅僅只是把它作為節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益的一個重要手段，而今天，隨著全人類環(huán)境保護(hù)意識的普遍提高，精密控制爆炸能量的轉(zhuǎn)化已成為人類保護(hù)環(huán)境、減少爆害、提高爆破安全性的一大新需要。100多年來，盡管世界各國的科學(xué)技術(shù)人員對爆破進(jìn)行了廣泛而深入的研究，并取得了許多重要的研究成果。因此而造成人力、物力、財力和時間的嚴(yán)重浪費，并因此而產(chǎn)生過量的有毒氣體，空氣遭受污染。因此，發(fā)展炸藥能量轉(zhuǎn)化過程的精密控制技術(shù)，提高炸藥能量的利用率，降低爆破的有害效應(yīng)，已成為新世紀(jì)工程爆破的發(fā)展戰(zhàn)略。迄今為止，國內(nèi)外巖礦爆破用的炮眼，仍然是采用土、砂、小石、鉆孔屑、紙、草或流體等堵塞。在極高的爆炸氣體壓力作用下，它們不是被整體推出炮孔，就是被剪破，因而失去對爆炸氣體的封閉作用，使爆炸氣體直接由炮眼口沖出而形成“沖天炮”，引起卸壓，造成爆炸能量的嚴(yán)重?fù)p失，使爆炸氣體的壓力難以上升到較高的值，爆炸氣體對被爆巖礦的作用難以維持較長的時間，更不能將作用在堵塞體里端面上的爆炸氣體壓力傳