国家重点实验室开放基金管理模式探讨

近年来,随着国家重点实验室在国家创新体系中定位的变化以及国家重点实验室专项经费的投入,重点实验室开放基金的管理模式也发生着新的改变。本文在分析国家重点实验室开放基金特点的基础上,以水沙科学与水利水电工程国家重点实验室为例,对新形势下开放基金的管理模式进行了探讨,特别是对于好奇心驱动的探索研究以及重在选人的投入模式等方面进行重点讨论,同时在课题管理的文化建设以及规范化等方面提出建议。

水利水电工程设计企业创新能力研究

设计企业的创新能力对于水利水电行业创新发展至关重要。本文旨在分析创新管理机制和创新文化氛围对设计企业创新能力和企业绩效的影响机理,构建设计企业创新能力模型,并通过问卷调研、专家访谈和案例分析进行模型验证。研究结果表明,创新管理机制能直接提升设计企业创新能力,并且可以通过改善创新文化氛围间接作用于创新能力,这两种效应具有同等重要性。创新管理机制、创新文化氛围和企业创新能力均能提升设计企业绩效,进一步证明了创新对绩效提升的关键作用。该研究从理论层面揭示了创新管理机制、创新文化氛围、企业创新能力和企业绩效水平之间的作用机理,并结合案例分析从实践层面提出了设计企业创新能力提升策略,可为水利水电工程设计企业创新提供借鉴和指导。

宁夏水利工程建设监理工作影响因素分析

水利工程大多施工范围广,现场施工监管困难,水利工程建设监理工作对工程项目高效落地较为重要。基于宁夏水利工程建设实证研究数据,提出并验证了水利工程建设监理工作影响因素模型,综合量化了宁夏水利工程建设监理能力情况、招投标体系和信息化管理水平对监理工作表现的影响作用,其中水利工程监理能力对监理工作表现影响最大,其次是招投标体系,最后是信息化管理。研究结果表明:加强监理能力建设对于监理工作至关重要,同时应注重招投标体系建设和信息化管理水平提升,以充分发挥对监理工程师的筛选作用和通过信息化管理提高监理工作效率。提高水利工程建设监理管理水平的具体措施包括:规范监理招投标;建立监理绩效评价体系,促进监理能力提升;设置建设监理激励机制;采用先进的信息化、数字化和智能化管理手段。

金沙江下游梯级水电工程建设风险管理实践

金沙江下游梯级水电站开发,对于构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,促进西部地区经济社会协调发展,建立以水电为核心的水风光储蓄一体化清洁能源基地,助力“双碳”目标实现具有重要意义。针对金沙江下游电站建设“四高、三大、两岸、一严”的技术和管理挑战,本文通过对工程建设风险和项目法人建设管理能力的全面分析,系统总结了在金沙江下游水电开发过程中形成的工程建设管理理念、项目管理模式、绿色水电实践、和产学研用协同创新机制等实践经验,有效解决了工程建设各项关键技术难题和重大管理问题,促进了金沙江下游梯级水电工程的顺利建设。

宁夏水利工程合同管理对项目绩效的影响

水利工程项目利益相关方众多、建设条件复杂、风险因素多,合同管理界面多、难度大。已有研究偏重于从变更和索赔管理的单一视角进行合同管理分析,缺乏从合同管理全面视角进行研究,且缺乏实证数据支撑。提出了水利工程项目合同管理评价指标体系,据此调研了宁夏水利工程合同管理情况;建立并验证了合同管理影响项目绩效的结构方程模型,揭示了合同管理体系、合同内容和合同管理过程对项目绩效的作用机理。基于此,提出了水利工程合同管理措施,包括建立完善的合同管理组织机构、合同变更与索赔管理流程、履约监控机制、风险评估制度和合同管理信息系统。以上措施应用于宁夏水利工程合同管理,取得了良好成效。

浅析“岩土工程三角形”——译与议

由Burland提出并经不断演进的“岩土工程三角形”,既是一个反映岩土工程各项工作内容的图示化框架,也是一个解决岩土工程问题的思维框架。岩土工程三角形由4个要素构成:(1)地层剖面;(2)量测到的特性;(3)合适的模型;(4)经验。其中,前三个要素分别构成三角形的三个顶点,而经验占据三角形的中心,并与顶点相连。成功的岩土工程必须考虑岩土工程三角形中的各个要素,并使其保持“平衡”。将岩土工程三角形应用于不同的场景,可进一步扩展其外延。文章旨在结合中文语境,对岩土工程三角形的核心思想进行剖析和阐释,力图更加准确地展现原作的意思表达,助力掌握这一具有实用价值的工作方法。

基于微信的大型水电工程安全隐患排查治理系统研发与应用

为了提高水电施工过程中安全隐患排查治理的有效性,通过对水电工程施工不安全行为信息采集和安全风险控制分析,提出了基于微信的大型水电工程微安全隐患排查治理概念和实时交互闭环的微安全控制机制,包括:精益-实时采集,对水电工程中的隐患排查治理精确到具体的执行、计划和监督者以及隐患发生的位置;快捷-反馈驱动,隐患提出上报与整改执行者、监督者实现交互实时反馈机制,通过反馈不断找到正确的控制策略;扁平-闭环控制,安全隐患从发现、识别、整改到数据挖掘和利用一体化持续循环,扁平化闭环管理控制。研发的微安全系统在白鹤滩、乌东德等大型水电工程中取得成功应用,对同类土木工程也具有应用价值。

三峡工程蓄水前后进出库水沙特性及径流量时间序列变化周期分析

选取长江上游干、支流主要水文站为代表站,根据水文泥沙观测资料,对三峡水库进出库水沙特性进行了较为系统的分析,对比分析各站三峡工程蓄水前后年径流量、年输沙量、年均含沙量等水沙特征值的变化特性。另外,运用小波分析的多分辨率功能,对朱沱、寸滩和宜昌站1950～2008年年径流量时间序列资料进行了多时间尺度分析。分析结果表明:三峡水库蓄水运用后,入库水量与多年平均值比变化不大,但来沙量明显偏少;在过去50多年的时间内,长江上游干流河段年径流量时间序列比较一致地以12年为主周期进行丰、枯变化,目前,长江上游来水仍处于相对偏枯的年份。

水利工程智能建造进展及关键技术

智能建造成为近年来工程建设领域的研究热点和发展趋势,通过集成人工智能、大数据和云计算等新一代信息技术,进一步推进了水利工程的安全、高效、高质、经济和绿色建设。简要回顾了水利工程智能建造的发展历程,从大坝智能建造的角度总结了智能碾压、智能温控、智能灌浆、智能安全监测和大坝智能施工机械5个方面的关键技术进展,并从隧洞智能建造的角度总结了围岩条件智能感知、地质灾害智能预测预警、TBM智能掘进、智能支护、隧洞智能施工机械5个方面的关键技术进展。目前,水利工程智能建造已逐渐由探索阶段向系统化发展阶段过渡,且已在一些工程中取得了良好的示范,但仍存在一些挑战和局限性。最后,从4个方面探讨了水利工程智能建造中的技术难点及展望,包括专业机理知识和数据驱动模型的融合、少样本条件下跨工程/工况的迁移学习、多源多模态异构互补数据信息的融合和基准数据集开发与数据标准化。

农村水利工程综合管理系统的研究与应用

为提高农村水利工程的监测和管理的自动化水平,解决应用系统之间不能互连互通等问题,研发了集信息采集、监测、网络传输、应用以及信息决策于一体的农村水利工程综合管理系统。该系统基于物联网体系架构了系统框架并采用SOA和ESB技术建立了应用支撑平台。应用结果表明,该系统不仅能够提高农村水利工程的管理水平,而且可对农村水利的科学决策提供有效技术支撑。

水利工程投资进度控制图模型

为合理使用资金,保证项目按期完工,将控制图的概念和方法引入工程的投资进度管理中,并以三峡工程的实际投资数据为样本,计算出28个单位工程的资金流曲线,以此为基础建立了S曲线的线性化模型,推导出累计投资曲线控制图。案例计算结果表明,控制图能准确地反映历史项目投资进度的分布范围和统计规律,并且能够应用于在建项目进度的实时监控。

特大城市外洪内涝灾害链联防联控关键科学技术问题

近年来,特大城市极端暴雨内涝和流域洪水叠加导致的洪涝灾害风险呈增加趋势,造成了重大人员伤亡和财产损失,亟待开展流域洪水和城市内涝灾害链联防联控研究。融合气象科学、水文科学、信息科学、防灾减灾科学等多学科理论与方法,重点解决城市外洪内涝组合致灾机理与灾害链风险传递规律关键科学问题;突破流域-城市一体化协同监测与早期风险感知技术、城市外洪内涝链生灾害智能预警与定向发布技术、跨尺度洪涝耦合模拟与联合防控场景推演技术、城市洪涝联防联控应急预案编制与智能化决策技术等4项关键技术。构建以空天地气象水文协同观测、社会经济多源信息汇聚分析、灾害动力模型推演为基础的联防联控应急指挥决策业务系统,突出实时性、动态化、精准性和智能化,支撑特大城市外洪内涝全过程预报、预警、预演、预案“四预”业务实践。

堆石坝加固工程中结构化胶结技术的应用

清华大学发明的结构化胶结技术通过调节自密实浆液流动性和粘性控制浆液在堆石料孔隙中的流动扩散范围,将堆石料按照设计目标进行部分胶结,在提高堆石料强度、弹性模量等力学性能的同时,仍然保持堆石料的散粒体特性,能适应地基较大变形。在覆盖层上建设结构化胶结堆石坝,可减少堆石坝体积,减少坝体沉降,提高坝体抗冲缓溃能力。介绍了结构化胶结技术在某混凝土面板堆石坝除险加固工程中的应用,该新型技术的应用可为后续相似病险坝的加固处理提供借鉴,也为新建结构化胶结堆石坝积累了设计施工经验。

国内EPC工程项目索赔管理研究——以杨房沟水电站为例

设计-采购-施工(EPC)模式在国内市场的应用日益广泛,但相应的索赔管理研究偏于论述,缺乏实证支撑。以国内首个大型水电EPC项目杨房沟水电站为例,分析其实际发生的索赔类型,通过对合同当中索赔有关规定、信息差异对索赔带来影响、争议处理情况等方面进行评价,深入剖析项目索赔管理现状,指出EPC项目索赔管理重点在于明确工程范围与功能标准要求、合理分担风险并发展参建方之间良好的伙伴关系,以期为国内EPC工程项目索赔管理提供参考。

水利工程建设监理激励机制

激励机制是促进水利工程项目管理的重要手段,业主如何提升对水利工程建设监理的激励效果,从而更好地监控项目实施,值得重视。现有文献主要聚焦于激励资源或激励措施某单一激励因素对监理激励成效的影响,系统性不足并缺乏实证支持。本文基于宁夏水利工程实证研究数据,针对现阶段我国水利工程建设监理激励机制存在的普遍问题和主要影响因素,构建并验证了水利工程建设监理激励模型,揭示了激励资源、激励措施、激励实施和激励成效间的作用机理,以促进我国水利建设监理水平提升。提出了水利工程建设监理绩效评价与激励实施体系,激励资源和激励措施需要充分与监理学习创新、项目过程和项目结果相结合,从而使激励更好地指导建设监理工作、调动监理工作积极性以及提升项目绩效。为提升水利工程建设监理激励成效,应采取以下措施:完善监理绩效评价体系;丰富激励资源;发挥激励措施对监理工作的指导作用。

基于伙伴关系的水利工程建设管理模型——以宁夏水利工程为实证案例

本文提出了基于伙伴关系的水利工程建设管理模型,从理论上建立了利益相关方合作管理、水利工程建设管理和信息技术平台之间的联系,可系统地指导建设管理绩效评价,以发现问题,持续改进。根据宁夏水利工程建设管理绩效评价结果,水利工程建设应:(1)建立各方合作机制,明确责权边界,公平分配利益和风险;(2)建立各阶段协同工作流程,并合理配置资源;(3)建立多视角多层次考核体系,评价项目实施过程与结果;(4)耦合建设管理信息技术平台与合作管理组织平台,支持各方高效处理信息、协同工作、决策和应对各种风险。

地下水位上升对北京土层地震液化的影响

地下水位是砂土地震液化的重要影响因素,南水北调中线工程全线贯通后北京市地下水位持续上升。收集99个钻孔资料和122个地下水位监测站数据,采用基于最佳拟合分布的克里金插值方法,构建北京研究区域地下水位埋深和地层空间分布模型,分析地下水位变化对北京土层地震液化的影响。取地震加速度为0.2和0.4g,采用两种基于标准贯入试验的液化判别方法,在北京市平均水位上升1m、3m、5m的情况下,计算液化指数的空间分布和区域液化等级划分。结果表明:随着北京市地下水位的上升,研究区域液化面积增大,液化等级整体有所提升。地震加速度为0.4g时,规范法计算得到地下水位升高5m,液化面积占比从30.8%提升至70.7%。该液化危险性评价为北京市岩土工程建设提供了有力指导,也为全球类似地下水位上升地区提供了计算方法。

基于数值试验的降雨径流过程对不透水面空间分布的响应分析

为解析降雨径流过程对不透水面空间分布的响应关系,构造了一个3 km×3 km的假想试验区域,面向试验区域构建了包含6个不透水率的36种不透水面空间分布,并建立相应的数值试验模型,模拟了重现期分别为2、5、10、20、50、100 a共6种不同重现期短历时设计降雨下的降雨径流过程,基于模拟结果对不同不透水面空间分布情景下的降雨径流过程进行了分析。结果表明:在同一不透水率下,不同不透水面空间分布的径流系数差异相对较小,不透水面空间分布对径流特征的影响主要体现在径流峰值和峰现时间上;在同一降雨条件下,不透水率变化是径流过程变化的主导因素,径流系数与不透水率呈线性相关关系,随着不透水率的增加,径流过程线逐渐由“矮胖”变得“尖瘦”。

流固耦合作用下含不同长度裂隙灰岩注浆加固特性试验研究

黄河北煤田因矿井水害影响,安全高效开采煤炭资源成为矿井发展的关键瓶颈。注浆技术是当前解决矿井水害问题的重要手段,不仅能解放大量受到水害威胁的煤炭资源,而且对保护地下水资源具有积极意义。对黄河北煤田邱集煤矿取得的灰岩试样开展室试验,观察了灰岩的细观特征,获取了流固耦合作用下含不同长度裂隙灰岩的力学特性及注浆加固特性,通过理论分析得到了灰岩随预制裂隙长度变化时,起裂强度的变化规律,分析了注浆加固机理。结果表明:注浆后岩石的强度、韧性得到明显改善,注浆前的灰岩有明显的脆性特征,注浆后灰岩的脆性降低延性增强;注浆加固体的破坏程度随着裂隙长度的增加越来越剧烈,当裂隙长度较大时伴随有水平方向的裂隙发育;注浆加固体的峰前渗透率的降低程度较小,峰后渗透率有明显的降低,灰岩渗透率最大阶段产生在峰后阶段、而渗透率最小的阶段发生在应力–应变曲线的线弹性阶段,并且裂隙长度越长越容易出现渗透率双峰现象。使用连续介质力学理论推导得到了注浆加固体起裂强度和断裂韧度的计算式,理论证明了注浆加固体的强度大于原岩试样;岩石弹性模量与注浆形成的结合体的弹性模量的差异越大,注浆对岩石强度的影响越弱。

圆端形墩台尾迹水动力特性开缝控制三维数值分析

水流绕流水闸闸墩、导流墩等水工建筑物后产生旋涡分离流,其三维尾迹结构水动力特性复杂,对旋涡分离流进行流动控制,不仅是闸墩优化设计的需要,而且关系到工程运行的效率和工程安全。在验证三维水动力数学模型的基础上,对圆端形墩台开缝后的旋涡分离流和流动控制的三维水动力特性进行了研究,对比了无缝与开缝墩台方案下纵向、横向和竖向方向的时均流速分布,紊流动能以及紊流强度分布等水力学指标,探究了开缝墩台水动力特性。分析表明,墩台开缝后可以明显改善墩台后方的水流结构,开缝位置越靠近水深的中部位置,对墩后尾流旋涡的抑制越大,对绕流墩台绕流的控制越来越好,水深中部位置开缝最大程度的影响了开缝墩后的上部水流和下部水流,使得开缝对时均流速的影响最大,开缝对旋涡的抑制也最大最佳。为抑制墩后的旋涡对工程的不利影响,工程的设计中应首先确定墩台后的水深,开缝位置应尽量设置在墩台后水深的中部位置。