市，結合我校水電學科優勢，以及學校的綜合實力，建成我國乃至世 界水電施工技術研究與開發基地。

加速我國水電施工產品的開發與利用， 促進水電工程施工技術的產業化發展。

上述產品也可應用于相關行業，如交通鐵道機場建筑等。

二項目背景與必要性 水電工程施工技術是個系統工程問題，涉及的內容很多。

作為本工 程研究中心建設項目，擬解決的關鍵技術問題和當前擬實施的產業化項目 主要有以下三個子項目。

子項目 工程爆破爆炸能量轉化的精密控制成套技術的開發與研究工程爆破，是工農業生產國防建設及人民生活中不可或缺的個極 為重要的特殊行業。

無論是公路鐵路建設水利水電建設等涉及國民經濟 發展的重大基本建設，還是采礦等重要基礎工業，也無論是國防人防等 關系到國家和人民安全的基本建設，還是城市房屋建設等關系人民生活 的基本建設，都離不開它。

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。

不僅如此，爆破的工程量也是十分巨大 的。

年代，美國的工業炸藥耗量就高達億公斤，而且此后還有所增 加近年來，我國工業炸藥的耗量也達此水平。

這些炸藥，絕大部分都用 于巖礦的爆破。

有些巖礦爆破工程次用炸藥量就多達萬噸以上，爆破方 量達千萬立方米，單項工程如工程的總用藥量達百萬噸，爆破方量多 達幾億立方十。

因此，精密控制爆炸能量的轉化，有效地提高爆炸能量的 利用率，直是工程爆破的項艱巨任務，也是工程爆破界為之努力奮斗 的目標。

不過，過去人們僅僅只是把它作為節能降耗提高經濟效益的 個重要手段，而今天，隨著全人類環境保護意識的普遍提高，精密控制爆 炸能量的轉化已成為人類保護環境減少爆害提高爆破安全性的大新 需要。

工程爆破，至少有多年的歷史。

多年來，盡管世界各國的科 學技術人員對爆破進行了廣泛而深入的研究，并取得了許多重要的研究成 果。

但由于傳統觀念的束縛，迄今為止在爆炸能量轉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 的爆炸能量轉化成，并及時地根據施工過程中 各種因素的變化來調整施工方案，有效的組織水利水電樞紐工程的整個施 工過程，達到最好的經濟效益和社會效益，是整個水利水電樞紐工程施工 組織和施工管理的關鍵所在應用現代科學技術的最新成就來實施對水 利水電工程施工過程的控制是確保施工質量與施工進度的有力手段。

建立 在三維實體模型建?；A之上的水利水電工程施工過程仿真模擬技術是項目摘要 地區位于長江中上游和我國中西部的結合部，市位于的出口， 它是我國乃至世界最大的水電基地，交通發達運輸便利。

大學便坐 落在湖北市，在水利樞紐和水利樞紐工程近旁，它是經批準于 年月由原武漢水利電力大學校區與原湖北學院組建而成。

新組建的大學是所以水電為主要特色的綜合性大學，有水工結 構工程水電站仿真巖土工程研究中心等批省部級重點學科和重點實 驗室，學科優勢明顯，綜合實力強，在國內外享有定的聲譽。

大學的所在地湖北省市，是世界上最大的水電基地，市 經濟的主要特色是水電，建設世界最大的水電城是市的奮斗目標。

在 學校的近旁有世界著名的最大水電工程工程，國內外各種先進的 施工機械和施工技術在工程中使用，我國最大的水電施工企業中國 水利水電集團公司就毗鄰我校，曾引進吸收和開發了大批新的施 工技術。

學校充分利用行業及地域優勢，抓住清江流域開發的大好 時機，積極為國家重點工程和地方經濟建設服務。

近幾年完成和目前承擔 的國家重點攻關課題國家自然科學基金課題工程建設重大課題 霍英東基金項目等數十項，逐漸形成了具有自身特色的研究方向，在高壩 筑壩與施工技術監測新技術及安全監控技術新型建筑材料爆破新技 術計算機仿真與控制技術水電工程施工過程計算機多媒體三維動態模 擬等方面具有較大優勢。

水利水電工程施工是項復雜的系統工程問題，涉及的因素比較多， 從施工技術，施工機械到施工組織管理是十分復雜的。

就施工技術而言， 不同類型的水電工程有不同的施工方法及技術。

隨著現代高新技術的不斷 發展，新材料的不斷涌現，大容量高速計算機的出現，使施工方法不斷革 新，施工技術日新月異。

可以說，現代的水電工程建設行業是個知識密集技術密集資金密集型的產業。

引進吸收應用新技術，開發新產 品，對水利水電工程行業及相列研究與開 發，分布式光纖傳感技術是傳感技術發展中的尖端領域和研究開發熱點， 屬高新技術。

它主要是研究光纖傳感技術在大壩道橋機場港口電 廠施工及運行期間安全監測中的應用，并研制成分布式光纖傳感器系列， 形成高新技術產品在工程中應用。

光纖傳感技術與傳統的傳感技術相比，具有明顯優點，可實現遠距離 測量與監控，范圍廣，信息量大，成本低，精度高，在具有強電磁干擾 易燃易爆或強腐蝕的嚴酷條件下，分布式光纖傳感器具有無可比擬的優 點。

本方向主要從事如下方面的研究與開發 各類光纖傳感器和埋設工藝及定位技術 各類光纖傳感器及細部構造連接與檢測技術 光纖與結構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 各類光纖傳感器及其適用性耐久性和穩定性問題研究。

該方向在國家自然科學基金項目，國家電力公司重大項目的資助下， 已研究和開發了批有價值的科研成果，在附近些工程中應用，效果好， 進步的研究和開發可形成產品，具有十分廣闊的應用前景和市場。

水電工程施工多媒體計算機仿真系統研究和開發 該研究方向主要從事三維計算機圖形圖像技術和可視化技術在水電 工程施工過程中的應用。

它以工程所處的地形水文相關工程為基礎數 據庫系統，以三維動畫圖形方式顯示整個施工區域的地形地質條件，同時 建立了友好的人機界面和相關工程施工過程的計算機圖形顯示系統，選擇 優化的施工方案，對施工過程的動態顯示技術進行研究。

主要方向有如下 幾個 水電工程施工導截流計算機仿真動態模擬 水電工程混凝土澆筑施工計算機仿真動態模擬 水電工程土石壩填筑施工計算機仿真動態模擬 ④水電工程上石方開挖計算機仿真動態模擬。

在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，上述研究已開發形成了若干套動態仿真系統，有些正在工程中應 用，如施工截流計算機仿真動態模擬和混凝土澆筑施工計算機仿真動態模 擬在工程中應用，受到了用戶的高度稱贊。

進步研究可開發形成產 品，在水電工程及相關工程施工中應用，也具有廣闊的開發應用前景和市 場。

此外，積極拓展新的研究開發方向，近期將發展的幾個方向如下 水電工程施工中大型現代化機械的精密檢測及其儀器儀表研究與 開發 電力生產全過程的計算機仿真技術及系統研究與開發 水電關行業來說，是項具有十分廣闊前景的高 新技術產業。

目前，我國水電工程施工技術，引進和應用技術方面比較多，開發利 用創建自己品牌的產品則很少。

研究和開發現有的施工技術，形成產品， 推向市場，對推動我國水利水電工程建設，改革水電工程施工技術市場有 重要的理論和實際意義。

水電工程施工技術研究中心的建設項目，就是在我校多年科學研究成 果的基礎上，將成果轉化為產品，通過市場推廣到水電工程施工企業，加 速水電工程施工技術的改革，將成果轉化為生產力，為國民經濟建設服務。

本中心目前的主要任務是，將我校已完成的國家自然科學基金項目， 國家八五重大科技攻關項目，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域形成三個優勢研究與開發方向，結合三 峽工程清江水布地工程的具體實踐，在中國長江工程開發總公司， 中國水利水電集團公司，湖北清江水電開發有限責任公司的支持 下進行開發和中試，形成產品，推向市場。

三個有特色和優勢的研究與開發子項目介紹如下 工程爆破爆炸能量轉化的精密控制成套技術的研究與開發 主要研究水利水電工程及其它工程爆破中爆炸能量轉化的精密成套 技術，開發系列高效爆破炮眼堵塞材料，改進施工工藝，提高爆破炮眼的 堵塞質量和技術，避免爆炸氣體產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。

提高破碎巖體的效果，明顯地提高工程爆 破的經濟效益和安全性，同時減少爆破的有害效應。

該技術具有如下優點 材料來源可靠，工藝簡單使用方便，安全可靠適用范圍寬，易推廣④耐久性能好，易存放總投資少，收效快，利潤高。

該研究方向在中國長江工程開發總公司等單位的資助下，進行 了大量研究工作，研究出了批有價值的科研成果，有項成果曾獲第二 屆國際愛因斯坦新發明新技術產品博覽會國際金獎，并已 申請專利。

該技術及產品般可節省炸藥，減少炮孔 ，效益十分明顯。

該研究與開發方向將對這種堵塞技術及產品進 行進步的研究和開發，包括不同種類新材料的開發，使之性能特征產 品質量更安全可靠經濟實用，形成系列產品和成套技術，增強市場 競爭能力，并在建筑行業各市場中推廣應用。

分布式光纖傳感監測技術及光纖傳感器系列研究與開發 該方向主要從事分布式光纖傳感技術及光纖傳感器系度分布測定結果非常致。

成都電子料技大學光纖國家實驗室與黃河龍羊峽劉家峽水電廠等合作，成功地開發了大型 水火發電機的溫度光纖傳感器等多項傳感技術。

光纖的精巧纖細與工程現場作業的粗放性之間反差很大，因此光纖 的埋設工藝直是實用上必須解決的個重要技術環節。

到目前為止， 在文獻中僅有小部分用光纖埋入混凝土中的試驗情況，尤其是現場埋設 情況。

美國多倫多大學航天研究所總結埋設光纖的三條原則。

本研究方