中國海洋大學:砥礪前行攀高峰 逐夢蔚藍書華章
http://www.wsavbq.live  2020年1月14日  來源:華禹教育網

  ——記2019年度國家科技進步獎二等獎獲獎項目“近淺海新型構筑物設計、施工與安全保障關鍵技術”

導讀:

  1月10日,國家科學技術獎勵大會在北京勝利召開。一批創新成果吸引著世界的目光,振奮著全國人民的精神。

  在海洋領域,由中國工程院院士、中國海洋大學教授李華軍團隊領銜完成的“近淺海新型構筑物設計、施工與安全保障關鍵技術”榮獲國家科學技術進步獎二等獎。這是李華軍團隊繼2004年、2010年之后,獲得的第三個國家科技進步獎。

  十五年,三獲國家獎。2003年創設的海洋工程學科,在短短十幾年中位列軟科全球高校學科排名第16位,使海大成為我國海洋工程領域研究的新高地。是什么驅使他們不斷前行?是什么支撐起這一次次的跨越?不妨讓我們從新近獲獎的項目入手,去探究李華軍與他的團隊一以貫之,緊扣科技創新與人才培養兩個根本任務,只爭朝夕創新突破,不負韶華奮力趕超的那份執著與堅守。


       李華軍院士(右二)與團隊成員考察勝利油田路島工程合影


  創新攻堅:領跑海洋工程創新“加速度”近淺海,是人類接觸海洋、認識海洋的發端點,也是對海洋進行開發利用的先行區。在這一過程中,人類修建了大量的碼頭、海堤、人工島、進海路、海洋平臺等海上結構物,這些結構物不僅所處的海底地形與地質條件復雜多變,而且還時常受到波浪、狂風、洋流的拍打、沖刷和腐蝕,在茫茫大海中,結構物一旦失穩破壞,就會造成巨大的人員傷亡、經濟損失和環境破壞。此外,由于傳統構筑物及設計理念與分析方法嚴重滯后新形勢下的工程需求,使海洋近岸環境保護問題尤為嚴峻。

  嚴酷復雜的環境和海洋環保的紅線成為擺在海洋工程界的兩大挑戰。海洋強國建設的征途上,急需一種安全、環保、經濟的近淺海工程建設新模式。

  李華軍帶領他的團隊直面挑戰,圍繞近淺海構筑物的設計、施工與安全保障技術與中交第二航務工程局有限公司、中國港灣工程有限責任公司、中石化石油工程設計有限公司、中交武漢港灣工程設計研究院有限公司等單位進行產學研聯合攻關與自主創新。

  艱難困苦,玉汝于成。歷經十余年的探索研究和反復試驗,李華軍與項目組不負眾望,最終研發了透空式新型近淺海構筑物及分析設計理論,發明了復雜惡劣海況下樁基施工與軟基處理關鍵技術,創建了近淺海工程安全防浪、水下自動測控安裝、損傷檢測與修復加固新技術等一整套近淺海新型構筑物設計、施工與安全保障關鍵技術體系,成為新時代開發利用海洋,逐夢蔚藍的堅實保障。

  勝利油田是我國重要的石油工業基地,近年來,面對陸上油氣資源日益枯竭的挑戰,人們逐步把油氣鉆探的目光瞄向海洋,通過在灘淺海海域修建進海路和人工島組合系統(路島工程),在島上建設油井進行石油開采,并建成了埕島油田等大型的近淺海油田,發展成為勝利油田新的經濟增長點。路島工程,作為勝利油田灘海油氣開發的基礎設施,時常遭受風暴潮和寒潮的襲擊,運行風險較大、環保問題嚴峻,成為困擾油田正常生產運營的主要隱患。為此,李華軍團隊與勝利油田協同創新,在工程建設中采用“近淺海構筑物安全防護與加固技術”進行防護方案設計,確保了人工島和進海路結構的安全穩固。為保護近淺海環境,應用“近淺海新型構筑物與設計分析方法”,提出灘淺海資源開發環保型路島、潛堤等新型構筑物的工程設計準則,保障了工程區域的水體自由交換,達到了安全、環保、經濟的工程效果。此外,還發明了構筑物損傷實時檢測與修復加固新技術,解決了復雜動力環境中結構損傷難以準確識別與損傷修復加固難度大的技術難題,為結構的優化設計和安全運行提供了技術支撐。

  勝利油田近淺海工程建設,只是“近淺海新型構筑物設計、施工與安全保障關鍵技術”服務社會、成功應用于工程實踐的一個縮影。殊不知,該技術在落實“一帶一路”倡議,助力沿線國家或地區海洋工程建設,推動中國企業走出去等方面同樣大放異彩。


     2017年,李華軍院士(左三)在馬來西亞馬六甲皇京港施工現場考察

  描繪藍圖:為“一帶一路”建設助力添彩“服務國家戰略,以工興海強起來!笔抢钊A軍及其團隊孜孜以求開展研究的動力之源。

  面對“一帶一路”建設的重大機遇,李華軍帶領團隊成員以“近淺海新型構筑物設計、施工與安全保障關鍵技術”研究應用為抓手,積極融入“21世紀海上絲綢之路”建設,為沿線地區或國家的海洋工程建設出謀劃策,提供戰略咨詢。

  受聘中國工程院南海重大咨詢項目專家、負責“一帶一路”海上交通基礎設施發展戰略研究、擔任國家自然科學基金委員會“雙清論壇”——“南海和極地開發的海洋裝備關鍵技術”主席、主持海洋與海岸工程十三五學科發展規劃……多年來,李華軍帶領團隊成員多次為南海資源開發裝備的研發與空間利用工程設施的規劃建設、“21世紀海上絲綢之路”沿線交通基礎設施工程建設以及我國未來重大海洋裝備研發等出謀劃策,擔當智庫使命。

  2019年9月,來自中國、挪威、英國的17位院士齊聚青島,參加由中國工程院主辦、中國海洋大學承辦的“海洋工程與水利工程科技前沿與創新發展國際工程科技發展戰略高端論壇”。李華軍以“海洋工程科技面臨的緊迫需求與發展機遇”為題向來自國內外50余個政府部門、大學、科研院所、大型企業的160余名參會代表闡釋了面對百年未有之大變局,以推進海洋工程建設和技術創新為紐帶,落實共建“一帶一路”倡議的思考與實踐。為促進海洋工程科技創新、產學研合作與國際交流,攜手構建海洋命運共同體貢獻了新的智慧和方案。

  胡布燃煤電廠項目是國家主席習近平出訪巴基斯坦時,簽署的中巴51項合作協議之一,屬“一帶一路”及“中巴經濟走廊”框架下的重要能源項目。該工程直接面向阿拉伯海,受中長周期涌浪的影響,施工條件十分惡劣,可謂困難重重。項目組協同創新,采用“樁頂支撐移動平臺樁基施工技術與裝備”,實現了沉樁、鉆孔、鋼筋籠下放、樁基澆筑等一體化施工,消除了惡劣海況對樁基施工進度和精度的影響,保證了全天候安全、高效施工。

  胡布煤碼頭建設順利推進,為煤炭從外海直接運往電廠提供了堅實保障!敖鼫\海新型構筑物設計、施工與安全保障關鍵技術”項目組又一次用自己的智慧和汗水為共建“一帶一路”做出了中國貢獻。


    2019年,中國海洋大學與中國交通建設股份有限公司簽署戰略合作框架協議

  工程實踐:譜寫以工興海的華美樂章十余年來,項目組通過開展“近淺海新型構筑物設計、施工與安全保障關鍵技術”創新,獲授權國家發明專利50余項、軟件著作權5項,關鍵技術被納入國家行業標準1部,主編國家行業和企業規范標準2部,主編交通部水運工程一級工法1部,出版學術專著3部,發表學術論文200余篇。

  海洋工程學科,注重實踐,強調應用,側重以解決實際問題的成效為衡量標準。

  阿什多德港,位于以色列南部,毗鄰地中海,是該國第二大港口。項目組成功參加了阿什多德港建設項目。

  在防波堤建設中,需對當地海域的軟弱基礎進行處理,由于當地屬季風氣候區,海上施工條件差,作業窗口期短,無法運用傳統的海上碎石樁軟基處理技術進行作業,原設計采用基礎大開挖換填方案,但此種方案面臨施工周期長、工作量大、成本高昂,以及破壞環境等不利因素。結合當地氣候條件和海域狀況,項目組認真分析、改進施工思路與方法,利用“海上碎石樁復合地基處理技術與裝備”,解決了防波堤軟弱基礎處理的工程難題,將此前設計的大開挖換填方案變為碎石樁基礎處理方案,確保了施工工期和施工質量,顯著降低了工程投資。在碼頭施工中,又利用“樁頂支撐移動平臺樁基施工技術與裝備”,將海上樁基施工巧妙的轉換為陸上施工,徹底避免了惡劣海況對海上樁基施工的嚴重制約,用過硬的技術和高質量、高效率的施工贏得了項目方的認可與贊譽,充分展示了我國在海上交通基礎設施領域里的創新能力,顯著提升了核心競爭力和國際影響力。

  截至目前,“近淺海新型構筑物設計、施工與安全保障關鍵技術”已成功應用于港口、碼頭、島礁、近淺海路島等30余項國內外重要工程項目,產生了顯著的經濟效益,并形成了良好的環境生態效益和社會效益。

  “成果總體達到國際領先水平……該成果取得了顯著的經濟和社會效益,推廣應用前景廣闊!币越煌ㄟ\輸部原總工程師徐光為組長的專家鑒定委員會如是評價。教育部技術發明一等獎、海洋工程科學技術一等獎、中國水運建設行業協會特等獎、國家科學技術進步獎二等獎……一系列贊譽和獎項是海洋工程學術界和實業界對這一技術創新的高度認可,也昭示著進一步推廣應用的無限美好前景。

  從此,中國海工企業自信地“走出去”有了更強大的技術底氣。


          李華軍院士(中)在與團隊成員研討科學問題

  立德樹人:一支以向海圖強為己任的卓越團隊“為港口、碼頭和海洋平臺等海上工程設施建設提供技術支撐只是取得成果的一方面。同時,我們還培養鍛煉了一支富有創新精神的青年師資隊伍!崩钊A軍說。

  歷經十余年的積淀,目前,中國海洋大學的海洋工程學科已形成了院士(1人)領銜,長江學者(1人)、杰青(3人)、優青(3人)、青年長江(2人)、萬人計劃(3人)、泰山學者特聘教授(3人)、泰山青年學者(2人),以及“筑峰”“英才”工程人才(10余人)等為骨干,海內外優秀博士為主體的高水平創新研究隊伍。師資隊伍年齡結構合理,創新能力突出,產生了良好的國內外影響力。

  一流師資隊伍為培養一流人才夯實了基礎。十多年來,在海洋工程學科的發展建設中,始終把立德樹人作為根本任務,持續加強師德師風建設,注重培養學生的創新能力和拓展國際視野,為我國海洋事業發展輸送了一大批領軍人才和骨干力量。在項目實施過程中,依托“海洋工程與海洋再生能源”高校學科創新引智基地,引進國外優質智力資源,構建海洋工程全球科教合作網絡,持續拓展學生的國際視野,增強創新能力,提高人才培養質量。

  在項目推進過程中,同樣受益的還有中國海洋大學的海洋工程學科。在最新公布的2019年度國家級和省級一流本科專業建設名單中,海洋工程學科領域的港口航道與海岸工程、船舶與海洋工程2個本科專業入選首批國家一流本科專業。根據最新軟科排名,中國海洋大學的海洋工程學科位居全球高校第16位。此外,中國海洋大學還是教育部新一屆海洋工程類教學指導委員會主任委員和秘書長單位。

  創新平臺建設同樣收獲滿滿。2011年10月27日,服務于海洋工程建設,具有自主創新能力,立足山東,面向國家,勝任高水平科研任務和高層次人才培養的海洋工程與技術綜合性開放實驗平臺——山東省海洋工程重點實驗室在中國海大揭牌成立。2014年,李華軍牽頭申報的“大型深海結構水動力學理論與流固耦合分析方法”項目獲批,成為國家自然科學基金委在海洋工程領域資助的首個重大項目。在2017年山東省同類重點實驗室評估中,山東省海洋工程重點實驗室排名第一,有力支撐了海洋工程學科的高水平科學研究、社會服務與人才培養。

  “放眼中國乃至世界海洋工程領域,尚有許多難題亟待解決!弊鳛橐粋在海洋領域摸爬滾打30余年的“老海工”,李華軍坦言,“我們在海洋工程設施與裝備的分析設計、施工安裝以及安全運行維護領域取得了一些技術突破,但相對于國家戰略需求和地方經濟社會發展來看,我們的創新能力和服務能力是遠遠不夠的!边有更多的科技高峰等待他們去攀登。

  舵穩當奮楫,風勁好揚帆。

  面向未來,在建設海洋強國和建設世界一流海洋大學的宏大事業中,李華軍和他的科研團隊正緊扣國家和區域發展戰略重大需求,以初心,致匠心,勇擔使命,砥礪前行!
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