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北京院成果荣获2025年水力发电科技进步奖二等奖
时间:2026-07-28

近日,中国水力发电工程学会公布了2025年度水力发电科学技术奖获奖名单,由北京院牵头申报的《高淹没超大型泄洪闸关键技术与应用》成果荣获二等奖。水力发电科学技术奖是经国家科技奖励主管部门批准,由中国水力发电工程学会设立和承办的全国性行业科学技术奖项,旨在表彰为我国水力和新能源发电行业科技进步做出卓越贡献的组织和个人,此次获奖充分体现了北京院在超大型泄洪闸技术领域的创新实力和行业影响力。

该成果依托旬阳水电站,针对高淹没、大流量、上下游水位变幅大、低弗氏数的复杂工况下泄洪闸面临的流固耦合振动控制、受限空间泄洪建筑物布置、超大型闸门安全运行保障三大技术难题,历时多年攻关,形成了三套核心技术。

首次提出“闸门-闸墩-闸室-水体”四维耦合分析方法,揭示复杂条件下多系统耦合流激振动机理,提出“闸门-闸墩-水体”耦合频率匹配准则及“频率解耦+位移控制”双重安全准则,规避了共振风险。研发的轻量化高基频闸门结构,使闸门基频提升50.3%,提出了闸墩空间框架增强技术使闸墩刚度提高30%,振动位移降低93%。突破了传统闸门流激振动研究方法的局限,系统解决了超大型泄洪闸结构共振难题。

发明了一种大体积空腔式连接坝段结构,坝段宽度减少40%。针对72094KN的超大弧门推力,研发了一种向下游起拱的颈缩空腔式锚块的预应力闸墩。发明了一种减缓高闸坝闸室水流拍击振动影响的消能方式,减少闸门和闸墩耦合流激振动的风险。提出上节静水启闭、下节动水关闭的组合叠梁门,具备动水截流能力。提出汛期水位三级动态调度方式,提高了汛期发电效益。

研创基于Inventor平台的弧形闸门及其启闭机布置优化设计方法,实现了多方案自动比选与性能评估;提出兼顾淹没深度与“动态荷载控制”高淹没弧门支铰布置原则,为行业规范修订提供了科学依据和实践基础。发明的一种J型橡胶油封与剖分式密封圈组合的支铰密封系统,解决了高淹没工况下支铰轴承的防护难题。发明的“弧形约束板+多层钢筋束”支铰固定技术,实现了超大型液压启闭机油缸支铰荷载传递。

项目共获发明专利6件、实用新型专利15件,相关技术纳入行业标准及设计手册。经水力发电工程学会组织评审,成果总体达到国际领先水平,有力推动了水电工程泄洪闸抗振技术的创新与发展。

目前,研究成果已在旬阳水电站成功应用。工程自2022年投产发电以来安全运行稳定,历经多次汛期泄洪检验,设备运行平稳,经济及社会效益显著。