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    我單位自2009年開始作為我國(guó)地下水封洞庫(kù)的直接參建單位（參加了黃島、煙臺(tái)萬(wàn)華、湛江等洞庫(kù)建設(shè)），基于北京東方新星石化工程股份有限公司、北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)重點(diǎn)資助項(xiàng)目以及煙臺(tái)萬(wàn)華洞庫(kù)工程建設(shè)委托的《洞庫(kù)圍巖塑性松動(dòng)圈與洞庫(kù)穩(wěn)定性研究》（編號(hào)：2011056320）、《煙臺(tái)萬(wàn)華聚氨酯股份有限公司地下洞庫(kù)水文地質(zhì)和圍巖穩(wěn)定性模擬及實(shí)驗(yàn)》（編號(hào)：2012056275）以及《地下水封石洞液化石油氣儲(chǔ)庫(kù)成套技術(shù)研究》（編號(hào)：2014056131）科技創(chuàng)新項(xiàng)目，從工程選址到施工的全過(guò)程，針對(duì)大型地下水封洞庫(kù)圍巖系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，研究起始于2009年4月，終止于2013年1月，于2015年4月通過(guò)中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)鑒定，為國(guó)際領(lǐng)先水平。
本項(xiàng)目取得了如下創(chuàng)新性成果：
1.基于區(qū)域穩(wěn)定性分區(qū)提出了建庫(kù)地質(zhì)適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，解決了我國(guó)東部沿海地帶水封洞庫(kù)選址問題；
2.基于地質(zhì)構(gòu)造演化以及結(jié)構(gòu)面測(cè)繪、鉆孔攝像技術(shù)和井中充電法研究，提出了花崗巖類裂隙巖體結(jié)構(gòu)模型建模與表征方法；
3.提出了巖體滲透系數(shù)“RMP估算模型”，揭示了結(jié)構(gòu)面等效水力隙寬與法向應(yīng)力間的變化規(guī)律。為水幕系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了理論支撐；
4.針對(duì)洞室群長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)循環(huán)地下水作用特點(diǎn)，首次揭示了洞室群的圍巖水壓力分布、變化規(guī)律及其主要影響因素。針對(duì)圍巖滲透各向異性及洞庫(kù)營(yíng)運(yùn)狀況，研究了洞室群應(yīng)力、應(yīng)變、塑性區(qū)特點(diǎn)與變化，揭示了洞室圍巖穩(wěn)定性變化規(guī)律?；陔x散介質(zhì)力學(xué)的地下洞室圍巖破壞空間分布及破壞模式，提出了建設(shè)中需及時(shí)采取有限注漿堵水措施控制圍巖系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為水封洞庫(kù)洞室群的結(jié)構(gòu)、支護(hù)設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。

    本項(xiàng)目圍繞此科學(xué)問題重點(diǎn)研究“地下工程的巖體結(jié)構(gòu)模型、滲透模型以及長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)循環(huán)地下水與巖體相互作用的圍巖穩(wěn)定性”。本項(xiàng)目突破了長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)循環(huán)地下水作用的洞室群穩(wěn)定性評(píng)價(jià)技術(shù)瓶頸，解決了地下水封洞庫(kù)的工程地質(zhì)方面的關(guān)鍵技術(shù)問題，打破了地下水封洞庫(kù)建設(shè)的國(guó)際壁壘。具體創(chuàng)新點(diǎn)如下：
1.提出我國(guó)建設(shè)水封洞庫(kù)工程的地質(zhì)適宜性評(píng)價(jià)體系。基于區(qū)域穩(wěn)定性分區(qū)，首次提出了建設(shè)地下水封洞庫(kù)工程的地質(zhì)適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，解決了我國(guó)東部至東南沿海地帶水封洞庫(kù)選址問題。
2.洞庫(kù)圍巖系統(tǒng)的巖體結(jié)構(gòu)模型建模方法。構(gòu)建了可考慮指標(biāo)權(quán)重的結(jié)構(gòu)面自組織模糊聚類分組模型，并提出了結(jié)構(gòu)面間距計(jì)算方法，編寫了相應(yīng)的軟件。建立了巖體非貫通結(jié)構(gòu)面三維網(wǎng)絡(luò)的離散元表征方法。
3.基于鉆孔巖芯、電視攝像和聲波測(cè)試，提出了巖體滲透系數(shù)“RMP估算模型”，并提出了裂隙水力隙寬的求取方法。
4.基于花崗片麻巖體滲透各向異性，研究了洞室群圍巖水壓力分布規(guī)律與穩(wěn)定性特征，揭示了動(dòng)態(tài)循環(huán)地下水作用的洞室群圍巖變形破壞機(jī)理。

    中國(guó)科學(xué)院武漢科技查新咨詢檢索中心針對(duì)“大型地下水封洞庫(kù)圍巖系統(tǒng)穩(wěn)定性研究及其示范應(yīng)用”這一項(xiàng)目進(jìn)行國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)檢索，共查詢了國(guó)內(nèi)15種數(shù)據(jù)庫(kù)及工具書、國(guó)外26種相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，查出相關(guān)文獻(xiàn)26篇，其中委托方發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)7篇、密切相關(guān)文獻(xiàn)0篇、一般相關(guān)文獻(xiàn)19篇。其主要查新點(diǎn)如下：
（1）以區(qū)域穩(wěn)定性理論，開展了我國(guó)東南沿海地帶的區(qū)域穩(wěn)定性分區(qū)研究，提出了地下水封洞庫(kù)場(chǎng)地的地質(zhì)適宜性評(píng)價(jià)體系。
（2）考慮結(jié)構(gòu)面的多項(xiàng)指標(biāo)，構(gòu)建了可考慮指標(biāo)權(quán)重的結(jié)構(gòu)面自組織模糊聚類分組模型，并提出了間距計(jì)算方法。
（3）基于隨機(jī)模擬理論，以3DEC與FISH語(yǔ)言為平臺(tái)，建立了巖體非貫通結(jié)構(gòu)面的離散元表征方法。
（4）基于鉆孔巖芯、電視攝像和聲波測(cè)試，提出了巖體滲透系數(shù)“RMP估算模型”，并提出了裂隙水力隙寬的求取方法。
（5）考慮花崗片麻巖體滲透各向異性，研究了水幕系統(tǒng)影響下的圍巖水壓力分布規(guī)律與穩(wěn)定性特征。
該中心出具的查新報(bào)告結(jié)論為：“經(jīng)綜合對(duì)比分析可知，除委托方階段性研究成果報(bào)道外，該查新項(xiàng)目的查新點(diǎn)在國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)中尚未發(fā)現(xiàn)相同報(bào)道。
此外，開發(fā)的“三維數(shù)字洞庫(kù)導(dǎo)航軟件V1.0”已登記計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)（登記號(hào)：2013SR121533）。以上說(shuō)明本項(xiàng)目具有很高的技術(shù)創(chuàng)新性和獨(dú)占性。

    本創(chuàng)新成果獲得近期直接經(jīng)濟(jì)效益14300萬(wàn)元。應(yīng)用建庫(kù)地質(zhì)適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)和體系進(jìn)行萬(wàn)華LPG、黃島、湛江等地下水封洞庫(kù)選址，減少鉆探總進(jìn)尺7500米，減少調(diào)查范圍100平方公里，節(jié)省勘察成本870萬(wàn)元。應(yīng)用結(jié)構(gòu)面特性及工程地質(zhì)成果，節(jié)約不可預(yù)見支護(hù)投入約2800萬(wàn)元。應(yīng)用巖體滲透系數(shù)估算模型，減少壓水試驗(yàn)90段次，水文鉆孔2000米，節(jié)約水文勘察、水幕施工等工程費(fèi)用2060萬(wàn)元。應(yīng)用巖體三維離散網(wǎng)絡(luò)模型和圍巖穩(wěn)定性研究成果，優(yōu)化洞室布置、支護(hù)方案優(yōu)化等，減少工程建設(shè)成本8600萬(wàn)元。

    “萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司”和“黃島國(guó)家石油儲(chǔ)備基地有限責(zé)任公司”一致認(rèn)為：研究成果直接應(yīng)用于工程的勘察、設(shè)計(jì)和施工階段，解決了地下水封洞庫(kù)工程建設(shè)的圍巖穩(wěn)定性關(guān)鍵理論與技術(shù)問題，取得良好經(jīng)濟(jì)和工程效益，其建議在同類工程中推廣應(yīng)用。
“北京東方新星石化工程股份有限公司”認(rèn)為：解決了地下水封洞庫(kù)勘察中的選址、布置方位、布置深度等技術(shù)難題，取得了良好經(jīng)濟(jì)效益，起到了我國(guó)地下水封洞庫(kù)工程示范性勘察的作用。
“中國(guó)國(guó)際工程咨詢公司”認(rèn)為：成果為《地下水封石油洞庫(kù)預(yù)可研實(shí)際規(guī)范》、《地下水封石油洞庫(kù)初步設(shè)計(jì)規(guī)范》和《地下水封石油洞庫(kù)工程建設(shè)規(guī)范》三部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供了技術(shù)支撐和科學(xué)論證，并采納應(yīng)用于規(guī)范。
從以上可以看出，本研究成果對(duì)于同類工程將會(huì)產(chǎn)生持續(xù)性的經(jīng)濟(jì)和工程效益。

    1.國(guó)內(nèi)外有地下水封洞庫(kù)場(chǎng)地或其他洞庫(kù)的地質(zhì)適宜性的研究，但均未涉及基于區(qū)域穩(wěn)定性理論的區(qū)域穩(wěn)定性分區(qū)研究，未采用區(qū)域穩(wěn)定性分區(qū)評(píng)價(jià)地下水封洞庫(kù)選址的適宜性。
2.國(guó)內(nèi)外有可考慮指標(biāo)權(quán)重的結(jié)構(gòu)面模糊聚類模型的研究，但其中未涉及模型的自組織特征及間距計(jì)算，或者采用其他模型（如ARIMA模型）計(jì)算結(jié)構(gòu)面間距。
3.國(guó)內(nèi)外有研究巖體結(jié)構(gòu)面的離散元表征，但未考慮結(jié)構(gòu)面的非貫通特征，或者未采用3DEC或FISH實(shí)現(xiàn)三維離散結(jié)構(gòu)模型。
4.國(guó)內(nèi)外有采用鉆孔電視成像技術(shù)、巖體聲波速度、鉆孔提水試驗(yàn)等單一方法研究巖體滲透系數(shù)，但未采用鉆孔巖芯、電視攝像和聲波測(cè)試等手段考慮巖性差異、巖體完整性、裂隙寬度、裂隙充填特征等建立巖體滲透性估算模型。
5.國(guó)內(nèi)外有研究水幕系統(tǒng)對(duì)水壓力的影響規(guī)律，但未開展巖體滲透各向異性對(duì)水壓力的影響研究。
可以看出，本研究取得的成果是先進(jìn)的。

    一方面，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、高速發(fā)展，我國(guó)對(duì)油氣資源的消費(fèi)需求也快速提高。預(yù)計(jì) 2016 年石油需求將增長(zhǎng) 43%，表觀消費(fèi)量達(dá)到 5.66 億噸，原油凈進(jìn)口預(yù)計(jì)增長(zhǎng)7.3%至3.57 億噸，石油對(duì)外依存度上升到62%。預(yù)計(jì)到2020 年，石油消費(fèi)總量將達(dá)到6億噸左右。到2030 年，中國(guó)石油消耗的80%需要依靠進(jìn)口。隨著我國(guó)對(duì)國(guó)外油氣資源依存度不斷提高，有必要加大石油儲(chǔ)備庫(kù)建設(shè)，增加石油儲(chǔ)備能力，應(yīng)對(duì)國(guó)際石油危機(jī)，保障我國(guó)中長(zhǎng)期石油供應(yīng)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)安全。2003 年我國(guó)開始啟動(dòng)國(guó)家石油儲(chǔ)備建設(shè)規(guī)劃，制定了一期、二期和三期的石油儲(chǔ)備建設(shè)規(guī)劃，但以近幾年不斷增長(zhǎng)的原油進(jìn)口量估算，現(xiàn)有的一、二、三期石油儲(chǔ)備項(xiàng)目總量與90 天的石油進(jìn)口儲(chǔ)備量相比還有不小的缺口，預(yù)計(jì)在三期項(xiàng)目之后尚需建設(shè)地下儲(chǔ)庫(kù)四期項(xiàng)目。地下水封洞庫(kù)建設(shè)過(guò)程中必將面臨地下洞庫(kù)圍巖系統(tǒng)的滲流分析及穩(wěn)定性問題。
我單位直接參與完成黃島、煙臺(tái)萬(wàn)華、湛江地下水封洞庫(kù)的建設(shè)工程，完成廣東惠州地下洞庫(kù)、安慶洞庫(kù)、福建漳州三期洞庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)咨詢工作，完成與地下洞庫(kù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定、咨詢與部分參與工作。經(jīng)過(guò)多年研究與積累，我單位已掌握地下水封洞庫(kù)圍巖系統(tǒng)穩(wěn)定性研究的核心技術(shù)，獲得了2015年中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（證書編號(hào)：2015YK（J）-1-05-R01），充分表明我單位在地下水封洞庫(kù)相關(guān)領(lǐng)域研究得到行業(yè)內(nèi)的認(rèn)可。

    我單位為地下水封洞庫(kù)建設(shè)相關(guān)企業(yè)提供從工程選址到施工全過(guò)程的技術(shù)服務(wù)。

    我單位研究成果在煙臺(tái)萬(wàn)華洞庫(kù)（100萬(wàn)m3）、黃島洞庫(kù)（320萬(wàn)m3）、湛江洞庫(kù)（500萬(wàn)m3）工程中得到了應(yīng)用，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，在三部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《地下水封石油洞庫(kù)預(yù)可研設(shè)計(jì)規(guī)范》、《地下水封石油洞庫(kù)初步設(shè)計(jì)規(guī)范》、《地下水封石油洞庫(kù)工程建設(shè)規(guī)范》中得到了采納應(yīng)用。
目前我國(guó)石油儲(chǔ)備項(xiàng)目總量與90天石油進(jìn)口儲(chǔ)備有不小的缺口，地下水封洞庫(kù)將有進(jìn)一步建設(shè)，我單位所掌握的核心技術(shù)具有廣闊的市場(chǎng)。

    

    

    

2015年4月21日，中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)在北京組織召開了由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）、北京東方新星石化工程股份有限公司、黃島國(guó)家石油儲(chǔ)備基地有限責(zé)任公司、三峽大學(xué)、山東科技大學(xué)完成的“大型地下水封洞庫(kù)圍巖系統(tǒng)穩(wěn)定性研究及其示范應(yīng)用”項(xiàng)目成果鑒定會(huì)。鑒定委員會(huì)專家聽取了項(xiàng)目成果的匯報(bào)，查閱了相關(guān)的資料。經(jīng)質(zhì)詢和討論，形成鑒定意見如下：
1.提交的鑒定材料完整、規(guī)范，符合鑒定要求。
2.項(xiàng)目圍繞水封洞庫(kù)工程的水封效果和圍巖穩(wěn)定性問題，從地下水封洞庫(kù)建庫(kù)地質(zhì)適宜性評(píng)價(jià)、洞庫(kù)圍巖巖體結(jié)構(gòu)模型及力學(xué)參數(shù)、圍巖滲透特性及穩(wěn)定性等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究，取得了豐碩成果。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：
（1）以區(qū)域穩(wěn)定性理論為指導(dǎo)，首次建立了我國(guó)沿海地區(qū)水封洞庫(kù)工程地質(zhì)適宜性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為我國(guó)水封洞庫(kù)規(guī)劃選址提供了科學(xué)方法。
（2）基于地質(zhì)構(gòu)造演化以及結(jié)構(gòu)面測(cè)繪、鉆孔攝像技術(shù)和井中充電法，提出了花崗巖類裂隙巖體結(jié)構(gòu)的建模方法，為水封洞庫(kù)工程設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。
（3）基于鉆孔巖芯、電視攝像和聲波測(cè)試，提出了巖體滲透系數(shù)“RMP估算模型”，揭示了結(jié)構(gòu)面等效水力隙寬與法向應(yīng)力間的變化規(guī)律。
（4）基于水幕孔的水壓力監(jiān)測(cè)和儲(chǔ)庫(kù)圍巖監(jiān)測(cè)，研究了圍巖系統(tǒng)的水壓力與應(yīng)力、應(yīng)變、塑性區(qū)分布特征及變化規(guī)律，揭示了動(dòng)態(tài)循環(huán)地下水作用的洞室群圍巖變形破壞機(jī)理。
3.研究成果在煙臺(tái)萬(wàn)華地下水封LPG洞庫(kù)、黃島地下水封石油儲(chǔ)備洞庫(kù)和湛江地下水封石油儲(chǔ)備洞庫(kù)工程獲得了成功應(yīng)用，并為在編的三部相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采納，產(chǎn)生了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為：本項(xiàng)目研究成果總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中在圍巖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型及動(dòng)態(tài)循環(huán)地下水作用下的圍巖穩(wěn)定性研究方面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。一致同意通過(guò)鑒定。
建議：進(jìn)一步加強(qiáng)地下水封洞庫(kù)的圍巖長(zhǎng)期穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)與分析。