2025年2月14日,中国航海学会颁布2024年度科学技术进步奖证书,由广东粤电湛江风力发电有限公司投资研发、交通运输部天津水运工程科学研究所等单位共同完成的《海上风电冲刷高效治理与安全监测关键技术研发及应用》项目荣获2024年航海科技进步奖一等奖。
针对复杂海洋动力环境下海上风电桩基冲刷过程的预测、冲刷防护措施失效及安全监测全面性不足等问题,交通运输部天津水运工程科学研究所组织团队,经过数年技术攻关,开展了复杂海洋动力环境下超大直径单桩的冲刷响应机理研究,研发了新型冲刷治理技术及成套施工装备,建立了安全实时监测预警系统,形成了海上风电桩基冲刷治理与安全监测关键技术研究成果。通过开展1:13的大比尺桩基冲刷物理模型实验,揭示了冲刷比尺效应的影响机理,提出了小KC数下大直径单桩平衡冲刷深度与冲刷方量预测公式,新方法冲刷预测精度提高了40%以上。研发了深水充填砂袋工艺和消能网等新型技术,防冲刷施工效率提高10倍以上,形成了桩基冲刷防护与治理成套技术。提出基于形态学的动力信号极值特征提取算法,构建了基于局部多维动力指标的桩基冲刷预测模型,开发了基于物联网传感器和数字孪生的安全监测预警系统,实现了桩基冲刷、振动疲劳、倾斜等全方面监测预警。研究成果经行业权威专家鉴定,达到国际领先水平。
项目授权专利24项,编撰行业标准2部,核心技术自主可控。、研究成果已在广东外罗、江苏如东等20余项风电工程中得到应用,经受“茉莉”、“小犬”、“摩羯”等强台风检验,防护措施完整有效,防护效果明显,取得了显著的社会经济效益。截止2024年底,全国150个风场、5000余个桩位全面进入运维期,本项目对解决全寿命周期风机基础安全稳定具有重要意义,具有广阔的推广应用前景。
信息来源:交通运输部天津水运工程科学研究所。
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