1、“.....结合我校水电学科优势，以及学校的综合实力，建成我国乃至世 界水电施工技术研究与开发基地。加速我国水电施工产品的开发与利用， 促进水电工程施工技术的产业化发展。 上述产品也可应用于相关行业，如交通铁道机场建筑等。 二项目背景与必要性 水电工程施工技术是个系统工程问题，涉及的内容很多。作为本工程研究中心建设项目，拟解决的关键技术问题和当前拟实施的产业化项目 主要有以下三个子项目。 子项目 工程爆破爆炸能量转化的精密控制成套技术的开发与研究 工程爆破，是工农业生产国防建设及人民生活中不可或缺的个极 为重要的特殊行业。无论是公路铁路建设水利水电建设等涉及国民经济 发展的重大基本建设，还是采矿等重要基础工业，也无论是国防人防等 关系到国家和人民安全的基本建设，还是城市房屋建设等关系人民生活 的基本建设，都离不开它......”。

2、“.....爆破已广泛地用于岩矿的破碎土壤的 压实建筑物的拆除等许多方面。不仅如此，爆破的工程量也是十分巨大 的。年代，美国的工业炸药耗量就高达亿公斤，而且此后还有所增 加近年来，我国工业炸药的耗量也达此水平。这些炸药，绝大部分都用 于岩矿的爆破。有些岩矿爆破工程次用炸药量就多达万吨以上，爆破方 量达千万立方米，单项工程如工程的总用药量达百万吨，爆破方量多 达几亿立方十。因此，精密控制爆炸能量的转化，有效地提高爆炸能量的 利用率，直是工程爆破的项艰巨任务，也是工程爆破界为之努力奋斗 的目标。不过，过去人们仅仅只是把它作为节能降耗提高经济效益的 个重要手段，而今天，随着全人类环境保护意识的普遍提高，精密控制爆 炸能量的转化已成为人类保护环境减少爆害提高爆破安全性的大新 需要。 工程爆破，至少有多年的历史。多年来......”。

3、“.....但由于传统观念的束缚，迄今为止在爆炸能量转化的精密控制方面所取得的成效仍然非常有限，以致于目前土岩爆破过程中仍然只有 的爆炸能量转化成岩矿破碎的有用功，其余近的能量都以光 能声能热能和震动能等不同形式白白浪费。因此而造力物力 财力和时间的严重浪费，并因此而产生过量的有毒气体，空气遭受污染。 不仅如此，有时还会造成过度的震动，产生过量的飞石，使围岩遭到严重 的破坏和扰动，增加滑坡塌方的危险和围岩边坡处理的工程量，甚至 使周围建筑物和设施遭受破坏，造员伤亡，设备受损。因此，发展炸 药能量转化过程的精密控制技术，提高炸药能量的利用率，降低爆破的有 害效应，已成为新世纪工程爆破的发展战略。我国著名的老科学家钱学森 先生中国工程爆破协会理事长郭声琨先生和协会秘书长汪旭光院士都强 调，要深入研究，大力创新，通过精心设计精心施工......”。

4、“.....尽可能地降低爆 炸能量转化过程中的损失。 迄今为止，国内外岩矿爆破用的炮眼，仍然是采用土砂小石钻 孔屑纸草或流体等堵塞。实践早已证明，这些材料所形成的炮孔堵塞 体，既不具较高的强度，也不能与炮孔壁挤紧。在极高的爆炸气体压力作 用下，它们不是被整体推出炮孔，就是被剪破，因而失去对爆炸气体的封 闭作用，使爆炸气体直接由炮眼口冲出而形成冲天炮，引起卸压，造 成爆炸能量的严重损失，使爆炸气体的压力难以上升到较高的值，爆炸气 体对被爆岩矿的作用难以维持较长的时间，更不能将作用在堵塞体里端面 上的爆炸气体压力传递到被爆岩矿上使之成为有效的破坏力。因此，爆炸 能量的利用率非常低，仅为左右。虽然有人进行过炮眼堵 塞质量的研究，但有关研究主要集中在要不要堵塞，或堵塞质量对爆破的 效果到底有多大影响等方面，至于炮眼堵塞所用的材料......”。

5、“.....始终停留在传统堵塞材料上。之所以会出现上述局面，主要有以下三方面的原因 传统观念的束缚。人们总认为，土砂石钻孔屑以及水等 都是天然材料，而装炸药的瓦棱纸箱和塑料袋等则是废弃物，这些材料就 在身边，随手可以拈来，用来堵塞炮眼，不用增加额外的开支。如果采用 其它材料堵孔，则须花钱购买，这将增加爆破成本。 采用土砂石钻孔屑纸草和流体等堵塞炮眼，操作十 分方便，特别是用于堵塞正向炮眼，只要填入炮眼，并用炮棍捣紧即可， 无须其它任何操作，也无须运输和保管。 明知用上述材料堵塞炮眼难以保证堵塞质量，但找不到更合适 的堵塞材料，因而不得不将就使用。 上述三大原因中，前二者是最重要的。它们挡住了人们的视线，使人 们安于现状，不思进取，结果致使炮眼的堵塞质量直没有明显的提高......”。

6、“.....目前 正面临技术更新换代的新形势。传统的监测方法是以电阻式应变计等电测 仪器为代表进行点式监测。实践证明它存在若干缺陷对测点物性有 影响耐久性差易受强磁场于扰信息量受局限，不 易形成自动监测系统。因此，研究水利水电工程安全监测的高新技术显得 非常必要。同时，要真正使大坝安全监测自动化技术向实时在线监控远 程自动化网络方向迈进，新的传感技术是成败的关键。在各国竞相开发的 安全监测高新技术中，光纤传感技应变仪，以及外部安装光纤传感器与千分表测定的数据对比，均具 有高度的相关性。同时，他们还提出了光纤传感器作为测定钢材平均变形 值，以及确认混凝土裂缝宽度的检测方法，与传统的应变仪表相比，具有 显著的优越性。我国光纤传感器的第次全国会议是在年，到目前 为止，虽有长足进展，但离发达国家的研究水平仍存在不小的差距。 在结构损伤监测和损伤评估方面......”。

7、“.....在联邦材料研究中心试验厅内 对郊外铁路钢桥进行监测，测得横向大梁裂缝由的开展过程，加 拿大多伦多大学提出基于光纤折断原理的损伤定位系统，当材料中区 域损伤时，通过这区域的光线输出功率为零，由此可判断损伤位置，该 方法利用器件太多，不适于大范围测量。美国佛罗里达技术学院提出了神 经网络损伤评估法，不仅可定位，还可以确定损伤程度。它可处理大范围 的传感信号，构造出材料的应变分布与传感器的有限输出信号之间的关 系。教授在五层大厦中，使用多波型和单波型光纤传感器组成传 感网络，进行了振动风压风向，以及结构安全状态等物理量的测定， 并成功地使光纤传感器利用电话回路进行远距离操作。 在裂缝检测方面，和等使用埋入式多模光纤直 径，在几个截面处把保护层去掉探测混凝土中的裂缝。当裂缝穿过没有 保护层的光纤任截面时......”。

8、“.....该传感技术已在 交通隧道中试用。福田武人在混凝土表面贴附光纤，以混凝土表面开裂产生裂缝时光纤将被切断作为检测依据，根据其试验结果，成功地检测裂缝 的出现和发展，为实施结构安全监控提供了可能性。等 将环绕式光纤传感器与已知几何及力学特性的复合材料梁牢固地粘贴于 桥上沿，通过光纤传感器可测得荷载作用下梁的曲率变化，从而知道桥的 曲率变化及挠曲裂缝的情况，其原理也是裂缝增长引起环绕式光纤中光衰 减的增长。等和利用多模光纤技术检测裂缝 和滑移。试验中将光纤与裂缝布置成角度，即所谓方位角式光纤传感 器，检测到小于的裂缝，分辨率为，且在的应变和 裂缝的动态范围下，传感器仍能正常工作。但是所有这些光纤裂缝传感器 都有个共同的缺点即必须事先确定裂缝的位置和方向。而且光纤需要 特殊加工，工艺复杂，不利于工程应用。刘浩吾杨朝辉等基于裂缝传感 的光学和力学原理......”。

9、“.....表明 外交光纤裂缝传感器不仅具有裂缝连续分布式检测和定位功能，而且还可 检测滑移。本研究在工地进行大体积检裂缝的分布式斜光交纤传感技 术的现场试验，也取得了初步成果。看来，网络式斜交光纤传感系统很有 可能取得光纤裂缝传感方面突破性的进展。 在弯曲挠度和位移检测方面，和把多模光纤埋入 桥面板与桥墩之间的弹性轴承装备内来测量混凝土桥的荷载作用情况，由 光纤微弯损失引起的光损耗来确定载荷值的大小。使用光纤应变规也可确 定挠度。只要将同样长度的两根光纤分别放置在构件上下两个表面，当 梁发生弯曲时，根光纤将纵向伸展，另根光纤将被压缩，两根光纤中 不同应变引起光路长度差，这个长度导致输出光束的干涉，从干涉条纹的 移动就可计算构件的挠度。武汉工业大学光导纤维研究与开发中心，较早 得到国家自然科学基金资助，研制了碳纤维位移传感器，可测量最大位移 ......”。