张宗亮

全国工程设计大师

张宗亮

张宗亮,男,1963年5月出生于山东省济南市,中国工程院院士,全国工程勘察设计大师。他毕业于清华大学水利水电工程建筑专业,自1984年起,扎根西南边疆,从事水利水电工程勘察设计科研工作长达36年。张宗亮曾担任中国电建集团昆明勘测设计研究院副总经理、总工程师、教授级高工,以及中国电建集团昆明勘测设计研究院首席专家。 张宗亮曾主持和组织完成国内外75座水电站(总装机容量3470万kW)的勘察设计科研工作。他的代表作品包括糯扎渡水电站、天生一桥一级水电站、观音岩水电站等。2021年11月,张宗亮当选中国工程院院士。他是中国土石坝领域的知名专家,长期致力于高坝工程设计和建设研究。1984.7-1988.7任水利电力部昆明勘测设计研究院 设计员、助理工程师。

张宗亮,男,1963年5月出生于山东省济南市,中国工程院院士,全国工程勘察设计大师。他毕业于清华大学水利水电工程建筑专业,自1984年起,扎根西南边疆,从事水利水电工程勘察设计科研工作长达36年。张宗亮曾担任中国电建集团昆明勘测设计研究院副总经理、总工程师、教授级高工,以及中国电建集团昆明勘测设计研究院首席专家。 张宗亮曾主持和组织完成国内外75座水电站(总装机容量3470万kW)的勘察设计科研工作。他的代表作品包括糯扎渡水电站、天生一桥一级水电站、观音岩水电站等。2021年11月,张宗亮当选中国工程院院士。他是中国土石坝领域的知名专家,长期致力于高坝工程设计和建设研究。

工作经历

1984.7-1988.7任水利电力部昆明勘测设计研究院 设计员、助理工程师

1988.8-1992.7任能源部水利部昆明勘测设计研究院 副室主任、设计副总工程师、工程师。

1992.8-1994.12任水利电力部昆明勘测设计研究院 副室主任、设计总工程师。

1995.1-1999.7任电力工业部昆明勘测设计研究院 副处长、项目经理、高级工程师

1999.8-2003.6任国家电力公司昆明勘测设计研究院 副总工程师。

2003.7-2003.12任中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院 总工程师。

2003.12-2007.9任中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院 总工程师、教授级高工。

2007.10-2008.12任中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院 总工程师、副院长。

2008.12-2014.6任中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院 总工程师、副院长、全国工程勘察设计大师。

2014.7至今任中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 总工程师、副总经理、全国工程勘察设计大师。

2021年11月,当选中国工程院院士。[1]

张宗亮证件照
张宗亮证件照

主要成就

张宗亮作为总工程师,率领团队完成云南省水电资源、非水绿色能源深度复查、评估与研究工作,实施“西电东送”“云电外送”战略,为建设以水电为基础的绿色能源基地做了大量基础工作。作为设计总工程师、总工程师主持和组织完成国内外75座水电站(总装机容量3470万kW)勘察设计科研工作,其中云南省境内47座水电站(总装机容量3140万kW),总投资近3000亿元。主持国家重点研发计划项目1项,参与国家973和支撑计划项目3项,主持省部级重大科技项目4项,主持中国电建集团科技项目6项,总研发经费达1.2亿元。在高坝工程、堰塞坝、长距离引水等工程技术方面取得系列创新成果。

工程实践

和团队完成两座世界前十高坝设计,创造了多项中国之最乃至世界第一的里程碑工程,都代表同类坝型筑坝技术世界领先水平。

1、糯扎渡水电站为中国最高(世界第三)土石坝,各类坝型坝高总排名世界第八,堆石坝国际里程碑工程奖

2、天生桥一级水电站坝建成时为中国最高(世界第二)面板坝,实现100m级向200m级跨越发展。

3、红石岩堰塞坝创新性地提出“除害兴利、变废为宝”理念,创建堰塞坝“应急抢险-后续处置-整治利用”一体化技术体系,将红石岩建成世界首座堰塞坝水利枢纽工程。

4、观音岩水电站坝为碾压混凝土坝和心墙堆石坝混合坝,软接头高75m,为中国最高软接头。

5、黄登水电站坝为中国最高(世界第二)碾压混凝土重力坝,碾压混凝土坝国际里程碑工程奖

6、小湾水电站建成时为中国最高(世界第一)混凝土拱坝,各类坝型坝高总排名世界第三,混凝土拱坝国际里程碑工程奖。

获FIDIC工程项目优秀奖2项,国际里程碑工程奖3项,中国土木工程詹天佑奖2项,全国优秀工程设计银奖1项,全国水利水电设计金质奖2项,省部级优秀工程设计奖18项。

高心墙堆石坝技术创新

1、首次提出掺级配碎石对天然土料进行人工改性方法,研发了料场开采与混合-人工掺砾料场掺和-压实标准和检测方法防渗土料人工改性成套技术。

2、提出堆石料修正Rowe剪胀方程,改进了沈珠江双屈服面模型;提出土石料动力量化记忆本构并构筑多维量化记忆模型;揭示了渗水弱面是心墙水力劈裂发生的主要原因与心墙水力劈裂机理,构建心墙水力劈裂计算模型及扩展算法,开发了基于无单元-有限元耦合方法的坝体张拉裂缝三维仿真软件模拟坝体可能裂缝。

3、系统提出特高心墙堆石坝土石料场综合勘察技术-筑坝材料与结构设计准则-坝基处理技术-坝体渗流、变形与稳定计算分析方法,创建特高心墙坝勘察设计技术体系。

4、提出基于信息技术控制施工质量理念,研发了坝料上坝运输、填筑碾压质量实时监控技术等特高土石坝施工质量实时监控关键技术。

5、首次提出了特高心墙堆石坝综合安全评价指标体系,开发了工程安全评价与预警管理信息系统。

编著《200m级以上高心墙堆石坝关键技术研究及工程应用》、《特高心墙堆石坝筑坝关键技术与创新应用》;主编、参编行业标准《碾压式土石坝设计规范》、《碾压式土石坝施工组织设计规范》等6项。创新成果居于国际领先水平,“超高心墙堆石坝关键技术及应用”(第一完成人)和“重大水利水电工程施工实时控制关键技术及其工程应用”(第三完成人)获国家科技进步二等奖

高混凝土面板堆石坝技术创新

1、系统研究了面板坝堆石体变形规律及影响因素,提出渗流控制设计准则和不同坝高、不同坝料堆石压实控制标准,改进坝料分区标准和坝体渗流、变形与稳定计算分析方法,创建了特高面板坝勘察设计技术体系。

2、首次揭示了高坝面板挤压破损机理,造成面板挤压破损的宏观原因是过大的堆石体变形,细观原因是面板纵缝处的接触挤压效应,采用部分软缝结构吸收挤压位移并成功实践。

3、首次提出高面板坝安全控制标准,提出多体非线性接触模型,改进大刚度差异精细化数值模拟方法,基本实现由“经验坝型”向“半经验半理论坝型”转变。

在天生桥一级成功应用,取得直接经济效益14.6亿元,引领我国200m-300m级面板堆石坝筑坝技术发展,编著《天生桥一级水电站枢纽工程设计与实践》、《高土石坝筑坝技术与设计方法》。

主编《混凝土面板堆石坝设计规范》。创新成果总体居于国际领先水平,获中国水力发电工程科技进步一等奖

高混合坝技术创新

1、提出了溶蚀碎屑岩建坝基础处理成套技术,解决了复杂坝基综合处理难题。

2、提出了高混合坝新型连接结构,加强软接头部位抗渗、抗震及变形协调能力。

3、首次将灰渣粉作为大坝混凝土掺合料,开发了混凝土施工质量智能可视化监控系统,实现了对混凝土坝全坝全过程温度控制。

4、研发了混合坝连接结构动态安全监测系统,开发了全生命周期智能安全运行平台。

在观音岩成功应用,取得直接经济效益17.7亿元,并推广应用于尼日利亚宗格鲁等水电站。创新成果总体居于国际领先水平,“观音岩水电工程设计施工关键技术研究与应用”获2019年云南省科技进步一等奖,第一完成人。

高坝泄洪消能技术创新

1、研究解决大泄量、高流速溢洪道水力边界设计、水流掺气减蚀、下游消能防冲等问题,提出经济合理的护坡不护底消能防冲措施。

2、研究解决高水头大泄量泄洪洞有压流向无压流水力过渡技术难题。工程均运行良好,为国内高水头大流量泄洪建筑物的规划设计、工程建设、运行管理起到示范作用,推广应用价值显著。

应用于10余个大型水电站取得直接经济效益8亿元,主编《水电工程泄水建筑物消能防冲设计导则》。创新成果总体居于国际领先水平,“高坝泄洪消能防护和雾化安全技术与应用”获国家科技进步二等奖,第三完成人。

水利水电BIM技术创新

1、全面整合设计阶段数据流,提出了基于BIM的多专业正向协同设计方法,依托云计算及BIM/CAE技术,研发了HydroBIM协同设计平台。

2、提出了数字设计、智能建设、智慧运营一体化HydroBIM技术体系架构,建立了HydroBIM标准体系和水利水电工程全生命周期管理解决方案,研发了水利水电工程全生命周期HydroBIM管控平台。

创新成果总体居于国际先进水平,成功应用于百余项工程。获欧特克全球基础设施卓越设计大赛金奖2项。主编“水利水电工程信息化BIM丛书”,入选“十三五”国家重点图书出版规划项目。

工程科技

1、堰塞坝应急抢险与整治利用关键技术研究及应用

2014年8月,作为应急抢险指挥部专家组长提出了科学系统的红石岩堰塞湖应急抢险方案并成功实施;作为设计总工程师将红石岩堰塞坝建设成为世界首座“应急抢险-后续处置-整治利用”一体化水利枢纽工程;作为项目负责人主持国家重点研发计划项目“堰塞坝险情处置与开发利用保障技术与装备研发”及“云南省科技领军人才计划”项目课题。主要创新成果:

(1)研发了堰塞体形成全过程数值模拟方法和双曲线冲刷侵蚀、溃口圆弧tān塌扩展计算模型,建立了堰塞坝应急抢险指挥平台,攻克了堰塞体应急抢险快速响应与科学决策的技术难题。

(2)提出了尺寸效应分析方法和长期性态计算分析模型,开发了大型非线性接触三维有限元数值模拟软件及散粒料的动力Bouc-Wen修正模型,突破了堰塞坝静动力工作性态分析和安全评价的技术瓶颈。

(3)构建了堰塞体综合勘察设计技术体系,建立了应急处置全专业HydroBIM协同设计平台,开创了堰塞坝减灾兴利、整治利用的先例。

(4)研制了堰塞坝整治利用的关键灌浆材料和施工成套装备,解决了堰塞坝防渗结构灌浆施工关键技术难题。

马洪琪院士、矫勇副部长为组长的专家组评价该成果总体达到国际领先水平。红石岩已建成具有防洪、供水、灌溉、发电等综合功能的世界首座堰塞坝水利枢纽工程。取得直接经济效益6.1亿元,并在防灾减灾、防洪保安、供水灌溉、清洁能源等方面间接经济效益巨大。工程于2020年6月发电,安全运行。2019年获中国大坝工程学会科技进步特等奖,第一完成人。

2、特高混凝土面板堆石坝关键技术研究与应用

作为总工程师主持澜沧江古水水电站(总装机210万kW,总库容17.98亿m,混凝土面板坝坝高240m)可行性研究工作;主持云南省科技领军人才计划项目课题“特高混凝土面板堆石坝关键技术”以及中国电建集团科技项目“300m级高面板堆石坝安全性及关键技术研究”。主要创新成果纳入三、高混凝土面板堆石坝技术创新。

3、心墙堆石坝关键技术研究与应用

依托澜沧江糯扎渡水电站开展了云南省科技领军人才计划项目课题研究;作为两河口水电站特别咨询团专家组组长承担咨询工作;主要创新成果纳入二、高心墙堆石坝技术创新。编著的《大国重器——糯扎渡篇》入选国家出版基金项目。

4、特高碾压混凝土重力坝关键技术研究与应用

作为总工程师主持澜沧江黄登水电站(总装机190万kW,总库容16.7亿m,总投资238亿元,碾压混凝土重力坝最大坝高203m)设计研究工作;作为主要成员参与了国家973计划项目“高碾压混凝土坝全寿命周期性能演变机理与安全控制”,主持云南省科技领军人才计划项目课题。主要创新成果:

(1)创建了复杂地质条件坝肩倾倒变形边坡治理及坝基处理关键技术;

(2)建立了坝体BIM/CAE设计优化及施工关键技术;

(3)提出了温控设计准则,实现了特高碾压混凝土坝全坝全过程智能温度控制;

(4)发明了高山峡谷新型泄洪消能工;

(5)研发了基于BIM全生命周期生长模型的特高碾压混凝土重力坝集成平台。

成功应用于黄登,取得直接经济效益12亿元,工程于2018年12月全部投产发电,安全运行。创新成果总体居于国际领先水平,获2019年中国电建集团科技进步特等奖,第一完成人。

5、长距离引调水工程关键技术研究与应用

作为总工程师和滇中引水工程专家组成员组织牛栏江引水、滇中引水等重大长距离引水工程设计研究工作,主持“滇中引水智能水联网关键技术”“高山峡谷区长距离带状组合建筑物BIM集成技术应用”等云南省重大科技项目。主要创新成果:

(1)研发了长距离引水工程智能选线系统。

(2)研发了引水工程BIM三维参数化设计系统。

(3)研发了智能水联网监测信息管理平台。

(4)研发了智能水联网运行调度管理系统。

创新成果应用于滇中引水工程,正在顺利建设。为云南省水资源优化配置及滇池洱海等高原湖泊治理和保护作出重要贡献。

6、高坝工程咨询

作为雅砻江两河口水电站(总装机300万kW,总库容107.67亿m,总投资661亿元,心墙堆石坝坝高295m)特咨团专家组长,澜沧江如美水电站(总装机210万kW,总库容36.9亿m,总投资383亿元,心墙堆石坝坝高315m)设计监理项目部总经理及特咨团专家,老挝南俄3水电站(混凝土面板坝坝高210m)专家组长,对我国多座特高坝开展咨询和技术服务,有力推动了我国特高坝成功建设和技术发展。

承担科研项目

作为首席科学家主持国家重点研发计划项目1项,参与国家973计划项目1项,参与国家支撑计划项目12项。主持云南省重大科技专项2项,主持水电顾问集团、电建集团等重大科技专项5项。

社会任职

2011.10任中国水力发电工程学会 常务理事。

2012.10任中国岩石力学与工程学会 常务理事。

2018.01任中国电力规划设计协会水电工程枢纽专委会 主任委员。

2007.05任中国水力发电工程学会混凝土面板堆石坝专业委员会 副主任委员。

2010.11任云南省岩土力学与工程学会理事长。

2006.12任中国水利学会水工结构专业委员会副主任委员。

2018.07任中国大坝工程学会智能建设与管理专委会副主任委员。

2006.12任中国水利学会岩土力学专业委员会副主任委员。

2009.12任云南省水利学会副理事长。

学生培养

截至2021年11月,张宗亮作为河海大学武汉大学大连理工大学天津大学的兼职教授和博士生导师一共培养博士后5人、博士研究生7人、硕士研究生25人。[2]

团队建设

2019年,张宗亮率领的土石坝创新团队荣获“中央企业优秀科技创新团队”称号。[3]

学术报告

2018年10月29日,张宗亮在山东大学千佛山校区为该校土建与水利学院师生《HydroBIM-基础设施全生命周期解决方案及应用》学术报告。[4]2021年12月6日,他在河海大学作了题为《工程师精神和工程创新设计理念》的报告。[5]2022年7月5日,他为清华大学土木水利学院师生作了题为《澜沧江流域绿色能源技术创新与可持续发展》的学术报告。[6]

获得荣誉

时间荣誉2021年6月2日中国工程院2021年院士增选候选人[7]2021年11月当选中国工程院院士2020年云南省科学技术杰出贡献奖2020年获得“何梁何利基金科学与技术创新奖”区域创新奖2019年团队获中央企业优秀科技创新团队2018年获中国大坝杰出工程师奖。2018年获潘家铮奖2017年获中国电力科学技术杰出贡献奖2016年获第二届全国杰出工程师奖2015年入选云南省科技领军人才2014年获“光华工程科技奖”2013年入选国家百千万人才工程,并获“有突出贡献中青年专家”称号2012年获“十佳全国优秀科技工作者提名奖”2008年当选全国工程设计大师

人物评价

张宗亮长期致力于高坝工程设计和建设研究与实践,并在土石坝筑坝材料、坝体结构和设计理论与方法等方面做出了创新性贡献。(河海大学水利水电学院评)[8]

张宗亮是中国高坝工程技术带头人,为中国水利水电工程科技进步发挥了重要的作用。(中国网评)[2]

张宗亮是中国高坝工程勘察设计领域科技领军人物之一。他为中国水利水电工程技术发展和西南丰富的水能资源开发做出了重要贡献。(中国岩石力学与工程学会评)[9]

张宗亮在堰塞坝、数字工程、高坝工程等方面作出了创新性贡献。(清华大学评)[6]

参考资料 9

  1. 中国工程院2021年院士增选结果 — 中国工程院
  2. 张宗亮:中国电建成立以来的首位院士 — 中国网
  3. 张宗亮:把论文写在云岭大地上 — 百家号
  4. 全国工程设计大师张宗亮作“HydroBIM-基础设施全生命周期解决方案及应用”学术报告 — 山大视点
  5. 2021-2022学年第一学期博士生导师大讲堂通知(第15周新增) — 河海大学研究生院
  6. 张宗亮院士受聘土水学院兼职教授 — 清华大学新闻网
  7. 中国工程院2021年院士增选进入第二轮评审候选人名单 — 中国工程院
  8. 张宗亮 — 河海大学水利水电学院
  9. 热烈祝贺我学会常务理事、云南省岩土力学与工程学会理事长张宗亮荣获何梁何利基金科学与技术创新奖 — 中国岩石力学与工程学会
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