【编者按】10月21日下午,何梁何利基金2016年度颁奖大会在北京钓鱼台国宾馆举行。评选委员会从600余名提名者中评选出了51名获奖者,其中何梁何利基金“科学与技术成就奖”1名、“科学与技术进步奖”35名、“科学与技术创新奖”15名,中国海洋大学李华军教授荣获“科学与技术创新奖”。作为我国海洋工程领域的一名科技专家,30年来,李华军率领他的科研团队,乘风破浪、砥砺前行,走出了一条特色显著的以工兴海、以工强国之路。

21世纪是海洋世纪,人类已进入全面开发利用海洋的新时代。在这一开发海洋空间、获取海洋资源的潮流中,人们修建了大量的海堤、码头、人工岛、采油平台等海洋结构物,这些结构物不仅所处的海底地形与地质条件复杂多变,而且还时常受到波浪、狂风、洋流的拍打和冲刷,在茫茫大海中,结构物一旦失稳破坏,就会造成巨大的人员伤亡、财产损失和环境破坏。

面对这些潜在的危险,如何消除隐患,使海中结构物不惧风吹浪打,巍然屹立于海面?如何为人类的海洋资源开发利用和海洋权益维护提供坚实的安全保障?为了寻得这些问题的答案,三十年来,中国海洋大学李华军教授在海洋工程安全与防灾领域紧扣国家战略需求劈波斩浪、奋勇前行,在以工兴海的道路上谱写出一篇一篇自主创新的华美乐章。

谋海济国志宏愿

1978年是“文革”后恢复高考的第二年,这年秋天,16岁的李华军考入了山东工学院(1983年更名为山东工业大学,2000年并入山东大学),因为从小动手能力强,喜欢操作各类机械设备而填报了动力机械专业。1982年大学毕业后,他被分配至山东省东营市广饶县播种机厂当了一名技术员,每天跑车间、修机器,参与技术革新,在积累一线生产实践经验的同时,他也深刻感受到我国机械设备的陈旧和技术落后,以及自身创新能力的不足。他一边工作,一边学习,1983年又考取了大连工学院(大连理工大学)造船系的研究生,从此与海洋结缘。在浓郁工科氛围的熏陶下,在日积月累的研究中,李华军坚定了把海洋工程研究作为未来发展方向的宏愿,并憧憬着有朝一日在以工兴海、以工强国的道路上有所作为。

因从小就对解放军有崇拜和仰慕之情,1986年研究生毕业时,李华军主动申请到部队工作,并如愿成为一名海军军官,被分配至海军潜艇学院,从事有关潜艇方面的研究工作。

上世纪80年代,潜艇在跟踪定位方面存在误差大、时间长等技术“瓶颈”,既影响目标识别,也不利于自我隐蔽。针对此,李华军创造性的提出了一种依靠纯方位的被动跟踪定位技术,大幅提高了精度和反应速度,有效提升了潜艇对目标的快速识别能力和自身的隐蔽性。1989年,该成果获解放军科技进步二等奖。此外,李华军还参与了3种型号的潜艇研发工作,并于1994年再次获得解放军科技进步二等奖。他研发的系列技术应用后,增强了海军的战斗力,并获得了同行专家和海军首长的高度评价。

李华军教授在海洋石油平台开展工作

搏浪弄潮天地宽

1992年李华军从潜艇学院转入青岛海洋大学(2002年更名中国海洋大学)执教,从此在这所以海洋科研见长的学校里如鱼得水,搏浪弄潮、迅速成长,取得了一个又一个创新型成果。

位于渤海南部的埕岛油田是中国浅海区域投入开发的第一个年产量超过200万吨的大油田。2000年夏,李华军在南京开会与同行交流时,意外得知埕岛油田中心二号平台存在过度振动现象,但却迟迟找不到原因,以致在平台上工作生活的人员每天提心吊胆、人心惶惶,这一问题被列为“中石化十大安全隐患”之一。回校后,李华军马上与埕岛油田取得了联系,希望承担该平台的诊断和治理工作。“一开始他们对我们半信半疑,因为他们以前委托专业公司治理过,但没找到原因。也就谈不上治理了。”谈及当时的情景,李华军记忆犹新。几经周折,李华军要来了当时的检测报告,经过研究分析,认为前期检测时传感器布设的点数过少,不能涵盖和反映整个平台的振动状况。最终,李华军说服了埕岛油田的负责人,允许他们登台检测。为了获得真实的数据,检测选在风大浪高的冬天进行,李华军和团队成员顶着寒风、迎着波浪在平台上架设备、布仪器。“睡觉、研讨、制定方案都是在工人临时腾出的储藏室里,每次检测都要在上面待六七天,天气的严寒和食宿条件差不算啥,最大的压力是平台上的人不相信我们能解决问题。作为负责人,李老师不断的给我们鼓劲、打气,说我们要用事实和实力说话。”团队成员王树青说。

测得数据后,李华军和团队成员加班加点地展开分析、研究,构建模型试验,最终找到了平台过度振动的原因,并给出了科学的治理方案。一年后,李华军重返埕岛油田,受到了热情接待,工人们说,平台不再振动,可以安心工作了;管理方说,原本打算拆除的平台保住了,避免了数亿元的损失。在此基础上,历经10余年的攻关,李华军团队研发形成了新型海洋工程结构设计、安装、检测及修复加固成套技术,大幅提升了海洋资源开发的技术水平。相关成果被纳入3项国家标准及行业规范,并于2004年获国家科技进步奖二等奖。

在海洋中建造的各类工程设施时刻都面临着风、浪、流、潮等环境因素的干扰与破坏,为减少海洋动力因素对涉海结构物的破坏,确保其在全生命周期中的安全稳定,李华军带领他的团队,历时10余年,构建起了海洋工程设施安全防灾、减灾技术体系:创建了三维悬浮泥沙和地形演变模型以及三维浪、流、沙耦合模式,提出了环境友好型海岸结构水动力分析与工程设计理论,研制了能有效抵抗波浪冲刷和沉降变形的新型滩浅海结构,将安全、环保、经济有效结合,推动了近浅海油气田的低成本、高效开发。近10年来,该系列创新技术在埕岛油田海洋平台、海油陆采路岛工程、黄河三角洲保滩促淤等50余项工程建设中得到推广应用,产生了巨大的经济效益和良好的社会效益,该成果于2010年获国家科技进步奖二等奖。

近年来,伴随着我国海洋油气资源的大规模勘探开发,在固定式海洋钻井平台建设中,上部组块的体积越来越大,重量也愈来愈重,动辄几千吨,有的甚至达到了上万吨。而目前我国最大的浮吊船“蓝鲸号”的起重能力仅为7500吨,我国海上起重能力的发展速度已不能满足钻井平台建设的需要。针对此,李华军率领科研团队研发了大型海洋平台结构整体安装模拟与分析技术,解决了浮托安装滑移装船、系泊优化、就位对接等关键技术瓶颈,发展了海洋平台上部组块海上整体浮托安装成套技术,使我国在该技术领域与发达国家比肩同步。2011年,该技术成功应用于埕岛油田中心三号平台的安装作业,在助推我国海洋油气资源开采的同时,产生了显著的经济效益。

每当有人向他取得的成就表示祝贺时,李华军笑笑说,海洋工程领域是一片广阔的天地,需要俯下身子,脚踏实地,一步一个脚印地去实现梦想。

李华军教授在与学生探讨问题

蓄势期远正扬帆

“海洋工程的未来在哪里?”每当被问及这一问题,李华军都会给出同一个答案“深远海”。他说,“目前我们国家在滩浅海工程领域的技术已经比较成熟,但在深远海领域与欧美等发达国家相比还有很大差距。面对国家建设海洋强国的目标和‘一带一路’战略的深入实施,都需要我们尽快走向深远海。”鉴于这一国家战略需求和学科发展趋势,李华军于2011年开始依托“973计划”课题着手大型深海平台攻关研究。2013年他的团队与中集来福士公司合作开展了“高端系列化半潜式钻井平台设计建造关键技术及产业化应用”研究,并得到了山东省泰山学者蓝色产业支撑计划的大力支持。2014年李华军领衔申报了“大型深海结构水动力学理论与流固耦合分析方法”项目,并获批立项,这成为国家自然科学基金委在海洋工程领域资助的首个重大基金项目。此举,在加速海洋工程高新技术转化进程的同时,也描绘了行业未来发展的蓝图。

多年来,在开展科学研究的同时,李华军更是高度重视后备人才培养和学术团队建设。截至目前,他培养的研究生和博士后大多成长为海洋工程领域的科研与技术骨干,其中1人成为国家杰出青年科学基金获得者,3人成为国家优秀青年科学基金获得者,1人成为教育部长江学者青年学者,1人成为“万人计划”青年拔尖人才,1人成为山东省泰山学者……大批学子正在快速成长。而且这些人都是在他的带领之下,在艰苦的实践中磨练成长起来的高水平创新型人才。在他的带动下,中国海洋大学的海洋工程学科建设也成绩斐然,港口、海岸及近海工程获批国家重点学科,港口航道与海岸工程成为国家级特色专业,2011年,以海洋工程领域重大基础科学问题和关键技术为研究对象的山东省海洋工程重点实验室也正式挂牌运行。为国家在该领域的可持续发展和再攀高峰打下了坚实的人才队伍基础。

百舸争流千帆竞,主动作为书华章。面向未来,在建设海洋强国和建设世界一流海洋大学的宏大事业中,李华军和他的科研团队正紧扣国家和区域发展战略重大需求,不忘初心、砥砺前行!

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