长江防洪模型关键技术研究

  • 获奖名称: 长江防洪模型关键技术研究
  • 获奖等级: 二等奖
  • 获奖类别: 湖北省科学技术进步奖
  • 授奖单位: 湖北省人民政府
  • 完成单位: 长江水利委员会长江科学院
  • 获奖年度: 2010
  • 获奖人员: 卢金友、龙超平、范北林、董耀华、孙贵洲、魏国远、姚仕明、张细兵、宫平、李飞
  • 成果简介:主要技术创新 （1）针对大型实体模型特点、模拟技术等要求，开展了模型各参数的系统设计。首次建立了模拟长江中下游防洪形势最为突出的荆江河段和洞庭湖区水沙运动规律的长江防洪实体模型。 （2）研制开发了满足模型试验要求的新型塑料合成沙，取得了突破性进展。 （3）提出了实体模型比尺设计限制条件及改善时间变态效应的模型试验进口流量、出口水位与控制时段的关系，取得了创新成果，丰富和完善了河流模拟技术。 （4）首次提出了加糙体Y型形态与结构，研究提出了不同断面形态中Y型和碎石加糙体对水流结构及阻力特性的影响指标。 （5）实现了模型流量、水位、流速、地形、含沙量等参数的精确、稳定、自动控制与测量。首次研究开发了采用螺杆泵变频调速控制的模型加沙新工艺，并获得了国家发明专利和实用新型专利。 （6）自主研发了适用于长江中下游复杂水系的江湖河网非恒定流水沙数学模型，构建了多套河道湖泊平面二维水沙数学模型，并与实体模型试验成果相互佐证。 （7）开展了实体模型验证试验研究。试验结果表明模型设计科学系统，比尺合理，模拟技术可行，控制与量测系统运行可靠，为今后研究奠定了良好基础。 推广应用情况 本项目实体模型设计参数、选择的模型沙、提出的改善时间变态影响措施、定床模型加糙技术、模型控制与量测系统设计等研究成果，以及研制开发的多套水沙数学模型，均被模型验证试验与计算成果所检验，表明模型设计合理，模拟技术可行，可应用于相关问题的研究。利用上述模型开展了“十一五”国家科技支撑计划、长江流域综合规划修编、荆江河势控制应急工程、藕池口水道航道整治、荆岳铁路线洞庭湖与公安长江大桥试验研究等项目的研究，取得了较好地效果。重庆西南水运工程科学研究所采用本项目研制塑料合成沙进行航道整治模型试验研究，取得了预期试验研究成果。本项目研究成果今后将可直接应用于长江中下游防洪规划、江湖关系变化、河道整治工程等方面研究，同时也可供国内外其他类似模型设计借鉴与参考，具有良好的推广应用前景。此外，通过本项目研究，促进了泥沙运动力学、河流模拟等学科的发展。