环保式疏浚关键技术及应用

  • 获奖名称: 环保式疏浚关键技术及应用
  • 获奖等级: 二等奖
  • 获奖类别: 长江水利委员会青年科学技术奖
  • 授奖单位: 长江水利委员会
  • 完成单位: 长江水利委员会长江科学院
  • 获奖年度: 2021
  • 获奖人员: 龙瑞、毛冰、赵瑾琼、邓春艳、周建银
  • 成果简介:所属科学技术领域：水利科学 主要内容、特点及应用推广情况： 1. 主要内容 河湖淤积问题一直是河湖治理中的重点和难点，疏浚作为一种维护河湖健康、通航正常的必要手段被广泛运用在河湖治理中。然而疏浚在缓解了因河床抬高造成的碍航、行洪困难等问题的同时，作业过程中也会给河床带来极大的扰动，床底的淤泥在被扰动的状态下会不断向水中释放常年累积的污染物质。本项目通过理论分析、工程现场试验、水槽概化模型试验、实测资料分析等手段，总结规律，构建了能描述疏浚过程的二维、三维水沙数值模型。模型完整的模拟出了疏浚设备工作时，设备周围的流场运动和底质泥沙被卷起后的输运、絮凝沉降、淤积、浮泥汇集的过程。通过该模型可以对不同工况下的疏浚作业展开深入研究，提出能抑制污染物扩散的疏浚操作方案。研究成果的应用能缩短工程前期的可行性研究时间，也为疏浚设备选择、工况分析和防污围栏的布置等提供了重要的技术支撑。 2. 特点 ①本项目源于实际、服务于实践。目前国际上通用的抑制疏浚时污染物扩散的手段通常是使用防污围栏，本项目着手于疏浚时造成污染的源头，从污染物扩散的根源找寻水沙运动规律。 ②本项目拓展了对底质细颗粒泥沙输移的认识。泥沙的输移通常只在河道水流的运动中被提及，疏浚、抛石等外力作用下的泥沙运动很少被考虑。本项目的研究，揭示了外力作用下的泥沙运动规律。 ③本项目推动了泥沙数值模拟技术的进步。基于大涡模拟开发的新模型，能真实的模拟疏浚作业时周边水/土体的变化情况。 3. 应用推广情况 本项目研制的数学模型已在多个研究项目中得到了应用，并得到了同行专家和主管部门的认可。成果对控制疏浚工程的操作精度具有重要的理论和工程应用价值。对丰富流体力学计算、泥沙扩散等相应基础科学的理论和内容等也有一定的积极意义。