长江科学院-获奖成果详情长江委科学技术奖

获奖名称: 工程水土流失测算关键技术及防治应用

获奖等级: 二等奖

获奖类别: 长江委科学技术奖

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、中国水利水电科学研究院、中国科学院西北生态环境资源研究院

获奖年度: 2020

获奖人员: 程冬兵、张平仓、宁堆虎、杜鹏飞、柳本立、胡波、刘晓路、王一峰、牛俊、任亮

成果简介:随着我国现代化、工业化、城镇化进程的加快，各类基础设施建设和资源开发活动规模空前。工程建设造成的人为水土流失强度高、范围广、危害大，严重危及人类赖以生存的水土资源和自然环境，给经济社会发展、生态安全以及人民群众的生产生活带来极大威胁，已得到社会各界普遍关注。准确、快速测算工程水土流失，并积极提出相应防治对策是合理编制工程水土保持治理方案的必要前提和有效防控人为水土流失的重要基础，也是明确、落实社会各界水土保持责任和义务，保障、强化水行政主管部门水土保持监督执法的科学依据，具有迫切的社会需求。本项目以问题和需求为导向，针对工程水土流失类型划分不统一，通过深入全国不同区域、不同工程类型的施工现场，对工程下垫面进行详细调研和科研勘测，从服务于建立普适性的工程水土流失测算模型的角度，综合水土流失外营力、下垫面缘由等，提出了全新的工程水土流失概化分类体系；针对当前工程强监管的需求，传统方法和新技术相结合，理论研究与试验试点相结合，从服务于工程水土保持措施设计和效益评价的角度，系统总结了工程建设不同阶段水土保持调查的内容、方法和要求，以及工程建设中水土保持监测内容、方法等；针对工程水土流失研究薄弱、水土流失测算手段缺乏、准确性差等问题，采用径流小区观测、人工降雨模拟试验、三维激光扫描等方法和技术手段，对工程开挖面水土流失过程和流失量进行全面的原位测试，深入研究其水土流失发生发展机制，并以此为基础，建立了成熟、普适、可行的水土流失测算模型和参数定值方法；针对工程复杂的水土流失特点和严重的水土流失危害，从服务于工程安全和生态环境保护的角度，采取因地制宜、因害设防和综合治理的原则，依托区域实践和案例分析，总结提炼了工程水土保持布局与设计要求。本项目紧密围绕工程水土流失测算存的关键问题和当前行业强监管的需求，在工程水土流失类型划分、工程水土保持调查与监测、工程水土流失机制、工程水土流失测算模型、工程水土保持设计等方面开展了长期系统的研究和应用，取得了一些创新性成果，原创性突出。研究成果成功应用于包括“南水北调中线一期工程总干渠穿漳河交叉建筑物工程与漳河北至古运河南段石家庄段”、“湖北省十堰至房县高速公路”、“中科合资广东炼化一体化项目”、“武汉新港阳逻港区三作业区一期工程起步阶段工程”、“武汉城市圈环线高速公路咸宁西段”等典型的工程建设项目，以及江西省水土保持科学研究院、湖北省水利水电科学研究院等行业单位的实际业务工作中，大大减轻了工程建设的土壤流失危害，对保障工程安全及环境优化具有重要的作用。尤其是本项目研究成果中三个标准规范的颁布实施，实现了工程水土流失类型划分统一化、水土保持调查与监测规范化、水土流失测算准确化、水土流失防治科学化、水土保持监督执法合法化，对规范工程水土流失测算、水土流失防治和水土保持监督执法等工作发挥了极大推动作用，取得了显著的社会效益、生态效益和经济效益，具有广阔的推广应用前景。