长江科学院-获奖成果详情大禹水利科学技术奖

获奖名称: 长江防洪模型建设关键技术研究及应用

获奖等级: 一等奖

获奖类别: 大禹水利科学技术奖

授奖单位: 中国水利学会

完成单位: 长江水利委员会长江科学院、长江勘测规划设计研究院、中南建筑设计院股份有限公司、中国水利水电科学研究院、清华大学、中国建筑第八工程局有限公司、武汉理工大学

获奖年度: 2015

获奖人员: 郭熙灵、卢金友、胡春宏、朱勇辉、王敏、李霆、李世洪、李飞、孙贵洲、汪红英、钟德钰、范北林、魏国远、阳远硬、渠庚

成果简介:项目背景情况长江中下游水系发达，河网密布，江湖关系复杂。三峡水库修建后,改变了坝下游河道的来水来沙条件，中下游江、湖水沙关系及演变等将发生重大变化，给防洪等带来一系列新形势与新问题。近年来，长江上游干支流水电建设进程加快，溪落渡、向家坝等水电站将陆续建成并运用，与三峡工程联合运用对中下游的影响将更加深远。加之洲滩与岸线利用、河道与航道整治等其它人类活动的影响，使江湖演变更加复杂。同时，中下游社会经济的持续发展也对防洪、航运和供水安全等不断提出更高的要求。因此，需通过大范围江-湖实体模型试验及数学模型计算，并结合原型观测资料跟踪分析等多手段深入研究长江干支流控制性水库建成后中下游江湖演变及其影响与对策，为流域规划编制、防洪调度、江湖治理、开发与保护等提供科学依据。主要技术创新（1）建立了涵盖长江-洞庭湖复杂江湖系统的实体模型，首次成功解决了江-湖模型相似性的统一、实现了江-湖冲淤演变的耦合模拟，并针对防洪、河势、江湖关系变化与江湖治理等重大问题，结合江湖河网水沙数学模型开展了多手段、多过程集成研究，解决了复杂江湖系统模拟关键技术难题。（2）运用长江防洪模型，重点系统研究了三峡工程运用前后荆江河段水动力、洪水演进及河道冲淤特性，提出了该河段河势控制方案及河道治理措施，为三峡工程的防洪调度提供了关键技术支撑。（3）研发了新型模型沙及模型沙循环控制技术，提出了超长实体模型时间变态影响的修正方法与调控技术，应用了复杂长大实体模型精准快速布导技术，保证了模型试验研究的可靠性与先进性。模型试验大厅建设中，提出并成功采用屋面特大跨度提篮拱网架结构新技术，实现了模型大厅安全性与经济性的完美结合。推广应用情况编写国家及行业标准3部；获得国家发明专利8项、国家实用新型专利7项、软件著作权1项；出版专著8部；发表与本项目研究成果直接相关的学术论文214篇，其中SCI检索 18篇，EI检索48篇。研究成果被《长江流域综合规划（2012-2030年）》、《长江流域防洪规划》、《长江中下游干流河道治理规划》（2016年修订）、《三峡后续工作规划》、《洞庭湖区综合规划》和《鄱阳湖区综合规划》等规划采用，为长江中下游河湖治理、开发、利用与保护提供了重要的技术支撑。成果在长江洪水调度方案制定中得到成功应用，为长江防洪指挥调度提供了重要的技术支撑。成果在荆江河段河势控制应急工程设计、三峡后续工作长江中下游影响处理河道整治工程设计等长江河道治理工程设计、建设、运行与管理中得到广泛应用。针对桥梁、码头、取排水口、越江隧道等涉水工程的论证与评估成果已为工程的规划、设计及建设等采纳，为流域水行政管理提供了科学依据。依托长江防洪模型开展的多项航道整治工程的论证和技术可行性研究，为国家和相关部门开展长江黄金水道建设决策提供了科学依据。长江防洪实体模型相关模拟技术保证了模型试验研究的可靠性与先进性，促进了河流模拟学科的发展，并已在鄱阳湖等其他大型实体模型建设中得到推广与应用；项目研究也有力促进了江湖演变与防洪方面科研人才的培养、国内外学术交流和科研合作。项目的社会效益和经济效益显著。