长江中下游河道整治研究与实践

  • 获奖名称: 长江中下游河道整治研究与实践
  • 获奖等级: 一等奖
  • 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、武汉大学
  • 获奖年度: 2016
  • 获奖人员: 卢金友、余文畴、夏军强、林木松、董耀华、姚仕明、张细兵、罗恒凯、黎礼刚、朱勇辉、廖小永、徐海涛、何广水、杨光荣、黄莉
  • 成果简介:项目背景情况 长江中下游河道是沿江两岸经济社会发展和人民群众生存发展的重要基础,沿程河型多样,河道冲淤幅度大、崩岸严重、河势变化剧烈等,严重影响防洪安全、河势稳定、航道畅通、涉水工程的正常运行、岸线资源利用与保护等,迫切需要整治。然而,长江中下游河道因输水输沙量大、来水来沙条件与河床边界条件复杂、自然与社会功能需求日益增强,整治涉及的河道水沙运动与河床演变规律十分复杂,确定科学的整治方案与研发大型冲积通航河流上的整治关键技术难度非常大。1990年以来,项目团队针对长江中下游河道整治中涉及的复杂水沙运动与河床演变、整治技术等关键科技问题,在国家科技支撑计划、自然科学基金等项目支持下,持续开展了近30年的联合攻关,取得了丰硕的成果。 主要技术创新 (1)系统研究了长江中下游河道水沙运动规律,揭示了天然典型河道水流的紊动特性和不连续宽级配床沙输移规律、泥沙起动规律,推求并检验了不连续宽级配床沙推移质输沙率、适用于长江中下游河道的泥沙起动流速、水流挟沙力及分汊河道分流分沙等的计算公式。 (2)阐释了长江中下游蜿蜒型与分汊型河道的形成条件、二元结构河岸的崩塌过程与机理,揭示了三峡水库运用前后长江中下游不同河型河道演变的基本规律。 (3)提出了分别以防洪航运、城市河段综合利用、洲滩控制为目标的河道综合整治,以及不同河型河道的河势控制和清水冲刷条件下沙质河床河势控制等系列关键技术。提出了护岸工程的设计原则、方法、参数及其定量确定方法,研发了具有生态环保型河道治理的网膜卵石排河道水下护岸工程与宽缝加筋混凝土水上护坡工程等新技术,形成了长江中下游护岸工程设计规范性文件。 (4)提出了主汊深水潜坝控流整治技术和感潮多汊河段分流与滩槽稳定及疏导控制技术,并成功应用于长江下游镇扬河段和畅洲主汊和澄通河段的整治。 推广应用情况 项目研究中取得国家发明专利10项,实用新型专利7项,登记软件著作权2项,主编国家标准2部,行业规程5部,编制长江中下游护岸工程设计规范性文件3项,出版专著10部,发表学术论文350余篇,其中SCI/EI检索100余篇,培养国家及省部级高级人才7人与一批高级治江科技骨干人才。项目研究成果有力支撑了流域综合及相关专项规划编制、洪水调度方案和三峡水库优化调度方案编制、以及防汛抢险和河道管理,规范了河道整治工程设计,提高了工程整治效果,提升了河道管理水平,在长江中下游重点河段河势稳定、防洪安全、航道畅通及水沙和岸线资源利用中发挥了重要作用。部分成果被《堤防工程设计规范(GB50286-2013)》和《河道整治设计规范(GB50707-2011)》等国家标准采纳,项目核心成果在长江诸如界牌河段综合治理工程、龙王庙险段整治工程和汉口江滩综合治理工程,以及黄河等流域90项工程实践中得到应用,产生了巨大的防洪、航运、经济社会与环境效益。