长江中下游河道整治研究与实践

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　　“长江中下游河道整治研究与实践”项目由长江水利委员会长江科学院、长江勘测规划设计研究有限责任公司、武汉大学共同完成。项目主要完成人为卢金友、余文畴、侯卫国、夏军强等。
　　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，持续了近30年联合攻关，在河道水沙运动基本理论、河道演变规律和河道整治技术方面取得了一系列创新性成果。项目研究成果出版专著10部。发表学术论文350余篇，其中SCI/EI检索100余篇，编写国家标准2部、行业规程5部，制定长江中下游护岸工程设计规范性文件3项，获国家发明专利10项、实用新型专利7项，软件著作权2项，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。该项目获2018年水利部大禹水利科学技术一等奖。
　　（1）系统研究了长江中下游河道宽级配床沙输移和分汊河道水沙运动规律。通过试验与理论研究揭示了不连续宽级配床沙输移具有不同于连续宽级配床沙的间断性和跳跃性的规律。构建了不连续宽级配泥沙起动与输沙率计算公式。系统揭示了顺直、弯曲及鹅头形分汊河道的水沙运动规律，确定了分流区冲淤基本平衡的临界流量;揭示了汊道冲淤对来水来沙变化的响应机理并建立了相应的计算公式。解决了分汊河道主支汉演变定量预测的技术难题。
　　（2）深入揭示了水沙变化条件下长江中下游不同类型河道演变规律。提出了表征河道平面形态的特征参数以及区分单一河段、分汉河段不同亚类的河型判据;通过试验研究和原型观测揭示了三峡水库运用后中下游不同类型河道演变新特征;揭示了不同类型（上部粘性土层较厚、上部粘性土层较薄）二元结构河岸崩塌机理;建立了考虑近岸水沙运动、岸坡土体力学特性等主要因素的二元结构河岸崩塌过程模拟方法。实现了河床冲淤与二元结构河岸崩退过程的同步模拟。
　　（3）全面攻克了长江中下游河道整治系列关键技术。提出了不同河型河道优良河势控制参数：攻克了5类不同整治目标（防洪航运、城市河段生态环境保护和综合利用、汊道分流调控、潮汐河段洲滩稳定和岸线综合利用、抑制河床下切）的河道整治关键技术;研发了多种护岸工程新技术，提出了护岸工程设计准则及方法，形成了长江中下游护岸工程技术规范性文件。
　　该项目有力支撑了长江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制定、以及防汛抢险和河道管理，规范了河道整治工程设计，提高了工程整治工程效果，提升了河道管理水平，在长江中下游重点河段河势控制及荆江、武汉、南京、镇扬等20多个河段整治工程的设计、施工及运行管理中得到广泛应用。在保障河势稳定、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（GB50286-2013）《堤防工程设计规范》和（GB50707-2011）《河道整治设计规范》等国家标准采纳，项目核心成果在长江、黄河及淮河等流域90项工程实践中得到应用，并支撑形成19项二次成果。项目应用在长江干流上的典型工程案例如下
　　（1）界牌河段综合治理工程
　　以防洪航运为主要整治目标的“基于防洪安全的岸线控导技术+改善航道条件的低滩航槽调控技术”，应用于界牌河段综合治理工程中，工程实施后河势得到有效控制，以往过渡段深泓大幅上提下移现象得以明显抑制，主流顶冲点位置基本稳定，防洪能力大幅提升，同时，过渡段航道条件明显改善，新堤夹分流比有所增大，防洪问题得到有效解决，通航条件明显改善，达到了预期的效果。
　　（2）龙王庙险段整治工程和汉口江滩综合治理工程
　　以城市河段生态环境保护和综合利用为主要整治目标的“多级滩槽疏填结合下防洪与生态环境双改善的综合整治技术”，应用于武汉等多个沿江城市河段的整治实践，如武汉河段龙王庙险段整治工程实施后，彻底解决了龙王庙险段两江交汇处岸脚淘刷严重和年年出险、年年加固的突出防洪问题。改善了武汉河段的防洪航运条件和两江四岸的景观环境。武汉市汉口江滩综合治理工程实施后，有力地整治了汉口江滩的防洪条件，极大地改善了江滩的环境，为中心城区的市民提供了一個绿色亲水空间和文化休闲乐园，实现了人与自然协调治水的新思路和可持续发展的要求。使武汉成为国内外城市河段治理的典范。
　　（3）马鞍山、镇扬分汊河道治理工程
　　以汊道分流调控为主要目标的“节点、洲头位置和滩体形态协同控制与汊道分流调控技术”。成功应用于马鞍山、镇扬等分汊河段整治。其中主汊动深水（60m水深。2-3m/s流速）潜坝控流整治技术成功应用于长江下游镇扬河段和畅洲汊道分流调控整治工程，并攻克了坝体选材、坝工结构设计、施工与防护技术难题，工程实施后有效扭转了和畅洲左汊快速发展的态势。
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