《大型水利工程对下游水资源水环境影响的关键技术研究与应用》

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该成果属多学科的交叉融合,涉及水利、环境和社会经济学科。

大型水利工程对下游河道的影响一直是国际水利界研究的重大课题,该项成果以三峡工程运用和南水北调中线调水对下游水资源水环境影响为研究对象,采用实地调研、理论研究、资料分析、水沙数值模拟、水资源配置模型和多梯度水利枢纽-水动力水质耦合模型等方法,进行了系统全面的研究,取得了以下创新性成果:

(1)大型水利工程运用后下游水文情势变化与河道演变规律。通过实测资料分析、理论分析以及构建复杂河网一维、二维水沙数学模型,定量预测了三峡工程运用后长江中游(湖北段)和荆南三河、以及南水北调中线调水后汉江中下游水文情势、河道冲淤演变趋势。

(2)大型水利工程运用后对下游水资源利用影响与配置研究。采用河床冲淤与水动力学交叉计算河道水位流量过程的变化,定量分析了三峡工程对长江中游湖北段沿岸与荆南河网区农田灌排的影响规律;构建了平原河网区多水源多节点水资源配置模型,定量模拟并提出了荆南河网区水资源配置方案;耦合河道水动力模型和沿江闸站运行条件,定量分析了南水北调中线调水后对汉江中下游沿江大型灌区灌溉影响规律。

(3)大型水利工程运用后对下游水环境影响研究。构建了多梯级水利枢纽与水动力水质模型相耦合的数值模型,系统模拟了南水北调中线调水后对汉江中下游水文、水动力学和水环境要素的影响与变化规律;结合点源排污口二维混合区控制方式,考虑面源负荷、支流入汇、东荆河分流、地表水和地下水交换等因素,提出了汉江中下游水环境容量计算方法。

研究成果专家鉴定为“总体达到国际先进水平”。获发明专利2项,实用新型专利1项,计算机软件著作权登记2项,专著2部,论文20余篇,培养硕博士20人以上;年均减免损失折合经济效益2.25亿元。研究成果已在长江中游和汉江中下游涉水工程规划、设计及建设管理等方面得到了广泛应用,对推动三峡和丹江口水库坝下区域经济社会发展发挥重要作用。

成果说明

该项目研究成果已在长江中游(湖北段)、荆南河网区、汉江中下游的河道治理规划及河势控制工程设计、沿江灌区改造与建设规划、沿江饮水安全建设规划、沿江闸站改造及建设规划、长江中游航道整治工程论证与设计等方面得到了广泛应用,产生了显著的社会效益和经济效益。同时该研究提出的理论和方法创新,对长江流域乃至国内外其它类似工程都具有推广应用价值,具有广泛的发展前景和潜在效益。该项目的主要研究成果已被湖北省水利厅应用于《湖北省“十二五”水利发展规划》(2009年)、《长江荆江河段河势控制应急工程2009年度实施项目可行性研

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