成果依托单位:河海大学-水安全与水科学协同创新中心 主要完成单位:河海大学、中水淮河规划设计研究有限公司、 浙江大学、安徽省•水利部淮河水利委员会水利科学研究院、 淮河流域水资源保护局 成果简介: 洪涝灾害、水污染等问题在平原河网地区尤为突出,严重制约了 平原地区经济社会的可持续发展。水动力过强/不足是引发这些问题 的主要动力因素,能否利用平原地区建设的闸、坝、泵等防洪工程体 系进行多目标水力调控,实现水动力时空分布再构造,是解决平原河 网地区防洪治涝、水环境、水资源、水生态等新老水问题系统治理的 重要途径。然而,河网地区水力调控的难点有: (一)河道纵横交错,湖泊众多,多处感潮地区,地势低洼,流 向多变,流动边界复杂; (二)工程密布,工程种类(闸、坝、泵、行蓄洪区、圩区等) 及其运用方式多,不同工程/群作用下的河网水动力过程呈现出极强 的非线性,精确模拟十分困难; (三)各种调控目标(防洪、排涝、供水、通航、生态环境等) 相互交织,不同目标对水动力的需求是非线性和动态变化的,满足多 目标的水力调控更加困难。国内外还没有成熟的理论和技术可供借 鉴。项目组结合淮河、太湖、珠江等流域规划、防洪、水污染控制等 实践,在国家基金、863 项目、重大工程科研等70 余项课题资助下,
历经10 余年,开展了产、学、研联盟协同攻关,取得如下创新成果: 1.发明了复杂河网水沙运动模拟精准测控成套技术,构建了复杂 河网工程调控与水动力耦合互馈精确模拟方法,解决了复杂河网模拟 工程多、要素多、规模大带来的精确定量难题,在模拟理论方法上有 新突破。 2.提出了智能模型与机理模型的等价原理和“调控-工程-水动力” 作用机理辨识方法,建立了具有先验知识概念和智能化特征多目标水 力调控智能决策支持技术,调控方案生成效率提升了数十倍,攻克了 多目标动态平衡下的实时决策难题。 3.创建了潮汐河网水环境调控模式、水量水质泥沙多介质调控模 式、多目标群闸自动调度系统、卧倒门闸下射流清淤装置和悬挂式水 力自控系列闸门等多目标水力调控成套实用技术。 成果获2014 年国家科技进步二等奖、2017 年江苏省科学技术一 等奖。授权发明专利 18 项、实用新型专利 11 项、软件著作权 10 项; 出版著作2 部,在国内外权威期刊上发表论文70 余篇;部分成果被 国家标准、行业标准和行业设计手册采纳。在淮河防洪-水污染-水资 源、太湖流域水量-水质-水资源、上海世博园区防洪-排涝-水质、珠 江三角洲防洪-压咸等多个流域多目标水力调控中得到成功应用,近3 年节省工程投资及运行管理费3 亿多元,产生防洪、供水、水资源、 水环境和生态等效益数十亿元,社会效益显著。还可为河流开发与保 护、水生态文明建设提供有力的理论及技术支撑,应用前景广阔。 |