三峡工程明渠导流及通航研究与运行实践
获奖名称: 三峡工程明渠导流及通航研究与运行实践
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勘测规划设计研究院、中国长江三峡工程开发总公司、交通部长江航务管理局、长江三峡通航管理局、河海大学、三峡大学
获奖年度: 2002
获奖人员: 郑守仁、朱光淬、张超然、宁廷俊、夏仲平、徐勤勤、陈永奎、戴会超、杨文俊、饶冠生、刘乃义、周良景、刘力中、严伟、徐春敏
成果简介:项目背景情况 长江三峡水利枢纽工程施工期间的通航问题须妥善解决，其工程施工导流方式及施工通航方案，特别是明渠是否兼作通航航道，除涉及工程的枢杻布置外，还直接影响工程的施工及施工期通航问题。施工期通航问题主要是二期工程施工期约六年时间的通航问题。三峡工程施工导流流量大（79000 m3/s）及施工期通航要求高为其突出特点，为提高通航可靠性及降低围堰施工难度，缓解一期施工压力，项目组原创性地提出了“三期导流、明渠通航”方案，如何确保安全导流及施工期航运通畅，成为项目组研究的主要目标。系列研究成果，经工程实践证明是成功的，科学的，可作为大型水利工程导流通航研究的借鉴。 主要技术创新 （1）结合通航要求，分析研究了施工导流不同方案，创新提出了“三期导流、明渠通航、围堰挡水发电”施工方案。 （2）首创并研究了小尺度自航船模比尺效应及其航行特性，应用小尺度自航船模航行参数与水力学参数相结合，提供了新的分析参数，实现了通航水流条件定量分析和综合评价。 （3）弯道水流对通航十分不利，为解决诸多影响因素引起的技术难题，对明渠的布臂、规模、断面型式、纵向围堰堤头型式优化、护底护坡措施等进行了研究，最终提出的复式断面，调整了渠内流速分布，改善了渠内流态；解决了弯道复杂水流条件下的通航水流问题。 （4）开展了提高明渠汛期通航能力的研究。采用大功率推轮进行实船模拟试验， 成功地提出了扩大明渠通航的四种途径和措施。汛期通航实践表明， 提出的措施是切实可行的，是成功的。成功研制了主机功率4000kw的长江05001推轮，并安全地完成了明渠汛期换推任务。 （5）研究开发了施工区河段水流特性数值试验室， 对明渠水流进行了精细模拟，计算结果与物模及原型值吻合较好。在计算机上实现了施工的三维动态仿真，可模拟工程施工的全过程。 （6）通过明渠运行跟踪试验研究及原型观测， 结合施工程序建立了保障明渠安全导流和航运畅通的反馈体系。 推广应用情况 本项目以设计施工科研、基金及攻关课题研究的形式，开展了深入细致的研究，经历了可行性研究阶段（重新论证阶段）、初步设计研究阶段、施工组织设计阶段及原型运行时期观测等各阶段，取得了丰硕的成果，为各阶段所采用，并付诸工程实践。2002年11月导流明渠成功截流，在其运行的六年期间，没有出现一次海损事故，成功地实现了其安全导流和航运畅通的目标，导流明渠已完成其历史使命，实践证明该项研究是成功的，为三峡工程的顺利建设做出了贡献，同时也产生了极大的经济效益。
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