堰塞湖致灾机理与应急处置关键技术

  • 获奖名称: 堰塞湖致灾机理与应急处置关键技术
  • 获奖等级: 一等奖
  • 获奖类别: 湖北省科学技术奖
  • 授奖单位: 湖北省人民政府
  • 完成单位: 长江勘测规划设计研究有限责任公司、四川大学、中国水利水电科学研究院、水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院、长江水利委员会水文局、河海大学、中国葛洲坝集团勘测设计有限公司、 、中国船舶重工集团应急预警与救援装备股份有限公司、水利部长江勘测技术研究所、香港科技大学深圳研究院
  • 获奖年度: 2023
  • 获奖人员: 杨启贵、蔡耀军、杨兴国、魏迎奇、郑东健、钟启明、王衡、段文刚、徐轶、彭文祥、周军波、张利民、徐复兴、张娜、栾约生、周家文、孙黎明、郭卫、黄卫、周志东、王小波、包腾飞、单熠博、范刚、吴帅峰、易杜靓子、郑栋、岳建平、翁怡萌、李建清、汪田、刘海涛、周招、张亚年、周宏伟、卢建华、石纲、李勤军、黄蒙、王周萼、朱萌、戚顺超、曾明、徐琨、练操、贺宁波、杨雁飞、肖忠、闫福根、王秘学
  • 成果简介:一、项目背景 堰塞湖由突发外来物质堵塞河道形成,全球均有,我国频发。湖水壅高、过流后溃决将引发极端洪水,严重威胁人民生命财产安全和社会安定,千百年来,人类发展深受其害。2000年以前,堰塞湖应急处置处于无经验、无理论、无技术、无标准的“四无”状态,破解这一难题是国家公共安全的重大需求。项目团队以技术支撑易贡堰塞湖抢险为起点,历经20余年,依托国家重大科研和抢险实践,取得从0到1的突破。 二、创新成果 1.揭示堰塞湖溃决机理和非常态溃决洪水演进规律,突破了洪水预报技术瓶颈。开展世界最大规模室内和野外堰塞湖溃决模型试验,首次提出四阶段溃口发展模式,揭示了由陡坎溯源转全面下切的溃口洪峰形成新机制;构建了水-沙-床耦合分析模型,首次揭示溃决洪水“类断波”传播规律并建立了超长距离洪水演进模型。 2.首创堰塞湖风险评估体系、方法和标准,破解了堰塞湖应急抢险科学决策难题。首次建立了普适、可量化的堰塞湖风险动态评估模型和快速评估方法,形成当今堰塞湖领域唯一的技术标准;创立了抢险窗口期堰塞湖风险评估信息快速获取技术,构建了风险评估智慧平台。 3.研发堰塞湖应急处置成套技术,攻克了高风险堰塞湖快速疏通解危的世界性难题。提出堰塞湖风险处置总体策略,首创“借力自然、诱导冲刷”的引流槽设计方法及柔性自适应的锚链式护坡-护底控溃技术,研发了上下游水库减灾调度和风险人群应急避险技术。 4.研制面向堰塞湖抢险全过程的关键装备,实现本领域专用装备零的突破。研制了“连续开挖-集中转运”一体化疏通装备、锚链式防护控溃装备及“群孔并联射流”大管径虹吸冲刷成槽装备,研制了水路及陆路进场保通装备及堰塞湖险情全覆盖的应急监测系列装备。 三、项目效益 发表论文196篇(SCI、EI 71篇),专著12部,授权发明专利63项、软著14项,形成世界唯一的堰塞湖处置技术规范,突破性解决了堰塞湖致灾机理、风险评估、应急处置与抢险装备等方面的关键理论与技术难题。团队成员担任唐家山、舟曲、白格、恩施沙子坝等一批重大堰塞湖抢险的现场技术负责,唐家山堰塞湖成功处置获国务院抗震救灾总指挥部贺电“创造了世界上处理大型堰塞湖的奇迹”;成果支撑了近百座堰塞湖的风险处置,社会经济效益巨大,创造了堰塞湖溃决洪水零死亡的记录,为社会稳定和经济发展提供了重要保障,引领了全球堰塞湖应急处置科学技术进步。
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