研究成果获2017年度大禹水利科技奖特等奖

项目采用实测资料分析、数学模型模拟、理论和试验研究等手段，研究了三峡入库水沙变化、水库及坝下游河道泥沙运动规律、航道演变、江湖关系变化等。研发了一、二、三维水流泥沙数学模型，开展了三峡水库泥沙调控技术研究，在新的水沙条件下进一步优化水库调度、拓展三峡工程综合效益。取得如下创新成果：

1在泥沙运动规律方面取得了理论创新，系统研究了三峡水库大水深强不平衡条件下泥沙输移规律，首次揭示了三峡水库泥沙絮凝机理；揭示了清水冲刷下推移质输沙及河床二次粗化机理、阐明了坝下游典型滩群演变与水库水沙过程调节的响应关系。

3构建了三峡水库和坝下游河道一、二、三维水流泥沙数学模型体系，通过引入水库泥沙絮凝因子、强不平衡条件下恢复饱和系数理论公式、非均匀沙挟沙力和混合层厚度计算模式等，提升了水库和坝下游河道泥沙数学模型技术，三峡水库淤积量计算误差为6.9%，较改进前最大误差减小了28.9%，坝下游河道冲刷计算误差为12%，大幅提高了模拟精度。

3综合考虑自然变化和人类活动的影响，建立了上游66座水库的拦沙计算模式，提出了符合未来发展趋势的三峡入库新水沙系列。

4揭示了长江与洞庭湖、长江与鄱阳湖江湖分汇关系调整机理及变化趋势，提出了以调控和水系整治相结合的两湖治理对策。⑤发明了透水坝头和台阶式坝头两种新型航道整治结构技术，提出了坝下游顺直微弯河段和分汊河段等航道治理措施。

5系统研究了汛限水位动态变化、城陵矶补偿调度、提前蓄水调度、沙峰排沙调度等技术，提出了三峡水库泥沙调控与多目标优化调度方案。

三峡水库泥沙调控与多目标优化调度方案在2013～2015年长江流域及三峡水库防洪调度中得到了应用，取得了重大经济、社会和环境效益。新型航道整治结构技术及长江中下游典型滩段的治理措施已成功应用于嘉鱼至燕子窝河段、东流水道和周天河段等航道整治工程。

长江中下游河道与江湖关系演变规律及两湖治理对策在洞庭湖和鄱阳湖综合规划等工作中得到了采纳。研发的水库和坝下游河道泥沙数学模型及岸滩侧蚀冲刷与河道横向变形泥沙数学模型在金沙江下游梯级水电站和长江中游河道治理等工程中得到了推广应用。