1.2　研究内容与主要成果

1.2.1　研究内容

本书从三峡水库和下游河道泥沙运动规律、模拟技术、调控技术等方面开展研究，主要研究内容如下：

（1）三峡水库泥沙运动规律。针对三峡水库大水深强不平衡条件下的输沙特性，研究了水库非均匀不平衡输沙、泥沙絮凝、水库排沙比变化等规律以及三峡水库下游河道的演变与江湖关系变化机理等。

（2）三峡水库入库水沙变化。建立了分布式水文泥沙模型，分析了长江上游典型产沙区近年产流产沙变化特点，解析了主要关联因素的影响；调查了干支流已建、在建和拟建大型水库的规模及运用方式，建立长河段非恒定流输沙模型，分析计算了水库群联合调度的拦沙效果；开发了卵石推移质水槽实验观测系统，研究了长江上游河道在床面部分可动、部分不动条件下推移质输沙规律；调查了三峡水库上游干支流的采砂情况，评估了人工采砂对三峡水库入库推移质数量和级配的影响。综合分析了上游梯级水库联合运用条件下三峡入库水沙的发展变化趋势，为三峡泥沙问题研究提供了入库水沙条件。

（3）在三峡工程泥沙模拟技术方面，完善与提高了三峡水库和长江中下游泥沙数学模型，提出岸滩侧蚀冲刷与河道横向变形的三维数值模拟技术，为三峡工程的综合调度提供技术手段。在总结以往模型研究成果的基础上，完善三峡水库及下游河道泥沙模拟技术，提高模拟精度，模拟研究了三峡水库不同运用方案下水库及下游河道冲淤变化规律，为三峡水库优化调度提供技术支撑。

（4）围绕三峡水库运行后下游航道面临的核心问题，以长江中游典型浅滩河段为主要对象，研究三峡水库下游河道冲刷机理与演变规律，揭示三峡水库下游长河段滩群演变及对航道的影响，研究了长河段滩群演变和整治技术，为长江中游航道整治提供技术支撑。

（5）三峡工程运用后长江与洞庭湖和长江与鄱阳湖的水流相互作用关系、泥沙交换关系、冲淤影响关系及其演变趋势。分析了三峡水库运用对江湖冲淤变化的影响，对两湖枯水期水资源的影响；探讨了荆江三口分流河道整治措施，松滋口建闸、湖口建闸对江湖关系变化的影响及对防洪和水资源利用的作用和影响，为制定三峡水库蓄水运用后江湖治理措施提供技术支撑。

（6）三峡水库运用与泥沙调控工程示范。分析了新水沙形势下三峡水库调度调整的需求，研究三峡水库不同运行方式与泥沙冲淤变化间的响应关系，提出新水沙形势下三峡水库优化调度方案并进行了应用示范，充分发挥三峡工程综合效益。

研究内容涉及泥沙运动力学、河床演变学、泥沙工程学、环境生态学等学科的内容和理论，加之三峡水库及其上下游河道的水沙特性和演变规律非常复杂，采用的研究方法既注重以往研究成果的总结和利用，又进一步采用实测资料分析、现场调查观测、模型试验、理论分析和数学模型计算等方法进行了系统研究。

1.2.2　主要成果

研究取得的主要创新成果如下：

（1）三峡工程泥沙输移规律研究取得了理论创新。系统研究了三峡水库大水深强不平衡条件下的泥沙输移规律，首次揭示了三峡水库泥沙絮凝规律，揭示了影响三峡水库排沙比的主要因素及响应机理，研究了推移质输沙及河床二次粗化机理、三峡水库下游不同类型河段的演变机理与含沙量恢复过程。

（2）泥沙数学模型模拟技术取得了多项突破。分析了影响三峡水库与下游河道一维泥沙数学模型精度的主要因素，改进完善了泥沙数学模型，大幅提高了模型精度；研发了江湖联结二维水沙整体模型，解决了岸滩侧蚀三维水沙动力学模拟中的关键技术，建立了三峡水库综合优化调度方案评估模型。

（3）提出了考虑自然变化和人类活动影响的新的三峡入库水沙系列。解析了长江上游典型流域的水沙变化特征，分析了长江上游梯级水库群拦沙效果，调查评估了人工采砂量及对三峡入库泥沙的影响，在1991—2000年水沙系列基础上提出了新的三峡入库水沙系列。

（4）提出了三峡水库泥沙调控与优化调度方案并应用示范。分析了三峡水库调度方案调整的可行域，建立了三峡水库调度方案调整与泥沙淤积的响应关系，提出了三峡水库泥沙调控与优化调度方案。2013—2015年，三峡水库根据实时来水来沙情况，对汛限水位动态变化、提前蓄水、沙峰调度和库尾减淤调度等研究成果在三峡水库进行了应用，取得了明显成效。

（5）研发了航道整治与两湖治理的新技术及对策。提出了以挖泥疏浚为主的重庆主城区河段航道维护措施；研究了三峡水库水沙调节后坝下游航道条件变化，提出了典型滩段的治理原则和措施，开发了新型航道整治建筑物结构，已应用于嘉鱼至燕子窝河段航道整治工程中。提出了以建闸调控和水系整治相结合的两湖治理对策。