长江泥沙调控与干流河床演变及治理中的关键科学技术问题与预期成果展望

摘要

长江流域面积1．8×106km2，人口和国民生产总值均超过全国的40％，是中国水资源配置的战略水源地、水电开发的主要基地、连接东中西部的“黄金水道”和珍稀水生生物的天然宝库，在中国经济社会发展中具有重要的战略地位。近些年来，在自然条件和人类活动的双重影响下，长江泥沙时空分布与产输过程发生了重大变化，给河流开发利用与保护均带来了显著影响，而沿江经济社会快速发展和生态文明建设不断对长江泥沙提出调控要求．同时，河流工程建设和泥沙资源化利用的发展也使长江泥沙调控具备了基本条件。但泥沙兼具灾害性与资源性，泥沙调控与河流功能发挥之间存在着矛盾与统一，需要深入研究。国家重点研发计划项目“长江泥沙调控及干流河道演变与治理技术研究”以揭示长江泥沙输移分布与河流开发及保护之间的耦合作用关系，研究提出满足沿江经济社会和生态环境需求的长江泥沙调控、河道演变与治理的基本理论和关键技术为总目标；重点研究长江泥沙来源与时空分布变异规律和趋势，河道演变对水沙输移变化的响应机制，控制性水利水电工程联合运用下长江干流和洞庭湖、鄱阳湖的水沙输移规律，河床重塑过程与驱动机制及其防洪、航运和岸滩利用等多重效应，长江泥沙多维耦合与协同调控的理论和方法，并研发多尺度、多目标与多过程泥沙联合调控技术和河道治理技术。通过项目研究，预计将揭示多因素影响下长江来水来沙时空变异特征与趋势、水沙输移与河道演变的响应机制；定量预测控制性水库联合运用下长江和洞庭湖、鄱阳湖泥沙输移与冲淤过程，揭示长江河道的重塑过程、相对平衡状态与驱动机制，阐明河流系统再造的防洪、航运及岸滩利用等多重效应；构建长江泥沙调控的理论框架，建立泥沙调控指标体系、方法和模型；研发江河湖库多尺度、多目标与多过程泥沙联合调控技术和河道综合治理技术，并予以示范。项目研究将推动河流动力学学科发展，促进长江水沙资源利用与保护，为流域社会经济发展和河流生态保护提供基础保障，具有显著的社会经济与环境效益。