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长兜港入湖口门淤积成因以及减淤工程措施研究
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浙江省科学技术奖项目推荐书

成果类别:6      行业评审组代码:10         编号:

项目名称

长兜港入湖口门淤积成因以及减淤工程措施研究

主要完成人

吴培江、许朋柱、胡金桥、鲁有铭、徐虹斌、朱广伟、陈勤勇、焦  锋、张运林、黄文钰、黄义德、曹妙才、童中山、王万新、王永东

主要完成单位

湖州市太湖水利工程建设管理局

中国科学院南京地理与湖泊研究所

水利部交通部南京水利科学研究院

江苏省扬州市水文水资源勘测局

湖州市防汛防旱办公室

湖州市水文站

                              (市内第一完成单位盖印)

市科技行政部门、省级厅(局)推荐意见及建议奖励等级

                                           (盖章)

项目联系

人及电话

 联系人:吴培江

 电话:13505728097

所属国民经济行业

ABCDEFGHIJKLMNOP

任务来源

A BC D E F G H I J K

 L M N O P Q R S

成果水平

1.       国际领先2.国际先进

3.国内领先4.国内先进

主持鉴定

单位

浙江省水利厅

鉴定日期

20047

计划(基金)

名称和编号

浙江省水利厅2004年度重点科技项目    项目编号RI0411

项目起止

时间

起始:2002122

完成:2004425

项目简介(所属科学技术领域、主要内容、特点、推广应用、产业化情况)

 

    入湖河口的泥沙研究是水利科学研究的重点和难点。随着近年来大型湖泊在国民经济中战略地位的日益突出,河口泥沙研究及河口整治工作也愈来愈受重视。针对太湖各入湖河道口门均存在泥沙淤积严重这一状况,为确保防洪安全,打造“平安湖州”,推动我市从“苕溪时代”走向“太湖时代”提供水利保障,湖州市太湖水利工程建设管理局组织开展了《长兜港入湖口门淤积成因以及减淤工程措施研究》课题。课题被列入浙江省水利厅2004年度重点科技项目(排名第一位),项目编号RI0411。本课题研究属于带有社会公益性质的软科学项目。

本项目采用目前国际上最先进的野外测量设备,通过采集河道及入湖河口的水文、泥沙、波浪及底质等野外原位试验数据及河道地形变化信息,揭示了长兜港倒流泥沙的运动规律及泥沙的沿程落淤规律,分析了南太湖波浪运动规律以及波浪对底泥再悬浮的影响,建立贴体坐标系下的河口二维水动力及泥沙模型,对长兜港的淤积趋势及典型减淤方案的减淤效果进行预测,通过工程经济效益、防洪效益的分析,对减淤工程措施进行了比选论证。本项目于20021月开始,20044月完成。

本项目针对大型浅水湖泊开展入湖河口泥沙淤积规律方面的研究,在国内尚属首次,研究成果处于国内领先水平,填补了太湖入湖河道泥沙研究的空白;本项目在获取大量波浪资料的基础上,推导出太湖各种统计波高的关系式及波高与风速之间的关系式,并在波浪研究的基础上,探索河口的底泥悬浮量与波浪等级间的关系,研究成果填补国内空白。该课题提出的双导堤减淤方案已被市水利局采纳,计划于近期实施。其中部分研究成果已经在国家十五重大科技专项课题《太湖梅梁湾水源地水质改善技术研究与示范工程》中得到应用。经水利部浙江省检索查新工作站查新,认为本项研究具有多项创新性成果。

经综合效益分析,本课题推荐的双导堤工程措施具有显著的经济效益和社会效益。不仅可有效减少河道泥沙淤积,降低河道清淤成本,改善防洪条件,提高湖州中心城市及周边地区的防洪标准,还可以提高河道航运承载能力,改善中心城区饮用水质,降低自来水厂水处理费用。

                                                    (不超过600个汉字)

发现、发明及创新点

1、  本项目针对大型浅水湖泊开展入湖河口泥沙淤积规律方面的研究,在国内尚属首次,研究成果处于国内领先水平,填补了太湖入湖河道泥沙研究的空白。

2、  本项目采用了ADCP三维流速仪、超声波测深仪以及GPSGIS等多种先进的仪器设备,对野外原位数据进行精准测量,为课题研究提供第一手资料,此种综合技术手段与方法在国内同类研究中并不多见。

3、  通过实验室水槽试验进行了波浪作用下的河湖底泥再悬浮研究,并确定了太湖沉积物的临界切应力。

4、  在浅水湖泊的水动力及悬沙模型中引进贴体坐标系,在同类研究中尚属首创。

5、  利用实测数据,推导出太湖各种统计波高的关系式及波高与风速之间的关系式,并在波浪研究的基础上,探索河口的底泥悬浮量与波浪等级间的关系,研究成果填补了国内空白。

 

                 (不超过400个汉字)

保密要点:

 

                                                  

                                                     (不超过100个汉字)

与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较

 

1、  目前,在国内外的泥沙研究中,针对大型浅水湖泊入湖河口开展的研究工作几乎没有,本项研究填补了国内在大型浅水湖泊入湖河口泥沙研究方面的空白。研究成果总体处于国内领先水平。

2、  本研究采用了ADCP三维流速仪、超声波测深仪以及波浪仪等先进的野外测量仪器,并在GPSGIS技术的支撑下,精确获取水文、河底地形以及波浪等野外原位数据,为长兜港淤积成因的分析及水沙数学模型的开发提供了第一手资料。本研究采用的技术手段与方法在国内同类研究中并不多见。

3、  本项目在获取大量波浪资料的基础上,推导出太湖各种统计波高的关系式及波高与风速之间的关系式。并在波浪研究的基础上,探索河口的底泥悬浮量与波浪等级间的关系,研究成果填补了国内空白,在国内处于领先水平。

4、  利用大量的野外资料,建立贴体坐标下的水动力及悬沙数学模型。利用该模型对入湖河口减淤方案的减淤效果进行模拟,模拟结果较为真实。

 

                                                     (不超过800个汉字)

应用情况

近年来,在环太湖120条入湖河道中,几乎所有河道都出现不同程度的淤积。本课题研究得出的长兜港入湖口门淤积成因分析以及提出的入湖口门减淤减淤工程措施,为太湖其它入湖溇港河口整治提供科学依据和技术参考,也可对国内其它类似浅水湖泊入湖河道的淤积治理提供借鉴作用。

本课题部分研究成果已经在国家十五重大科技专项课题太湖梅梁湾水源地水质改善技术研究与示范工程》中得到应用。其中,太湖波浪研究成果为混凝土排桩消浪技术的研究提供了依据;波浪作用下底泥再悬浮的观测数据为污染物内源释放控制技术的研究提供参考。

根据本课题研究成果,已发表了三篇科技论文:分别为《南太湖沉积物悬浮的动力机制分析》(发表在《中国农村水利水电2005年第五期);《长兜港入湖口门泥沙淤积成因初探》(发表在《浙江水利科技2005年第二期);《浅析南太湖波浪特征及波浪与风速关系》(发表在《浙江地方水利技术》论文集,省水利学会组织,正在刊印)。

 

 

                                                 (不超过800个汉字)

*应用情况栏目基础研究类项目填写研究论文、学术专著发表国内外引用情况

经济效益                                          单位:万元(人民币)

项目总投资额

 

 

回收期(年)

 

       栏目

年份

新增利润

新增税收

创收外汇(美元)

节支总额

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

各栏目的计算依据:

1、长兜港入湖口门实施双导堤减淤工程措施后,以10年为计算时段,预计减少泥沙淤积量约为44.5万方,以20/吨清淤费计,能够直接减少约890万元费用,扣除工程建设费168万元,可节余722万元,即平均每年可节省资金72万元。

2、河道清淤需场地堆放,长兜港河道10年间可减少泥沙淤积约44.5万方,按堆场堆高1.5米、每亩借用费为3000元计,可少借用土地约445亩,节省借地资金约134万元,即每年可节省资金13.4万元。

3、减淤工程实施后,长兜港河道淤积量减少,过流能力大大增加,10年间相当于增高堤防0.4米,节省工程建设资金2000万元,即每年可节省资金200万元。

三相合计,每年可节省资金285.4万元。

社会效益:

本项目实施以后,能减少河道特别是河口泥沙淤积,可增加河道的泄流量2~20m3/s,河道的最高水位可下降0~10cm,有效提高湖州中心城市及周边地区的防洪标准。经湖州市人民政府防汛防旱指挥部办公室分析论证,可新增防洪等综合效益6000万元。此外,还可以提高河道航运承载能力,改善中心城区饮用水质,降低自来水厂水处理费用。

*经济效益栏目基础研究类项目可不填写

享有自主知识产权情况

国别

申请号

专利号

项目名称

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

其他知识产权情况:(如著作权、商标权、技术秘密、动值特新品种审定、药品、医疗器械、农药、食品或饲料添加剂等)

鉴定(评审)意见:

2004726日,浙江省水利厅在湖州主持召开了《长兜港入湖口门淤积成因以及减淤工程措施研究》课题成果鉴定会。湖州市科学技术局派员参加了会议。会议听取了课题组的汇报,审阅了鉴定材料和查新报告,经过认真讨论,认为资料完备,数据翔实可靠,符合鉴定要求,鉴定意见如下:

一、本项研究以南太湖长兜港为研究对象,通过采集水文、泥沙、波浪及底质等野外原位试验数据及河道地形变化信息,揭示了长兜港倒流泥沙的运动规律及泥沙的沿程落淤规律,分析了南太湖波浪运动规律以及波浪对底泥再悬浮的影响,建立水动力及泥沙模型,对长兜港的淤积趋势及典型减淤方案的减淤效果进行预测,通过工程经济效益、防洪效益的分析,对减淤工程措施进行了比选论证。

二、本项研究以实测数据为基础,采用理论分析、数学模型和物理模型相结合的方法,技术路线正确,研究结论合理可信,具有较高的学术价值。

三、本项研究在以下方面取得了创新性成果:(1)采用贴体坐标系研究浅水湖泊的水动力及悬沙运动;(2)利用实测数据推导出太湖不同统计波高的关系式及波高与风速之间的关系式。

四、研究成果可为太湖长兜港河口整治提供科学依据,并可为国内类似大型浅水湖泊的河口治理提供借鉴。

鉴定委员会一致认为,此项研究在国内同类研究中尚属首次,研究成果总体达到国内领先水平。                                             


鉴 定 委 员 会 名 单

序号

鉴定会职务

姓 名

工作单位

所学专业

现从事专业

职称职务

  

1

主任委员

杨炯

浙江省水利厅

水利工程

水利工程

教高

 

2

副主任委员

张玮

河海大学

港口航道

港口航道

教授

 

3

委员

杨洪林

水利部太湖流域管理局

水利工程

水利规划

高工

 

4

委员

李安中

河海大学

港口航道

港口航道

教授

 

5

委员

高正荣

南京水利科学研究院

港口航道

港口航道

高工

 

6

委员

潘存鸿

浙江省水利河口研究院

流体力学

河口海岸

教高

 

7

委员

梁国钱

浙江省钱塘江管理局

水利工程

水利工程

教高

 

8

委员

曹文清

湖州市水利局

水利工程

水利工程

教高

 

 

 

 

 

主 要 完 成 单 位 情 况

序号

完 成 单 位 名 称

邮政编码

详 细 通 信 地 址

隶属省部

单位属性

1

湖州市太湖水利工程建设管理局

 

313000

湖州市红旗路103号水利大厦

浙江省

5

2

南京地理与湖泊研究所

 

210008

南京市北京东路73

中国科学院

1

3

南京水利科学研究院

 

210029

南京市广州路223

水利部交通部

1

4

扬州市水文水资源勘测局

 

225002

扬州市文河北路63

江苏省

5

5

湖州市防汛防旱办公室

 

313000

湖州市红旗路103号水利大厦

浙江省

5

6

湖州市水文站

 

313000

湖州市凤凰路321

浙江省

5

注:1.完成单位序号超过9个可加附页。其顺序必须与鉴定证书封面上的完全一致。

    2.完成单位名称必须填写全称,不得简化,与单位公章完全一致,并填入完成单位名称的第一栏中,其下属机构名称则填入第二栏中。

    3.详细通信地址要定明省(自治区、直辖市)、市(地区)、县(区)、街道和门牌号码。

    4.隶属省部是指本单位和行政关系隶属哪一个省、自治区、直辖市或国务院部门主管。并奖其名称填入表中。如果本单位有地方/部门双重隶属关系,请按主要的隶属关系填写。

5.单位属性是指本单位在  1.独立科研机构 2.大专院校  3.国有企业  4.民营企业  5.其他 五类性质中属于哪一类,在栏中选填1.2.3.4.5.既可。


主 要 完 成 人 员 情 况

序号

姓名

性别

出生年月

技术职称

文化程度

工作单位

对成果创造性贡献

本人签名

1

吴培江

1960.10

高级工程师

大专

湖州市太湖水利工程开发管理局

项目总负责

 

2

许朋柱

1965.05

副研究员

博士

中国科学院南京地理与湖泊研究所

技术总负责

 

3

胡金桥

1958.12

工程师

大学

湖州市太湖水利工程开发管理局

项目实施

 

4

鲁有铭

1978.01

助理工程师

大学

湖州市太湖水利工程开发管理局

项目参与

 

5

徐虹斌

1975.02

工程师

大学

湖州市太湖水利工程开发管理局

项目参与

 

6

朱广伟

1970.08

博士后

博士后

中国科学院南京地理与湖泊研究所

沉积分析

 

7

陈勤勇

1962.10

工程师

大学

湖州市太湖水利工程开发管理局

项目参与

 

8

 

1966.03

博士

博士

中国科学院南京地理与湖泊研究所

计算

 

9

张运林

1976.06

硕士

硕士

中国科学院南京地理与湖泊研究所

分析

 

10

黄文钰

1964.12

副研究员

博士

中国科学院南京地理与湖泊研究所

波浪

 

11

黄义德

1967.10

高级工程师

大学

湖州市防汛防旱办公室

方案设计

 

12

曹妙才

1946.10

高级工程师

大学

湖州市水文站

测量

 

13

童中山

1964.06

高级工程师

大学

水利部交通部南京水利科学研究院

测量

 

14

王万新

1965.05

高级工程师

大学

江苏省扬州市水文水资源勘测局

水动力

 

15

王永东

1965.05

高级工程师

大学

江苏省扬州水文水资源勘测局

测量

 

注:1.主要完成人员顺序必须与鉴定证书上的顺序完全一致,并与推荐书封页主要完成人员的顺序一致。

    2.本人签名栏不得代签。


第一主要完成人情况

 

姓名

吴培江

性别

民族

出生地

浙江省    湖州市

出生日期

6010

党派

中共党员

工作单位

湖州市太湖水利工程建设管理局

联系电话

0572--2023903

通讯地址及邮政编码

浙江省湖州市红旗路103号水利大厦   313000

家庭住址

湖州市星海名城7406

住宅电话

0572--2221178

电子信箱

hzwpj@hotmail.com

毕业学校

武汉水利电力学院

文化程度

大专

学位

 

职务、职称

局长、高级工程师

专业、专长

水工

毕业时间

1998.12

曾获奖励及

荣誉称号情况:

曾获省科技进步二等奖一次,获省厅和市政府三等奖各一次,获省政府和农业部农业丰收奖各一次。1997年度浙江省水利科技先进工作者,1997年获市委、市政府“优秀农技人员”荣誉称号,2001年度湖州市重点建设先进个人,2003年度浙江省政府“浙江省标准农田建设先进个人”并记三等功。

参加本项目的起止时间

20021    20044

(技术)

 

 

 

课题负责人,项目主持者。负责项目技术路线及研究方案的审定,组织项目实施,参与课题参加单位之间的分工协调,编写技术总结,负责科技报告、工作报告等研究报告审定。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

本人签名:                                 单位盖印:

 

                                                         

 


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