研究成果获2018年度中国水运建设行业协会科学技术奖特等奖

 “长江潮流界变动段航道整治技术研究”基于交通运输建设科技项目（2014 328 J17170），以及长江南京以下12.5 米深水航道一、二期工程十余项配套科研课题，针对感潮河段受径、潮流共同影响及新水沙条件下航道建设面临的河势控导、航道选汊、整治设计参数确定、整治建筑物施工等技术难题，开展了潮流界变动段航道整治关键技术研究。

1、潮流变动段的径、潮流动力特性通过实测资料分析及理论推导，提出了长江南京以下感潮河段不同区段划分标准；通过不同径流、潮差组合的二维水流数模计算，提出了长江潮流界位置与径流和潮差的计算式；基于长江潮流界变动段控制动力因子及变动特征，采用理论推导、潮流数模计算，构建了潮量、径流量与过水断面间的关系，定量揭示了径流和潮汐动力对河道过水断面的贡献，丰富了潮汐河流河相关系理论。

2、新水沙条件下深水航道发展趋势。采用长河段一维水沙数模，首次预测了大通站和工程河段未来20 年水沙过程、变化特征及发展趋势。采用实测资料与河床演变分析、工程河段二维水沙数模计算、物理模型试验等多种研究手段，预测了长江南京以下河段新水沙条件下工程河段滩槽演变和深水航道发展趋势。指出了南京以下河段河床总体呈冲刷态势，某些洲滩冲刷后较难恢复，需加强整治建筑物的维护与观测。

3、潮汐分汊河段航道选汊体系及洲滩控制技术。基于河床稳定的非线性动力学方程，揭示了潮汐分汊河段汊道稳定性机理，提出了汊道稳定性判据；基于平衡水深理论，提出了分汊河段航道整治工程前后平衡水深计算方法；分析通航汊道选择主要评价因素的基础上，提出了选汊原则和思路；基于多目标决策模型，构建了航道选汊评价体系。通过数学模型计算、概化模型试验及已有工程案例分析，针对不同类型的潮汐分汊河段，提出相应的洲滩控制与守护工程布置的原则与方法。

4、感潮河段航道整治设计参数计算与工程布置。在梳理中小河流航道整治参数确定方法及其适应性的基础上，厘清了感潮河段整治设计参数的意义及应用方法；提出了感潮河段整治水位的最大净输沙能力法（图1），以及感潮河段整治线宽度的期望整治水深法；针对感潮河段不同河型的洲滩整治，提出相应的整治工程布置原则与方法。

5、深水大流速袋装砂芯堤成套施工技术。针对和畅洲水道流速大、流态复杂、地基表层存在液化砂土、施工难度大等特点，通过潜堤结构水槽试验、结构稳定性计算、经济分析比选，对限流潜堤结构进行优化，提出半圆拱型构件的水流力计算公式；通过三维水流数学模型研究，提出影响较小的分项施工逐步抬高的工序；创新提出了35 米水深条件下潜坝的软体排铺设、砂被充灌和抛石等施工技术。

成果已成功应用于长江南京以下12.5 米深水航道工程的设计和施工中，为工程的顺利实施提供了有力技术保障；提出的感潮河段航道整治原则、思路、整治参数、整治工程布置原则等方法，可作为类似工程设计、科研、施工的参考，并可为相关规范标准制订和修订提供重要支撑，具有极高的推广应用价值。