“珠江河口復(fù)雜動(dòng)力過(guò)程及復(fù)合模擬技術(shù)研究”由珠江水利委員會(huì)珠江水利科學(xué)研究院徐峰俊總工主持完成。該項(xiàng)目研究了珠江河口徑流動(dòng)力場(chǎng)、海洋動(dòng)力場(chǎng)、波浪場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)、鹽度場(chǎng)、泥沙場(chǎng)、溫度場(chǎng)等多場(chǎng)耦合復(fù)雜和獨(dú)特的動(dòng)力機(jī)制，創(chuàng)建了原型分析、遙感信息分析、數(shù)值模擬、物理模擬和測(cè)控技術(shù)等研究手段相融合的“五位一體”復(fù)合模擬技術(shù)體系，為系統(tǒng)研究珠江河口復(fù)雜動(dòng)力過(guò)程問(wèn)題提供了可靠的技術(shù)平臺(tái)；深入揭示了珠江河口咸潮運(yùn)動(dòng)的物理機(jī)理和咸潮變異的主要原因，首次提出了河口水鹽混合的“臨界潮差”概念；創(chuàng)建了珠江河口鹽度遙感定量自適應(yīng)模型和實(shí)時(shí)修正咸潮復(fù)合模擬模型；優(yōu)化了抑咸流量和抑咸時(shí)機(jī)，為珠江河口水量調(diào)度提供了技術(shù)支撐；系統(tǒng)揭示了珠江河口徑、潮、波、流、風(fēng)等自然因素和人類活動(dòng)作用下河床演變動(dòng)力特征及其機(jī)制；提出了珠江河口水流挾沙力、粘性泥沙絮凝和泥沙遙感定量自適應(yīng)等公式；創(chuàng)建了珠江河口演變復(fù)合模擬新方法，實(shí)現(xiàn)了珠江河口演變的中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，為珠江河口重大工程建設(shè)和水行政管理提供了科學(xué)支撐。2013年，該項(xiàng)目榮獲國(guó)家大禹水利科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。

關(guān)鍵技術(shù)

1．分區(qū)耦合、動(dòng)力源多場(chǎng)耦合分析關(guān)鍵技術(shù)

2．咸潮運(yùn)動(dòng)的物理機(jī)理關(guān)鍵技術(shù)

（1）發(fā)現(xiàn)潮差臨界值。當(dāng)潮差小于該臨界值，咸水入侵距離呈快速減小趨勢(shì)。

（2）利用咸潮水槽試驗(yàn)對(duì)各恒定流工況進(jìn)行試驗(yàn)，得到水槽內(nèi)恒定流鹽水楔的長(zhǎng)度公式。

（3）通過(guò)理論分析揭示了河口重力環(huán)流、潮流剪切和潮流紊動(dòng)是咸潮運(yùn)動(dòng)的三大主驅(qū)動(dòng)力。

3．河床演變動(dòng)力特征及其機(jī)制關(guān)鍵技術(shù)

（1）研究得出珠江河口網(wǎng)河區(qū)水流挾沙力計(jì)算方法。

（2）河口灣水（潮）流挾沙能力為計(jì)算方法。

4．遙感定量反演關(guān)鍵技術(shù)

（1）研究了懸浮泥沙遙感定量反演模型。

（2）研究了表層鹽度遙感定量反演模型。

推廣應(yīng)用情況

珠江河口復(fù)雜動(dòng)力過(guò)程及復(fù)合模擬技術(shù)研究成果已在珠江河口區(qū)一系列規(guī)劃和200多個(gè)重大工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，涉及工程總投資約1.17萬(wàn)億元，成果直接創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)100億元。部分技術(shù)和軟硬件產(chǎn)品被國(guó)內(nèi)外相關(guān)水利科研單位和高等院校采用，在長(zhǎng)江口、黃河口、錢(qián)塘江河口及湄公河口等河口研究中得到應(yīng)用，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

1．珠江河口規(guī)劃。研究成果已經(jīng)應(yīng)用于《珠江流域防洪規(guī)劃》、《珠江河口綜合治理規(guī)劃》、《珠江河口澳門(mén)附近水域綜合治理規(guī)劃》等，為《珠江河口管理辦法》等提供了技術(shù)支撐。規(guī)劃和辦法的實(shí)施，為河口經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供保障。

2．重大交通樞紐工程，包括港珠澳大橋工程、 武廣客運(yùn)專線鐵路、廣深港客運(yùn)專線鐵路等。以港珠澳特大橋梁工程為例：系統(tǒng)研究了港珠澳特大橋梁工程10余個(gè)比選方案對(duì)河口泄洪、排澇、納潮、河勢(shì)穩(wěn)定等影響，在對(duì)各方案進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，提出了既滿足大橋建設(shè)技術(shù)要求，且不利影響較小的工程布局方案。研究并優(yōu)化了港珠澳大橋的軸線，提出了橋墩與水流的合理夾角，既減少了水流對(duì)橋墩作用力和對(duì)橋墩周邊的沖刷，又減少了橋墩的阻水效應(yīng)。研究并優(yōu)化了港珠澳大橋隧道東、西人工島設(shè)計(jì)方案，提出了加大隧道東、西人工島的距離，縮小東、西人工島尺寸的工程方案，既減小了人工島建設(shè)規(guī)模和投資，又減小了工程阻水比。成果創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益約35億元。

3．港口航道工程，包括廣州港、深圳港、珠海港、惠州港、虎門(mén)港、中山港、江門(mén)港等港口群及出海航道工程。以廣州中船龍穴造船基地工程為例，工程總投資約85億元。在選址期間，泥沙淤積問(wèn)題成為交通部門(mén)和有關(guān)科研及設(shè)計(jì)單位關(guān)注的焦點(diǎn)，質(zhì)疑眾多。珠科院提供的成果全面地回應(yīng)了各方面的質(zhì)疑，對(duì)工程的選址提供了不可或缺的科學(xué)支撐，同時(shí)也成為工程毗鄰的投資過(guò)100億的南沙港一、二、三期工程的重要科學(xué)依據(jù)。

4．澳門(mén)水域重大水問(wèn)題研究，包括保障澳門(mén)珠海供水安全規(guī)劃、澳門(mén)附近水環(huán)境、澳門(mén)機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建、澳門(mén)新城灘涂圍墾規(guī)劃、澳門(mén)外港外移方案、澳門(mén)內(nèi)港防洪排澇治理等。以保障澳門(mén)珠海供水安全規(guī)劃為例，開(kāi)展了規(guī)劃中有關(guān)磨刀門(mén)河口咸潮活動(dòng)機(jī)理、變化規(guī)律以及供水布局、取水時(shí)機(jī)等方面的研究，為規(guī)劃提供了技術(shù)支撐。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介

徐峰俊，珠江水利科學(xué)研究院總工程師，教授級(jí)高工，畢業(yè)于華東水利學(xué)院（河海大學(xué)）。自1982年至今，一直在珠江水利科學(xué)研究院從事水利科研工作，長(zhǎng)期致力于河口動(dòng)力學(xué)、河口綜合治理等方面的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。作為珠江水利科學(xué)研究院總工程師，全面主持珠科院科研及技術(shù)開(kāi)發(fā)研究工作，先后組織指導(dǎo)完成200多個(gè)省部級(jí)重點(diǎn)工程項(xiàng)目的科研工作，主要包括“十一五”國(guó)家科技重大專項(xiàng)1項(xiàng)、農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目4項(xiàng)、水利公益性行業(yè)專項(xiàng)1項(xiàng)、水利科技創(chuàng)新項(xiàng)目2項(xiàng)、水利重點(diǎn)推廣項(xiàng)目2項(xiàng)和948引進(jìn)及推廣項(xiàng)目4項(xiàng)。近五年來(lái)先后獲大禹水利科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、廣東省科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)和珠江委科學(xué)技術(shù)特等獎(jiǎng)2項(xiàng)、一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。近年來(lái)出版著作4部，并在國(guó)內(nèi)外發(fā)表論文30多篇。

珠江水利委員會(huì)珠江水利科學(xué)研究院主要承擔(dān)珠江流域重大問(wèn)題、難點(diǎn)問(wèn)題及水利行業(yè)中關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)問(wèn)題的研究任務(wù)。經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展，建立起以基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)為主的綜合科學(xué)研究專業(yè)體系，組織開(kāi)展了重大水利科技問(wèn)題研究和產(chǎn)品研發(fā)，取得了大批科研成果，成為華南地區(qū)與珠江流域最大的綜合性水利研究機(jī)構(gòu)以及及港澳地區(qū)的水利科技創(chuàng)新基地。目前建有水利部珠江河口海岸工程技術(shù)中心、水利部珠江河口動(dòng)力學(xué)及伴生過(guò)程調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)際泥沙研究培訓(xùn)中心珠江研究基地、珠江流域水土保持監(jiān)測(cè)中心站和珠江委水政監(jiān)察總隊(duì)遙感工作站等重要的科技創(chuàng)新平臺(tái)。