长江

　　世界第三大河

　　汇聚1万余条支流

　　流域横跨我国东、中、西部

　　包括19个省（直辖市、自治区）

　　6397千米的绵长

　　180万平方千米的博大

　　孕育了它的丰富多元

　　长江上游巨大的地势落差

　　造就了世界最大的水电能源基地

　　一座座水库巍然伫立

　　泥沙淤积等问题也随之而来

　　针对长江上游水库淤积及防治问题

　　长江水利委员会长江科学院

　　交出了一份优异“答卷”

　　长江上游的“隐形危机”亟待破解

　　长江上游流域

　　地跨一、二级阶地

　　河流奔涌在高山峡谷

　　鸣奏出惊涛拍岸的激荡

　　蕴藏着丰富的水电能源

　　长江上游典型水库分布图

　　在长江上游

　　水库数量众多

　　目前已修建完成大中小型水库14900多座

　　（约70%为河道型水库）

　　累计总库容约2270亿立方米

　　然而

　　长江上游大量水库库龄较长

　　约80%水库运行超过40年

　　泥沙淤积严重

　　1950年以来长江上游水库

　　累积淤积泥沙总量超过100亿吨

　　诸多问题也随之而来

　　泥沙淤积损害水库功能

　　高坝大库水轮机磨损问题突出

　　水库拦沙影响流域泥沙平衡

　　流域泥沙重分布加剧砂石资源供需矛盾

　　长江流域库容年淤损率分布图

　　长江上游

　　是长江经济带的重要组成部分

　　也是我国重要的生态屏障

　　如此重要的战略地位

　　也让长江上游水库的“淤积之困”

　　亟待破解

　　十余年深耕，攻克泥沙难题

　　长江上游水库淤积量大、影响面广

　　泥沙防治与资源化利用综合效益可观

　　在这样的背景下

　　以长江科学院河流泥沙专家卢金友

　　为牵头人的科研团队

　　通过实测资料分析、室内试验、

　　数值模拟、现场试验等多手段结合

　　开展水库淤积及防治的

　　基础理论、基本方法、关键技术和应用研究

　　经过十余年研究工作

　　取得了一系列创新性成果

　　卢金友在第一届水库全寿期地质灾害防控国际学术会议上作报告

　　阐明了大型河道型水库泥沙运动若干规律

　　揭示了水库壅水条件下非均匀流动基本特性，建立了壅水条件下推移质输沙率、悬移质沉降速度等系列公式；适用于河床形态和床面级配同时变化的河床糙率调整计算方法；预测了三峡水库长时段入库沙量。

　　壅水条件下推移质输沙率公式

　　揭示了长江上游水库淤积分布规律和水库群拦沙效应

　　攻克了河道型水库长距离全沙不平衡输沙模拟关键技术；阐明了水库纵向淤积多呈“带状、藕节状”分布、部分断面横向淤积“沿湿周”分布的新规律；提出了适用于长江上游水库群的拦沙率计算方法，确定了长江上游干支流水库拦沙对河流输沙减少的贡献权重，预测了拦沙作用下三峡水库淤积平衡年限。

　　水库群综合拦沙率计算模式图

　　建立了水库泥沙多级防治技术体系

　　研发了自适应来沙的导流式分沙洞入口型式，有效提升了分沙洞分沙效果；提出了单库汛期排沙调度模式和长江泥沙多目标优化调控方法；形成了“远端分、近端拦、汛期调、适时挖”的水库淤积多级防治技术体系。

　　水库泥沙多级防治技术体系

　　研发了水库生态清淤及淤积物绿色综合利用技术

　　构建了“回淤慢、效果好、影响小、效益高”多目标最优清淤决策方法；研发了适用“大水深、低扰动、高浓度、宽级配”的气动式深水清淤成套技术；研发了水库淤积物全级配绿色综合利用技术；实现了因地制宜、兼顾生态保护与资源利用的淤沙全级配资源化利用。

　　典型水库淤沙资源化利用途径

　　基于项目研究成果

　　出版著作6部

　　编制行业标准3部

　　发表学术论文100余篇

　　“长江上游水库淤积规律及

　　防治技术研究与应用”项目

　　荣获2022年度中国大坝工程学会

　　科技进步奖一等奖

　　“强人类活动影响下长江泥沙演变与调控”项目

　　荣获2024年度大禹水利科学技术奖

　　科技进步奖一等奖

　　中国大坝工程学会科技进步奖一等奖证书

　　技术应用激活长江脉络

　　项目的研究成果

　　除了获得满满的荣誉

　　研究成果也已广泛应用于

　　水库减淤调度

　　和清淤整治工程实践

　　其中

　　提出的水库淤积发展趋势预测成果

　　被纳入流域专项规划

　　是长江上游大型梯级水库群

　　泥沙淤积管理、

　　综合效益长效发挥的主要依据之一

　　单库汛期排沙调度模式

　　和长江泥沙调控方案

　　成为三峡水库排沙减淤的重要科技支撑

　　并推广至向家坝、溪洛渡等

　　大型水库运行管理

　　多目标最优清淤方案决策方法

　　被应用于铜街子、沙湾、陆水、王甫洲等

　　库区减淤清淤方案制定

　　同时也取得了显著的综合效益

　　铜街子水库清淤工程

　　通过减淤调度、水库清淤

　　累计恢复近1亿立方米水库库容

　　清淤改善了三峡库区航道条件

　　水库淤积物资源化利用

　　化害为利、变废为宝

　　大力促进了循环经济发展

　　仅砂石资源利用一项收益超过20亿元

　　对促进河流动力学学科发展

　　延长水库使用寿命

　　充分发挥水库群综合效益

　　保障长江安澜、黄金水道畅通、

　　生态安全及长江经济带

　　经济社会高质量发展发挥了重要作用

　　来源：长江科学院