长江干线宜昌至武汉段航运发展对策分析

依托黄金水道推动长江经济带发展是国家的重大战略举措,如何充分发挥长江主通道作用是长江经济带发展需要破解的重大命题。梳理了长江干线特别是中游航道、港口、船舶等航运要素的发展概况,认为中游航运发展存在着航道瓶颈制约、三峡船闸通过能力提升空间有限、港口服务体系需要完善、工程实施难度大等问题;分析了长江中游区域经济社会与综合交通发展趋势,结合宜昌至武汉段运输发展特点,预测了三峡断面及宜昌至武汉段不同水平年的水运量;提出了促进长江中游航运发展的对策建议,包括加快沿江综合交通立体走廊构建、提高中游航道网络化程度、加快航运中心建设、推进多式联运发展、加强相关基础研究等。     

荆汉生态新水道实施对长江中游航运的影响分析

针对长江干线航道"中梗阻"问题,学界提出了荆汉生态新水道的系统解决方案。通过梳理长江中游地区航运发展条件,从航道、港口、运输安全等方面,分析了荆汉生态新水道的实施对长江中游航运发展的综合影响。研究结果表明:(1)荆汉生态新水道的建设,在长江中游区域将形成"双通道"的运输格局,促进长江干线航道区段标准统一和区域高等级航道网络化,形成与长江上游地区的便捷通道,大幅提高长江干线大型船舶的通达程度,实现更高层次、更高水平的江海联运、江海直达运输。(2)新的深水岸线将为区域港口带来良好的发展条件,使高等级航道沿线港口枢纽作用得到增强,但对岳阳港会带来一定的不利影响。(3)提升区域航道通航的整体安全性,但会增加新老水道交汇区域的通航复杂性,给局部水域带来一定的安全风险。     

多目标协同下长江黄金航道承载力及提升潜力

<正>成果概况多目标协同下长江黄金航道承载力及提升潜力研究是长江勘测规划设计研究有限责任公司、重庆交通大学、武汉理工大学、南京水利科学研究院共同完成。该科技创新成果作为“十三五”重点研发计划项目“长江黄金航道整治技术研究与示范”的理论支撑课题，以实现生态、防洪、航运等水资源综合目标下长江航道资源高效利用为总目标，重点解决了长江黄金航道各区段承载力（即最大可开发尺度）和提升潜力的问题，研究成果为确定长江航道建设标准提供了科学依据。     

长江上游干支流航运规划和三峡水利枢纽

本文简述长江干流及其主要支流当前的航运状况、航运条件和航运发展规划.就这些河流的航运规划,论述了三峡水利枢纽在发展长江航运中的地位和作用.并讨论了三峡工程与宜宾至重庆河段的开发、支流水位衔接、库区港口和中游航道的关系.     

长江中游区湿地现状及保护对策分析

综合利用研究区域354景高分辨率遥感影像数据,对长江中游湿地分布现状进行了解译与分析,并结合保护体系建设现状及存在的问题,提出了长江中游湿地保护对策与建议。分析结果表明:长江中游区河流型湿地面积为4836.82 km~2,湖库型湿地面积为11000.98 km~2,分别占中游区总面积的0.71%和1.62%;至2016年底,长江中游共建立县级以上湿地自然保护区80处,省级以上湿地公园314处。从现有的保护体系建设来看,存在保护体系覆盖面积小、覆盖范围窄、覆盖布局不合理等问题。针对以上问题提出加大湿地保护力度、合理划定生态红线、优化湿地保护体系、完善湿地保护立法等对策。开展长江中游区湿地空间分布和保护体系建设分析,对长江流域经济、社会和生态的可持续发展具有重要的科技支撑作用。     

长江三峡水利枢纽布置设计与研究

长江三峡水利枢纽是治理开发长江的关键性骨干工程.主要开发任务是解决长江中下游,特别是荆江河段的防洪,向华中、华东及重庆市提供电力,改善宜昌至重庆以及中游的航运条件.三峡工程枢纽总布置研究历时漫长,解决了枢纽设计中的诸多重大问题.着重介绍了枢纽布置设计与研究中坝址、大坝、电站厂房、通航建筑物布置研究、施工导流、截流和施工通航、泥沙等问题的设计与研究.     

长江上游梯级水库群多目标联合调度技术研究

长江上游梯级水库是流域治理开发保护的骨干性工程,在保障流域防洪安全、供水安全、生态安全等方面发挥着重要作用.为有效解决长江上游巨型水库群防洪、供水、生态、发电、航运、应急等多目标联合调度关键技术瓶颈,开展了"长江上游梯级水库群多目标联合调度技术"研究攻关.首先重点介绍了长江上游梯级水库群多目标联合调度研究的重点难点问题...     

“长江中游通江湖泊江湖关系演变过程与机制”课题工作大纲审查会召开

2012年5月12日,国家重点基础研究发展计划(973计划)"长江中游通江湖泊江湖关系演变及环境生态效应与调控"课题1——"长江中游通江湖泊江湖关系演变过程与机制"工作大纲审查会在汉召开。会议成立了评审专家组。中国科学院南京地理与湖泊研     

长江上游大型水电站群联合调度关键科技问题探讨

长江上游大型水电站联合调度,是一个涉及自然科学、工程技术、经济政策和管理法规等多领域、多专业的复杂巨系统.要实现梯级水电站多目标、多任务、多尺度的联合调度,需要强有力的科技支撑. 一、尚待研究的基础科学问题 1、梯级水电站群多目标联合调度复杂巨系统优化理论. 按照规划,2030年长江上游将建成的大型水电站80余座,干支流梯级水电站群规模庞大.此外,这些电站除了发电以外,还具有防洪、供水、灌溉、航运、生态环境保护等功能目标.如此复杂巨系统的多目标优化调度,国内外还没有成功范例,相关调度理论和优化方法,迫切需要解决.     

三峡后续工作航运规划实施评估

为全面掌握三峡后续工作航运规划实施进展情况,深入了解规划实施的成效和问题,从坚持目标与问题导向相结合、注重过程与效果评估相结合的角度出发,构建了航运规划实施评估框架,并运用目标一致性理论、前后对比分析、因果分析等方法,对截至2019年12月底的航运规划实施情况进行了系统评估。结果表明:虽基于三峡水库蓄水后库区、中游航运发展的新需求和新变化,三峡后续工作航运规划在实施过程中对部分规划任务进行了优化和调整,但优化和调整均符合三峡后续工作规划总体思想,规划项目实施和资金管理均较好,规划基本完成了阶段性任务,整体实施成效显著;规划实施中也暴露出实施进度偏缓、部分规划目标任务不适应等一些不容忽视的问题,还需在后续工作中不断加以改进完善。     

序言

三峡工程初期运行已10年（2003-2013年）,长江中游干流河道、荆江三口洪道、洞庭湖区与江湖关系均发生了明显变化,金沙江向家坝、溪洛渡水电站和嘉陵江亭子口水利枢纽等先后于2012年、2013年实现初期蓄水发电,影响将进一步加强。为交流与总结三峡工程运行10年以来长江中游江湖演变研究成果,研讨未来变化趋势和长江中游江湖治理对策,长江水利委员会长江科学院、水利部江湖治理与防洪重点实验室特举办“三峡工程运用10年长江中游江湖演变与治理学术研讨会”。
本次会议包括如下4个主题：三峡工程初期运行10年长江中游水沙情势、河道演变及护岸险工的变化监测;三峡工程运行后长江中游江湖演变与预测;长江中游江湖治理现状及对策;三峡水库优化调度与长江中游水沙调控。
三峡工程运用后,上游来水来沙减少、水库调水调沙等水沙外边界与河势控制护岸工程、航道整治工程等河道内边界的显著变化,加剧了长江中游干流河道与江湖关系的演变进程。三峡工程运用10年以来,长江中游江湖演变主要表现为：干流河道长河段与长时段冲刷、河床下切粗化、河岸崩塌、江湖关系变化;整体河势保持基本稳定,但局部河势调整剧烈。随着向家坝、溪洛渡、亭子口等上游干支流水库蓄水,南水北调中线、引江济汉等调水工程的运行,以及航道整治与等级提升工程的实施,预计长江中游的江湖演变将会持续与加剧。
三峡工程运用后长江中游江湖演变所引起的枯水位下降、洪水特性改变、洞庭湖分流分沙变化、鄱阳湖水沙情势改变等已经、正在或将会给长江中游河势稳定、江湖关系、防洪、航运、供水、排涝、河槽发育等带来深远影响,社会各方对此关注程度越来越高,中游治理的需要也越来越迫切。《长江流域综合规划（2012-2030年）》提出了“正确处理好需要与可能、兴利与除害、开发与保护、不同区域与相关行业、上下游、左右岸、远近期的关系”的规划指导思想,这无疑为我们指明了三峡工程运用后长江中游江湖治理的正确方向。
三峡工程运用10年长江中游江湖演变与治理学术研讨会论文集》共汇编了7篇特邀报告和32篇参会论文,编委会遴选了韩其为院士、胡春宏院士等作者撰写的近10篇论文在《长江科学院院报》专栏发表,以便广大读者查阅与保存。最后竭诚感谢关注与致力于三峡工程泥沙与江湖演变研究的专家、学者、科技人员和管理人员。
三峡工程运用10年长江中游江湖演变与治理学术研讨会论文集》编委会     

长江水库群防洪兴利综合调度关键技术研究及应用

正项目概况"长江水库群防洪兴利综合调度关键技术研究及应用"项目以26座控制性水库组成的长江巨型水库群为研究对象,总库容1560亿m~3、装机80000MW,规模为世界最大。水库群涉及防洪、发电、航运、供水和生态等多重调度目标,是一类随机、动态、多目标、非线性复杂耦合动力系统,综合调度举世瞩目、难度空前。该项目依托20多项国家研究计划和重大工程科研课题,坚持产学研用结合,经十余年系统研究、技术攻关和应用实践,创建了一整套防洪兴利综合调度的先进理论与技术方法体系。     

基于荷载均衡的雄安新区城市水资源协同动态配置

随着经济社会的快速发展,多数地区水资源已呈现"临界"或"超载"状态.开展区域水资源配置可以有效解决此类问题,其中水资源承载能力和水资源需求合理性分析是水资源配置的重要基础,在此基础上提出相应配置手段,如"强载"或"控荷"措施以应对水资源荷载不均衡问题.基于荷载均衡和协同发展理论,按照多水源优化利用与联合调配的原则,以荷载均衡为目标,动态调控,多次配置,最终实现雄安新区城市水资源优化配置.研究成果可为保障雄安新区城市水资源安全,实现区域经济、社会、生态协同可持续发展提供技术支撑.     

三峡水库汛期实时调度的做法与效果

三峡工程是当今世界最大的水利枢纽工程,也是治理和开发长江的关键性骨干工程,具有防洪、发电、航运、供水及生态等综合功能。介绍了近年长江防总兼顾多目标实施三峡水库汛期实时调度的做法和效果,归纳了实时调度的难点和关键点,并为下一步工作提出指导意见。     

三峡梯级生态友好型多目标发电优化调度模型及其求解算法

梯级枢纽生态调度是当前国内外河流生态恢复与重建研究中的热点问题。本文基于逐月频率计算法并结合长江流域相关生态要素,制定了宜昌站适宜生态流量,作为生态效益评价标准;然后针对长江中下游主要生态问题和三峡梯级枢纽具体工程实际,结合生态效益评价标准构建了梯级枢纽生态友好型多目标发电优化调度模型。为有效求解多目标优化问题,提出一种包含外部种群的双种群多目标差分进化算法,并设计了精英选择和混沌迁移机制实现两个种群间的信息交换,提高了算法的多目标优化性能。三峡梯级枢纽实例应用研究表明,本文算法能在较短计算时间内获得多个符合生态效益评价标准、分布均匀、收敛性较好的非劣调度方案,为制定合理的调度方案提供了科学的决策依据。     

长江中游四大家鱼发江生态水文因子分析及生态水文目标确定

基于长江中游四大家鱼发江量历次调查数据,采用宜昌站作为长江中游水文情势变化分析的控制站,基于其1900~2004年共105年的日径流资料,采用每年5~6月涨水过程数、总涨水日数、平均每次涨水过程日数等3项生态水文指标,分析了四大家鱼发江量与3项生态水文因子的变化关系,认为产卵场所处江段每年5~6月的总涨水日数是决定家鱼苗发江量多寡的一个重要环境因子。根据IHA方法,对宜昌站105年来的生态水文指标分析表明,长江宜昌站生态水文过程的改变并不明显,5~6月总涨水日数变化趋势不显著,显示长江中游影响四大家鱼苗发江量的生态流量过程改变不明显,与前人得出的葛洲坝枢纽修建后四大家鱼的产卵条件和卵苗江汛规律没有变化这一认识一致。但是,随着三峡水库的运行,下游河道的生态环境流量过程会有较大改变,本文建议三峡水库的调控以保障长江中游每年5~6月的总涨水日数维持在22.1±7.2范围内为生态水文目标,即可从生态环境流量过程方面补偿水利工程对中游四大家鱼鱼苗发江量的影响。     

飞来峡电站日调节不稳定流对下游航运影响的初步分析

一、概况飞来峡水利枢纽位于北江中游,是以防洪为主结合发展航运、发电、水产、旅游的多目标工程。本文就飞来峡水利枢纽航运与发电的矛盾,电站调峰日调节下游不稳定流对航运的影响所作的技术研究与决策的初步分析,供讨论。     

长江中游灌溉涵闸引水条件变化及对策建议

长江中游地区是我国重要的农业生产基地.三峡水库蓄水后,受流量过程变化、同流量水位下降等影响,长江中游不同河段各保证率水位发生不同程度的调整.结合实测资料分析表明,三峡蓄水前长江中游灌溉涵闸引水保证率仅为52.3％,2004-2011年降至46.8％;根据水库调洪演算及一维水沙数值模拟结果,分析得到蓄水20年后引水保证率为51.1％左右.为满足长江中游沿线平均灌溉引水需求,宜昌保证率75％的下泄流量需增加5 171m3/s,通过优化水库调度方式很难实现这一目标,建议提高灌溉闸自身建设标准.     

应对2022年枯水的长江上游水库群联合调度方案

2022年长江汛期来水特枯,针对2022～2023年长江枯季来水预测持续偏少,长江上游水库群2022年9月初蓄水量严重不足,枯水期抗旱保供水困难等问题,充分考虑特枯水条件下的调度约束,分阶段明确蓄水期、枯水期调度目标,研究并提出了保障长江流域供水和航运等多目标需求的联合调度方案,并在实时调度中付诸实践。结果表明：以提出的联合调度方案为指导,2022年11月上旬长江上游水库群最大蓄水量495.9亿m³,取得了良好的蓄水成效;枯水期(12月至次年4月),长江上游水库群有能力实施联合补水调度维持三峡水库下泄流量在7 000～7 500 m³/s,可基本保障长江中下游干流的供水、航运、发电、生态等需求。     

三峡工程与湿地保护

三峡水利枢纽是继葛洲坝水利枢纽建成后在长江上修建的世界第一大水电站,规模宏大,举世瞩目,具有巨大的防洪、发电、航运等综合效益,是开发治理长江的骨干工程.三峡工程的建设将对生态与环境产生广泛而深远的影响,为国内外所关注.它的有利影响主要在长江中下游,能有效地抗御洪水和提供清洁能源;不利影响主要在库区,将形成库区淹没和大量移民.长江流域湿地主要集中在中下游平原湖区,三峡建库后中游水文情势将有所改变.要全面规划,统筹兼顾,做好中游平原湖区防汛抗旱、防涝排渍工作,保护湿地,防止土壤潜育化与沼泽化.工程已于2002年11月6日在导流明渠截流;2003年6月永久船闸通航、水库蓄水,10月第一批机组发电;2009年全部工程竣工投产.三峡工程建设要使有利影响得到充分发挥,并采取有效措施,使不利影响得到减免.工程建设好后将促进西部大开发与长江流域可持续发展,对中国的能源和经济建设作出贡献,也是对长江流域最大的生态与环境保护.