洪澇災(zāi)害是我國(guó)發(fā)生頻次高、危害范圍廣、破壞最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，主要發(fā)生在長(zhǎng)江、淮河、黃河、珠江等7大江河流域的中下游平原地區(qū)。這些地區(qū)水資源時(shí)空分布很不均衡，汛期流量大；地勢(shì)低洼，河網(wǎng)密布，行洪通道不暢；受潮汐影響，洪水宣泄不暢；湖泊、水閘泵站等水利工程眾多，行洪邊界復(fù)雜；經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)、人口眾多、用地緊張，行洪空間不足；人類活動(dòng)、自然變遷使區(qū)域水動(dòng)力特征發(fā)生了變異，這些復(fù)雜的水動(dòng)力因素使平原地區(qū)洪澇災(zāi)害頻發(fā)，給防洪工程規(guī)劃設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的困難；同時(shí)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快也給防洪工程規(guī)劃設(shè)計(jì)提出了更高的要求，而現(xiàn)有理論、技術(shù)與之不相適應(yīng)，國(guó)外也沒(méi)有成套經(jīng)驗(yàn)可直接借鑒。因此，水動(dòng)力問(wèn)題已成為目前平原河流防洪工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)和安全運(yùn)行中的一個(gè)亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)難題。從1991年開始，項(xiàng)目組結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家863項(xiàng)目等，對(duì)此進(jìn)行了近20年研究。

成果融合平原河流水動(dòng)力理論、人工智能理論、數(shù)值計(jì)算方法、現(xiàn)代流體測(cè)試技術(shù)等，建立了一整套適用于全流域、多要素耦合的平原河流防洪工程規(guī)劃設(shè)計(jì)水動(dòng)力模擬理論、方法及技術(shù)手段，研制了數(shù)字流域系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)軟件和防洪實(shí)體模型全流場(chǎng)瞬態(tài)模擬測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了大型河網(wǎng)計(jì)算和整體、區(qū)域試驗(yàn)的多層耦合模擬，突破了以往單一模擬手段的局限，為解決平原河流防洪安全的關(guān)鍵水動(dòng)力問(wèn)題提供了技術(shù)支撐；從水力學(xué)和河流泥沙工程學(xué)的基本原理出發(fā)，充實(shí)和完善了平原河流防洪工程水力設(shè)計(jì)理論，提出了河道行洪能力、洪水控制樞紐布置及建筑物等水力設(shè)計(jì)理論，為平原河流防洪工程優(yōu)化設(shè)計(jì)開拓了新思路；針對(duì)防洪工程安全運(yùn)行中工程防護(hù)的難題，創(chuàng)建了多種防洪安全新技術(shù)，主要有：擋潮閘閘下防淤技術(shù)、涉河工程附近床面沖刷防護(hù)技術(shù)、河流深水整治技術(shù)。

成果的先進(jìn)性：

本成果針對(duì)復(fù)雜邊界、人類活動(dòng)影響下的平原河流防洪安全水動(dòng)力難題，綜合考慮了模擬預(yù)測(cè)、防洪工程優(yōu)化設(shè)計(jì)和安全防護(hù)等多種因素，突破了原有的理論技術(shù)框架并使技術(shù)指標(biāo)顯著提高；既為防洪工程規(guī)劃設(shè)計(jì)提供技術(shù)依據(jù)，又為工程安全運(yùn)行提供技術(shù)保障。