中国水利水电科学研究院

1. 中国水利水电科学研究院 水力学研究所简介 2010年7月

2. 1 4 5 6 3 2 代表性项目 新疆项目简介 合作展望 试验室建设 研究领域 基本概况 主要内容 中国水利水电科学研究院 水力学研究所

3. 一、基本概况 中国水利水电科学研究院 水力学研究所 • 1958年成立，已有50年历史； • 专门从事水力学及相关领域研究； • 现有工程技术人员59人； • 现有大型试验厅5座，总面积2万余平米。 全体职工合影（2009年）

4. 二、研究领域 中国水利水电科学研究院 水力学研究所 创新、求实、敬业、奉献 • 服务行业 • 水利水电 • 火电 • 核电 • 其他 • 学科方向 • 水工水力学 • 环境水力学 • 生态水力学 水力学 研究所 创建国际一流的水力学研究中心

5. 二、研究领域——水利水电工程 中国水利水电科学研究院 水力学研究所 • 水利水电工程枢纽优化布置； • 消能冲刷及泄洪雾化机理； • 水工建筑物水流脉动与流激振动理论与反馈分析； • 高速水流空化与空蚀、掺气减蚀机理与新型掺气减蚀技术的应用研究及预测预报； • 各类新型消能工泄洪消能机理与应用技术； • 水动力学三维复杂流场的数值仿真模拟； • 溃坝水力学； • 大坝水力学原型观测及大坝泄洪安全评价方法； • … 水 工 水 力 学

6. 二、研究领域——火/核电工程 中国水利水电科学研究院 水力学研究所 水 工 水 力 学 环 境 水 力 学 • 冷却水（塔）的工程水力、热力问题研究； • 工农业以及城市生活用水的取排水安全问题研究； • 火/核电厂水工模型试验与数值模拟研究； • 冷却塔基础理论研究； • 冷却塔的热力阻力特性研究； • 民用与工业冷却塔的现埸考核与性能测试； • …

7. 二、研究领域——河流综合治理 中国水利水电科学研究院 水力学研究所 • 河流综合治理理论与技术； • 城市水系规划 • 水景观与水文化； • 城市河流生态保护与修复技术及效益评估； • 栖息地模拟； • 水利电力工程及城市化对河流生态系统的影响； • 河渠冰情模拟及应用； • 河渠模型试验与数值计算； • … 水 工 水 力 学 环 境 水 力 学 生 态 水 力 学

8. 水工试验厅（2001年） 河口与环境试验厅（2008年） 三、试验室建设 • 现有大型实验厅5座，总面积2万m2，总供水能力：10 m3 /s； • 建有国内最大的水工试验厅，长150m，宽39m，占地6000 m2；备有大型试验水箱、变频供水循环系统等； • 建有目前国内仅有的大型河口与环境试验厅， 153m，宽60m，占地9000 m2；配套建造清水库、浑水库、盐水库、造波机、潮汐控潮系统等专用水库和设备；建有基础实验室，模拟冷却塔与工业节水实验室，环境风洞与水槽实验室，参数标定实验室等； • 正在建设减压箱试验厅。 中国水利水电科学研究院 水力学研究所 减压箱试验厅（2010年）

9. 三、试验室建设 • 国际先进的试验设备： • 世界上最大的减压箱，真空度98％； • 高速循环水洞（长18.5m）； • 国内最高的水工试验水箱（13m）； • … 减压箱 高速循环水洞 试验水箱 • 国际先进的测流仪器： • 二维粒子图像测速系统（PIV）； • 三维激光流速仪（LDV）； • 超声波多普勒流速仪（ADV）； • 电车流速仪（DELFT）； • 便携式流量仪表； • … PIV • 自行开发和引进的科研软件： • Fluent、Delft3D、intel3.0工作站、ArcInfo V8.3 专家级地理信息系统平台核心模块、MGCRE-MOD-FLT-PC软件、VG-DEV-MP-NT软件，… Delft3D计算软件

10. 四、代表性项目 为水利水电工程建设服务 为火/核电工程建设服务 中国水利水电科学研究院 水力学研究所 • 为全国几乎所有的大中型水利水电、火电、核电项目提供技术支持; • 众多科研成果被设计部门采用，解决了大量的工程难题; • 创造了巨大的社会经济效益. 10

12. 为水利水电工程建设服务——试验与观测 二滩 小湾 三峡 中国水利水电科学研究院 水力学研究所 泄水建筑物枢纽布置 水力学原型观测 溪洛渡 小浪底 孔板洞观测 闸门流激振动 香港葵涌 景洪 南水北调 紫坪蒲 泄洪洞水力学 泄洪消能与防冲 水力控制 空化空蚀 升船机

13. 为水利水电工程建设服务——数值模拟与仿真 消力池模拟 冰花浓度模拟 三岔口处流态 弧形闸门模态分析 13 调水工程水力控制仿真

14. 获奖、专利及其他成果 近年来，紧紧围绕国家和水利水电及火/核电发展的热点、难点、焦点问题，积极开展科研工作，科研事业不断发展，科研成就硕果累累。 获奖成果 （2000年以来） 中国水利水电科学研究院 水力学研究所 （1）国家科技进步二等奖3项； （2）省部级一等奖5项，二等奖11项； （3）水科院科技进步一等奖19项，二等奖13项，三等奖2项。 专利、论文、报告（2000年以来） （1）申请专利15项； （2）出版著作14部； （3）编写科研报告544部； （4）出版论文364篇。 溢流混凝土面板堆石坝关键技术开发 2004年度新疆维吾尔自治区 科学技术进步二等奖

15. 五、新疆项目简介 水力学所近年来承接的新疆项目： 中国水利水电科学研究院 水力学研究所

16. 五、新疆项目简介 中国水利水电科学研究院 水力学研究所 新疆吉音水利枢纽工程 水工模型试验 （2009年至今） • 底孔泄洪、冲沙、放空洞 • 水工模型试验（单体） • 主要任务： • 表孔溢洪洞水工模型试验 • 底孔泄洪、冲沙、放空洞水工模型试验 • 表孔溢洪洞减压水工模型试验 • 竖井旋流泄洪洞水工模型试验

17. 五、新疆项目简介 吉勒布拉克水电站工程水工模型试验 （2009年至今） • 体型优化前流态 • 深孔泄洪洞整体模型 • 主要任务： • 整体水力条件试验； • 表孔溢洪洞试验； • 深孔泄洪洞试验。 • 体型优化后，流态更加平顺

18. 五、新疆项目简介 中国水利水电科学研究院 水力学研究所 明渠冬季输水水体冰冻机理及安全输水措施研究（2009年） • 一维冰期输水数学模型 • 模拟渠道结冰盖输水、加设保温盖板输水两种运行方式下渠道内的水温、冰情的发展情况； • 分析渠道在这两种输水方案下实现冰期运行的可行性。 新疆北屯一干渠： 数值模拟结果与冰情观测结果的对比

19. 六、合作展望 2、复杂输水系统关键技术研究 1、水利水电工程中的水力学问题 优势：长距离输水渠道的自动化运行控制成果显著，开发了长距离输水系统的非恒定流数值模拟平台，开发了渠道冰期输水数学模型，能够对输水渠道冬季的水温、流凌、冰盖发展过程进行模拟，建设了信息化数字平台。 已完成项目：南水北调、引渤济锡、引额济乌、万家寨引黄工程、引黄济青、京密引水、东－深供水、黄河宁蒙河段、松花江白山河段等。 优势：水力学所传统优势学科，通过模型试验、数值计算等方法对水工建筑物的枢纽布置、消能防冲、空化空蚀等问题进行研究，最终对建筑物体型进行优化。 已完成项目：吉音、吉勒布拉克等，全国已建和在建的众多大中型水电站。

20. 六、合作展望 3、河流综合治理与水系规划 中国水利水电科学研究院 水力学研究所 优势：生态水系规划、水文化与水景观、河流生态保护、鱼类栖息环境研究与模拟、生态修复技术（鱼巢砖、鱼道、原位水域生净化技术）等。 目标：“突出功能定位，构建水绿生态网络；营造滨水景观，形成特色水系文化；建设不怕水的城市；满足河流生态需水；最终实现保障洪水安全、改善生态、改善人居环境、提高城市品位和竞争力的城市水系。” 已完成项目：郑州、天津、延安等，水系规划获得有关部门的认可；海河流域河道、湿地水生态系统修复、无锡城市河道底泥固化效益评估等。

21. 河流综合治理理论与技术研究 六、合作展望 中国水利水电科学研究院 水力学研究所 • 国家自然科学基金： • 河流生态水力学指标及栖息地模拟； • 高含沙水库下泄水流对下游河流鱼类的影响。 • 科研专项： • 生态型鱼巢砖水力特性研究； • 城市化对河流的生态影响及其恢复技术研究； • 城市河流的布局及其景观建设的研究； • 河流生态保护的水力学指标变量研究； • 近自然河流治理设计理论与方法研究； • 洄游鱼类鱼道水力学试验研究； • 基于河流生态功能的城市滨水空间规划方法研究； • 河流生态环境与水景观、水文化。 • 全球环境基金（GEF）资助项目 • 海河流域河道、湿地水生态系统修复， • 无锡城市河道底泥固化效益评估 21

22. 六、合作展望 城市水系规划 • 郑州市城市生态水系概念性规划 • 天津市水系规划 • 延安市城市河流空间景观规划 • 松花江柳树岛河段数学模型计算 • 哈尔滨星河湾体育岛整治工程数学模型计算

23. 六、合作展望 河流景观规划与设计 • 山东省龙口市绛水河城区段滨水景观概念规划 • 北运河－天津武清城区段滨水景观规划 • 浙江省青田县瓯江景观规划 • 山东省胶南市湿地公园工程规划设计 • 延安“三山两河”整治工程规划

24. Thank You!