內(nèi)河航運(yùn)是國家戰(zhàn)略性基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源。暢通、高效、平安、綠色的現(xiàn)代化內(nèi)河水運(yùn)體系建設(shè)是我國資源節(jié)約型和環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)體系的重要任務(wù)。內(nèi)河航運(yùn)的巨大發(fā)展，急需大量的內(nèi)河航道整治工程技術(shù)作為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。

　　2011年1月，經(jīng)科技部批準(zhǔn)，由重慶交通大學(xué)和長江航道局共同組建國家內(nèi)河航道整治工程技術(shù)研究中心（簡稱中心）。2014年11月，中心以優(yōu)秀成績通過了科技部專家組驗(yàn)收。這也是國家唯一一個(gè)關(guān)于內(nèi)河航道整治的國家級研究中心。

　　技術(shù)力量雄厚

　　中心依托重慶交通大學(xué)的河海學(xué)院和重慶西南水運(yùn)工程科學(xué)研究所，會同長江航道局的長江航道規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院和長江重慶航運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院，共同組建匯聚成了基礎(chǔ)理論深厚、技術(shù)力量先進(jìn)的600余人的隊(duì)伍。現(xiàn)有高級職稱技術(shù)人員近300人，其中，中國工程院院士2人（特聘教授），享受國家政府特殊津貼專家、新世紀(jì)“百千萬人才工程”國家級人選、交通運(yùn)輸部“十百千人才工程”第一層次人選、交通運(yùn)輸部專家委員會成員、交通青年科技英才、交通運(yùn)輸行業(yè)特殊科技貢獻(xiàn)獎(jiǎng)獲得者、全國優(yōu)秀教師、重慶市學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人、重慶市教學(xué)名師、振興重慶爭光貢獻(xiàn)獎(jiǎng)獲得者、重慶市有突出貢獻(xiàn)中青年專家等學(xué)者和專家30余人。此外，多數(shù)專業(yè)技術(shù)人員具有注冊港航工程師、注冊巖土工程師及注冊機(jī)械工程師等資格。

　　中心試驗(yàn)基地占地900畝，建有各類試驗(yàn)廳18個(gè)，建筑面積5.4萬m2，模型試驗(yàn)場6萬m2。擁有各類儀器設(shè)備1000余臺套，配置有PIV流場儀、激光顆粒粒度分析儀、ADV流速儀、流量控制系統(tǒng)、變坡水槽試驗(yàn)系統(tǒng)、小尺度船模試驗(yàn)測試系統(tǒng)、多功能港池、碼頭結(jié)構(gòu)試驗(yàn)系統(tǒng)、大型清渾水試驗(yàn)系統(tǒng)(供水能力達(dá)3m3/s)等目前世界上先進(jìn)的量測儀器，同時(shí)擁有 Abaqus、Fluent、Ansys、Plaxis、Nastran、Adina等專用大型數(shù)值仿真軟件。總價(jià)值約14000萬元，其中大型設(shè)備166臺套，價(jià)值9000余萬元，具有雄厚的技術(shù)實(shí)力和軟硬件條件。

　　研究方向明確

　　中心確定了5個(gè)研究方向并做了相關(guān)方面的研究：山區(qū)河流航道整治、平原河流航道整治、樞紐通航、內(nèi)河港口設(shè)計(jì)建造、航道智能化。

　　山區(qū)河流航道整治。不同類型卵石灘及卵石灘群聯(lián)動(dòng)航道整治關(guān)鍵技術(shù)；電站非恒定流傳播特性及模擬方法；庫區(qū)淤積淺灘形成機(jī)理及治理技術(shù)；山區(qū)河流航道整治建筑物新結(jié)構(gòu)、新工藝等。

　　平原河流航道整治。樞紐下游航道淺灘演變模擬及預(yù)測關(guān)鍵技術(shù)；大型沖積河流航槽塑造技術(shù)；平原河流航道整治洲灘控制技術(shù)；平原河流航道整治建筑物新結(jié)構(gòu)、新工藝；生態(tài)航道建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)等。

　　樞紐通航。超船閘輸水系統(tǒng)的設(shè)置技術(shù)；船閘閥門的空蝕空化及振動(dòng)控制技術(shù)；船閘擴(kuò)能及多線船閘樞紐通航技術(shù)；礙航閘壩復(fù)航技術(shù)等。

　　內(nèi)河港口設(shè)計(jì)建造。大水位差專業(yè)化碼頭新結(jié)構(gòu)型式及裝卸工藝技術(shù)；多層帶纜結(jié)構(gòu)和浮式靠船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)；深水碼頭基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)；護(hù)岸工程新材料、新結(jié)構(gòu)；港口工程健康診斷及維護(hù)技術(shù)等。

　　航道智能化。開發(fā)適應(yīng)天然內(nèi)河特點(diǎn)的航道要素動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)感知技術(shù)、裝備及支撐系統(tǒng)；構(gòu)建基于航道要素仿真模擬分析的航道養(yǎng)護(hù)管理協(xié)同、交互模型及業(yè)務(wù)系統(tǒng)；研發(fā)實(shí)體航標(biāo)、虛擬航標(biāo)、電子航道圖等相結(jié)合的內(nèi)河航運(yùn)導(dǎo)助航服務(wù)成套技術(shù)；構(gòu)建多模式、多樣化、實(shí)時(shí)的航道綜合信息服務(wù)；完善航道信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)體系；為水路運(yùn)輸高效、安全、節(jié)能提供實(shí)時(shí)、精確、便捷的航道服務(wù)。

　　中心通過實(shí)施內(nèi)河航道整治工程、港口碼頭建設(shè)工程和涉河工程通航論證等，將20項(xiàng)技術(shù)推廣應(yīng)用于150多個(gè)內(nèi)河相關(guān)航道工程建設(shè)中，包括長江、西江、瀾滄江、嘉陵江、金沙江、岷江、涪江、閩江、紅水河、柳江等，覆蓋了我國“兩橫一縱兩網(wǎng)十八線”的重點(diǎn)工程和骨干工程建設(shè)。

　　 建設(shè)成效顯著

　　中心立足于重慶交通大學(xué)和長江航道局的傳統(tǒng)優(yōu)勢，緊密圍繞現(xiàn)代化內(nèi)河水運(yùn)體系建設(shè)的國家戰(zhàn)略需求，通過系統(tǒng)的共性技術(shù)創(chuàng)新和工程應(yīng)用，通過研究水運(yùn)工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)和關(guān)鍵技術(shù)問題，為我國現(xiàn)代化內(nèi)河水運(yùn)體系建設(shè)提供支撐和服務(wù)。

　　三年來，中心承擔(dān)項(xiàng)目525項(xiàng)，科研設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)超過5.5億元，其中包括“十二五”國家科技支撐計(jì)劃“三峽水庫常年回水區(qū)航運(yùn)工程建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究”、“長江上游航運(yùn)工程建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究”、交通運(yùn)輸部西部重大專項(xiàng)課題“黃金水道通過能力提升關(guān)鍵技術(shù)”等國家級、省部級等縱向項(xiàng)目100余項(xiàng)，承擔(dān)“長江中游荊江河段航道整治工程”和“長江南京以下12.5m深水航道整治工程”等重大水運(yùn)工程關(guān)鍵技術(shù)方面的企事業(yè)委托項(xiàng)目435項(xiàng)。

　　完成了連續(xù)灘險(xiǎn)整治技術(shù)、長河段航道系統(tǒng)治理整治建筑物穩(wěn)定性關(guān)鍵技術(shù)、船閘新型輸水系統(tǒng)設(shè)置技術(shù)、庫區(qū)變動(dòng)回水段碼頭建設(shè)成套技術(shù)以及數(shù)字航道建設(shè)及應(yīng)用技術(shù)等核心技術(shù)的研發(fā)，形成了山區(qū)河流復(fù)雜水動(dòng)力條件下航道整治技術(shù)、大型沖積平原河流洲灘演變及治理關(guān)鍵技術(shù)等標(biāo)志性成果。技術(shù)推廣應(yīng)用于150多個(gè)內(nèi)河航道工程建設(shè)中。

　　科技成果獲省部級以上獎(jiǎng)勵(lì)60項(xiàng)，其中國家級及省部級一等獎(jiǎng)11項(xiàng)，申請專利60余項(xiàng)，出版學(xué)術(shù)專著、教材14部。制定水運(yùn)工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)20項(xiàng)、軟件著作權(quán)16項(xiàng)、工法5項(xiàng)。在ASCE Journal of Waterway， Port， Coastal， and Ocean Engineering、SCIENCE CHINA Technological Sciences、Journal of Hydrodynamics等國際國內(nèi)期刊發(fā)表論文379篇，其中SCI、EI收錄期刊169篇。

　　豐碩的科研創(chuàng)新成果在長江、西江、瀾滄江等河流的150多個(gè)內(nèi)河水運(yùn)建設(shè)工程中得到廣泛應(yīng)用，僅在長江干線每年就創(chuàng)造航運(yùn)經(jīng)濟(jì)效益超過480億元，為我國“十二五”內(nèi)河水運(yùn)重點(diǎn)工程建設(shè)提供了強(qiáng)大技術(shù)支撐。

　　大水深湍流結(jié)構(gòu)。研發(fā)了瞬時(shí)流速、含沙量同步觀測儀器設(shè)備，完成了在超過100m的大水深湍流結(jié)構(gòu)的觀測，提出了明渠流動(dòng)基本組成單元為上升區(qū)、下掃區(qū)和平流區(qū)三種不同尺度的均勻動(dòng)量區(qū)，不規(guī)則的流速序列被概化為多個(gè)均勻動(dòng)量區(qū)，根據(jù)均勻動(dòng)量區(qū)動(dòng)量交換模式，提出了明渠湍流是“壁面小渦—內(nèi)層壁面渦群—外層大尺度渦結(jié)構(gòu)的斜對角流動(dòng)”。

　　非恒定流傳播規(guī)律。建立了先進(jìn)的明渠非恒定流試驗(yàn)系統(tǒng)，通過理論分析和水槽試驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了明渠非恒定流的傳播規(guī)律及阻力特性，給出了明渠非恒定流運(yùn)動(dòng)的多個(gè)參數(shù)變化過程的物理圖像。

　　卵石輸移理論。獲得了復(fù)合條件下山區(qū)河流的卵石起動(dòng)公式和輸沙率公式，發(fā)展了卵石沙波運(yùn)動(dòng)理論，給出了卵石沙波的發(fā)展過程、沙波形態(tài)參數(shù)的計(jì)算公式、沙波波速的計(jì)算公式和沙波形態(tài)阻力的計(jì)算公式等系統(tǒng)性成果。

　　地震孔隙水應(yīng)力計(jì)算理論。提出了穩(wěn)定滲流、非穩(wěn)定滲流及地震作用下的孔隙水壓力計(jì)算新方法，建立了試驗(yàn)中浸潤線擬合曲線的簡化計(jì)算式；根據(jù)擬靜力方法、Coulomb土壓力理論、土力學(xué)基本理論等，提出了一種新的飽和填土動(dòng)土壓力計(jì)算分析方法。

　　枯水航槽塑造理論?；谌龒{樞紐下游淺灘演變特征，提出了主流擺動(dòng)模擬、崩岸模擬、長河段數(shù)值模擬預(yù)測等新方法，建立了大型沖積河流理想航槽斷面形態(tài)的基礎(chǔ)理論，提出了大型沖積河流航槽塑造方法。

　　連續(xù)灘險(xiǎn)整治技術(shù)。揭示了灘群河段的礙航特征與灘群所處的長河段的河勢特征相關(guān)，確定了灘群河段的分類方法，提出了以減小工程措施引起的水位跌落為關(guān)鍵的急流灘群航道整治技術(shù)，最終確定了通航水力指標(biāo)，豐富了急灘通航水力工程學(xué)的理論和方法。研究得到的連續(xù)灘險(xiǎn)航道整治技術(shù)、船舶自行上灘通航水力指標(biāo)等成果廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐，提高了依托工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，保持了整治效果長期有效，降低工程維護(hù)成本20%以上。

　　復(fù)合水動(dòng)力條件下卵石淺灘整治技術(shù)。得到了沙卵雙峰非均勻沙的起動(dòng)和輸移強(qiáng)度公式，以及卵石輸移帶位置，確定了復(fù)合水動(dòng)力條件對淺灘的影響程度，提出了卵石灘險(xiǎn)推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)趨勢的判定準(zhǔn)則和方法，建立了典型卵石灘險(xiǎn)的整治原則。研究成果應(yīng)用于長江重慶主城河段，滿足了船舶的自行上灘通航水力指標(biāo)，多個(gè)灘險(xiǎn)如三角磧、胡家灘等不再需要疏浚維護(hù)，每年可以節(jié)約維護(hù)費(fèi)用100萬元。

　　橋群河段通航技術(shù)。首次定義了“橋群”的概念，對橋梁間距進(jìn)行量化，提出了不同河道條件下橋梁合理間距以及增加橋梁跨度的計(jì)算方法。針對小間距橋梁的“巷道效應(yīng)”，首次提出了其影響因子及評估方法，形成了橋群河段通航技術(shù)。最終結(jié)合橋群，提出了橋梁選址、橋型方案選擇及橋墩位布設(shè)的基本原則和技術(shù)要求，形成了橋群河段通航安全保障措施及相關(guān)要求一體化研究的概念。研究部分成果應(yīng)用于菜園壩橋群河段通航安全的保障措施方案中，工程效果好，使船撞橋的風(fēng)險(xiǎn)概率大幅降低。

　　長河段航道系統(tǒng)治理整治建筑物穩(wěn)定性關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)在研究河道關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)對上下游航道演變影響的基礎(chǔ)上，揭示了洲灘聯(lián)動(dòng)演變機(jī)理，提出了長河段系統(tǒng)治理技術(shù)；在揭示洲灘于守護(hù)前后演變機(jī)理及護(hù)灘建筑物的作用機(jī)理的基礎(chǔ)上，確定了強(qiáng)沖刷條件下護(hù)灘建筑物布置原則和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法、適用條件和增強(qiáng)穩(wěn)定性的措施。提出了新型透水框架設(shè)計(jì)的原則和結(jié)構(gòu)型式，以及透水壩體設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)。該研究成果應(yīng)用于長江干線航道整治工程中效果良好，取得了重大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

　　數(shù)字航道建設(shè)及應(yīng)用技術(shù)。首次提出具有自組網(wǎng)擴(kuò)展功能的新型航道外場終端模型，研發(fā)了一種基于嵌入式微處理器的終端系統(tǒng)和檢驗(yàn)各種設(shè)備符合性的長江航道信息采集與服務(wù)專用通信協(xié)議檢測平臺，實(shí)現(xiàn)了電子航道圖的生產(chǎn)、維護(hù)、更新、發(fā)布和應(yīng)用的完整體系，形成了長江航道數(shù)據(jù)采集設(shè)備技術(shù)規(guī)范，包括《長江航道外場終端技術(shù)要求》《長江航道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信息傳輸流程及格式技術(shù)要求》。研究成果應(yīng)用于長江干線（蘭家沱至鳊魚溪段、鳊魚溪至大埠街段）數(shù)字航道建設(shè)工程，大幅提升了長江航道的服務(wù)能力。長江電子航道圖系統(tǒng)在ARCGIS 2013年全球用戶大會上獲得esri特殊成就獎(jiǎng)。

　　船閘新型輸水系統(tǒng)設(shè)置技術(shù)。確定了閘室雙明溝透孔消力檻及三明溝消能設(shè)施布置型式，提出了一種適用于高水頭大型船閘安全高效的輸水型式，即新型閘底雙支長廊道輸水系統(tǒng)及高效的“T”型消力檻布置型式，提出了適合巨型平面閥門的門楣體型，進(jìn)一步發(fā)展了“平頂廊道體型+小淹沒水深+門楣自然通氣+廊道頂自然通氣”的閥門防空化技術(shù)。研究成果應(yīng)用于廣西西江貴港和西津樞紐二線工程，使設(shè)計(jì)船舶的橫向系纜力減小了50%，空化破壞率降低50%，節(jié)約工程投資5%—10%。

　　船閘擴(kuò)能及閘壩復(fù)航技術(shù)。揭示了船閘充泄水過程中上下引航道非恒定流特性的變化規(guī)律，提出了兩線船閘共用上引航道、下游采用分離的布置方式，得到了彎曲河段同岸布置二線船閘引航道口門區(qū)河面寬度收縮率（上引航道）和放寬率（下引航道）、引航道軸線與主流之間夾角等的布置原則，以及調(diào)順岸線、加長導(dǎo)、隔流堤、封堵隔流堤底孔等優(yōu)化措施。研究成果應(yīng)用于廣西西江貴港和西津樞紐二線工程，使樞紐通過能力最大提高200%左右，船閘節(jié)水達(dá)到40%左右。

　　庫區(qū)變動(dòng)回水段碼頭建設(shè)成套技術(shù)。提出了庫區(qū)變動(dòng)回水段碼頭新型結(jié)構(gòu)型式，揭示了碼頭庫岸巖土體強(qiáng)度的弱化機(jī)理及碼頭岸坡（含護(hù)岸擋墻）在庫水位變化條件下的失穩(wěn)機(jī)理，獲得了地震對港口碼頭的破壞形式及成因，提出了深水碼頭上部構(gòu)件鋼抱箍施工方法、以及考慮地震影響的框架碼頭設(shè)計(jì)方法。研究成果應(yīng)用于重慶港果園碼頭工程、寸灘集裝箱碼頭三期工程，節(jié)省工程費(fèi)用20%，編制了重慶港大水位差深水直立式碼頭設(shè)計(jì)與施工的參考技術(shù)指南。

　　中心建設(shè)以國家發(fā)展規(guī)劃為導(dǎo)向，以市場需求為依據(jù)，以工程應(yīng)用研究和技術(shù)研發(fā)為主要內(nèi)容，充分發(fā)揮依托單位的人才、技術(shù)和管理優(yōu)勢，建設(shè)一流的內(nèi)河航道整治工程技術(shù)研發(fā)平臺、成果轉(zhuǎn)化平臺、人才培養(yǎng)及技術(shù)交流與服務(wù)平臺，成為支撐我國內(nèi)河航道整治工程建設(shè)和引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的基地，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。（徐潔）