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水沙生境模拟研究室发轫于韩其为院士在泥沙运动统计理论和非均匀不平衡输沙理论方面的开创性研究。经过三十余年的发展,团队在非均匀不平衡输沙理论和数值模拟技术方面不断探索,自主研发了多维一体化水沙运动数学模型软件,实现了全维度水沙运动数值模拟,研发了集数据管理,前处理、求解器和后处理于一体的水沙生境要素“安澜模拟”系统,已被广泛用于长江、黄河、黑龙江、乌苏里江、淮河、澜沧江湄公河、洞庭湖和鄱阳湖等诸多重要水域,在三峡等重大水利工程、长江大保护和确保黄河安澜的泥沙问题中,发挥重要作用。依托于中国水利水电科学研究院优势学科平台,逐步形成以水沙生境模拟与资源化为方向,以泥沙运动理论和水沙数值模拟技术为特色的学科发展格局,旨在为解决大江大河规划、保护、治理和开发过程中涉及的河床演变、河道整治、水库和湖泊泥沙、引水工程的取水防沙,以及与此关联的涉沙生境问题提供科学依据和保障。

科室主要研究方向包括:非均匀不平衡输沙理论、水沙生境要素输移机理及耦合机制、水沙生境模拟技术与软件、天地一体化多源时空信息数据量化分析技术、水沙微观尺度模拟技术等。围绕这些研究工作,团队荣获大禹特等奖1项,一等奖2项,二等奖1项,获发明专利10项、软件著作权12项,实现新型专利4项,实现成果转化2项。

图1 安澜模拟系统登陆界面

图2 三维虚拟仿真可视化展示

图3 多维一体化水沙数学模型软件

图4 长江-洞庭湖区域主要河道和陈家马口至城陵矶河段示意图

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