“水利工程环境安全保障及泄洪消能技术研究”（项目编号：2016YFC0401700）是国家重点研发计划“水资源高效开发利用”重点专项在“重大水利工程建设与安全运行”领域首批启动的项目之一。项目成立了由著名水工水力学专家刘之平教授级高工领衔、11家单位200余名科研人员参加的科技攻关团队，包括中国水利水电科学研究院、南京水利科学研究院、长江科学院等科研院所，河海大学、四川大学、天津大学、湖北工业大学、华北电力大学等高校，以及中国长江三峡集团公司、长江勘测规划设计研究有限责任公司、南京河海科技有限公司等水利工程建设、设计、科研单位。

近些年来，我国的水利事业的改革发展取得显著成效，“十二五”是水利投资规模最大、建设进度最快、改革力度最强、综合效益最好、群众受益最多的五年，在我国治水史上写下了浓墨重彩的一笔。“十三五”期间，我国多座具有“大库容、高水头、大流量、流域环境条件复杂”等特点的重大水利工程又将相继开工建设或建成，确保其环境安全是发挥水利工程正常功能、实现可持续发展的关键。我国已建的各类水库9万余座中，相当一部分由于水利工程设计建设、调度运行过程中的固有问题，以及流域经济社会的迅速发展，已经出现了一些不容忽视的环境问题。根据主要环境问题的产生、发展位置，可分三个区域归类水利工程的主要环境影响，即3大板块的环境安全保障问题：第一是水库库区出现的泥沙淤积形成污染底泥累积、水库分层引起的水体水质恶化、河道型水库的富营养化和水华问题；第二是水库枢纽区出现的泄洪消能雾化、振动和低频声波对工程周边环境造成的影响；第三是水库下游河道内出现的水库下泄低温水、环境流量不满足、总溶解性气体（TDG）过饱和等问题。可以看出，水质分层、富营养化、环境流量等既是老问题，也是新问题，而泄洪消能引起的雾化、振动、低频声波等则是近年来逐步受到关注的新问题，新老问题交织，给水利工程的建设、运行和管理带来了不少的困扰。

为解决或缓解上述环境问题，一方面需要针对不同问题研发针对性技术，如去除水体内源污染的底泥处置技术、缓解水体分层的干扰技术、降低水体营养水平的生态治理技术等；另一方面，更需要从水工构筑物本身的选型、设计、建设、运行等不同环节进行优化，寻求根本的系统解决方案，包括研发环境友好型的泄洪消能工程、改进的水库取水设施、多目标调度技术等。因此，本项目围绕保障水利工程环境安全的技术需求，针对大型水利工程建设运行引发的环境和工程问题，拟在深入研究水利工程主要环境影响产生机制、泄洪消能系统的环境响应机理等科学问题的基础上，解决库区水质、下泄水温与TDG的预测、环境流量配置、泄洪消能的环境影响评估等关键难题；形成多项关键技术、装备，并选取典型工程开展技术应用示范，旨在形成系统缓解水利工程环境问题、保障水利工程环境安全的技术体系。

项目根据水利工程环境影响分区，采用凝练机制—优化设计—措施防治—工程示范的完整链条研究思路，提出了以枢纽为中心，衔接库区与下游的3大板块、10个课题的研究体系与内容设置。板块Ⅰ（库区水环境安全保障）包括3个课题，分别是：大型水库分层的水质响应及影响缓解技术研究、河道型水库富营养化机理与综合调控技术研究、深水水库沉积物污染特性与基底修复技术研究；板块Ⅱ（枢纽泄洪环境安全保障）包括4个课题，分别是：泄洪消能雾化对周边环境的影响及缓解技术研究、泄洪诱发场地振动和低频声波机理及环境危害防控技术研究、低环境影响度的泄洪消能技术研究和泄洪消能环境影响综合评价方法与技术研究；板块Ⅲ（下游环境安全保障）包括3个课题，分别是：深水水库低温水影响控制技术与装备研究、水利工程环境流量配置与保障关键技术研究和泄水过饱和气体形成机制与消减技术研究。

项目拟采取原（异）位观测、室内实验、数值模拟等研究手段，突破水质分层缓解、水华调控、低温水调控、环境流量保障、TDG调控、雾化及振动源减缓、泄洪环境影响风险评估及低环境影响大坝泄洪消能技术等多个方向的关键技术。项目拟选取三峡、向家坝、溪洛渡、乌东德等典型大型水利工程进行技术应用示范，有针对性的解决工程环境安全问题，计划形成出版专著8~10部、发表论文200篇以上、授权发明专利20项以上的研究成果。

当前，在国家全面贯彻实施“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念之时，水利工程的绿色发展将更加成为水利工程建设运行的应有之义。以水利工程开发建设过程中的环境问题的缓解技术为对象开展研究，符合《关于加快推进生态文明建设的意见》中要求“在环境保护与发展中，把保护放在优先位置，在发展中保护、在保护中发展”的原则，对实现水利工程和环境保护和谐发展有重要意义。项目针对水库的水质恶化、富营养化、低温水、环境流量等问题开展研究，并形成相应的缓解技术，符合《关于实行最严格水资源管理制度的意见》对水利工程的建设调度运行提出的“开发利用水资源应维持河流合理流量”和水库的合理水位，“防治江河湖库富营养化”等要求；以受水利工程调控的河流水库的水量、水质保障为重要研究内容，符合《水污染防治行动计划》中提出的“维持河湖基本生态用水需求，重点保障枯水期生态基流”，“加大水利工程建设力度，发挥好控制性水利工程在改善水质中的作用”等要求；以水利工程建设、运行，尤其是泄洪消能过程中的若干环境问题开展研究，提出工程建设及水工建筑物的设计运行方案和环境影响缓解技术，并在多个大型水利水电工程开展示范研究，是对《国家水安全创新工程实施方案（2015—2020年）》的正确响应。通过本项目的实施，将更好的贯彻落实国家关于绿色发展以及生态文明建设的相关要求，也将为实现水利工程建设与环境和谐共赢提供关键的技术支撑。