成果围绕“参数输入—模型构建—数值计算—方案优化”的技术路线，形成四大核心模块：

1）多参数输送特性分析

基于现场监测、室内试验和工程运行数据，系统分析颗粒级配、颗粒密度、管径、管长、管壁粗糙度、输送流速及泥浆浓度等因素对管道阻力、泥沙淤积和输送效率的影响，识别制约管道安全高效输送的关键因素。

2）大管径、长排距三维模拟

根据实际管线尺寸和布置建立三维数值模型，模拟泥浆沿程流动、颗粒沉降、底部推移及冲刷再起动过程，输出沿程压力、断面流速、泥沙浓度和淤积形态等参数，目前已具备4000m工程尺度长距离管道输送模拟能力。

3）复杂土质CFD模拟

针对细砂、中粗砂、硬质黏土等土质，采用CFD方法模拟不同粒径颗粒的沉降、滚动、碰撞、推移和堆积过程，分析大颗粒及混合土质对局部流场和管道阻力的影响。

4）关键指标预测与工艺优化

基于三维模拟结果，预测沿程临界流速、管道阻力、断面流速与浓度分布及泥沙淤积状态，建立流速、浓度、管阻和输送效率之间的关系，确定合理的输送流速与泥浆浓度区间，为管线配置和输送工艺优化提供量化依据。

1）大管径、长排距工程尺度精准模拟

已形成0.85～1.0 m级管径工况的建模与验证基础，并完成最长4000 m长距离管道工程尺度模拟。模型可捕捉沿程流速再分布、浓度分层、泥沙淤积及冲刷再起动过程，准确识别不同管段的沉积、冲刷和局部低速区域，突破仅依靠管道进出口参数判断整体输送状态的局限。

2）多土质、多粒径、多流态适配

技术体系可覆盖细砂、中粗砂、黏性土、胶结粗砂及含大颗粒块体的混合土质，模拟颗粒悬移、沉降、滚动、碰撞、推移和堆积过程，反映管底沙层、沙波及局部低速区的形成，适用于多种复杂输送工况。

3）多源数据率定，预测结果稳定可靠

模型采用室内试验、现场断面取样、流量浓度监测和管道压力数据进行联合率定与验证。率定后，典型工况下关键参数计算偏差可控制在5%以内，能够较准确地反映管内浓度分层、压力衰减和流速分布特征，为工程尺度模型应用提供可靠基础。

4）精准预测沿程临界流速与管阻

通过多流速工况计算和断面淤积识别，可获得不同浓度、粒径下对应的临界流速。修正模型进一步考虑输送长度和管壁粗糙度影响，计算结果与模拟及试验数据具有较高一致性；同时可预测沿程压力损失和局部管阻，量化分析管径大小、浓度、颗粒特性及床面形态对输送阻力的影响。

1）新建管线设计与输送能力校核

针对新建疏浚吹填工程，模拟不同管径、排距、线路高程及泥泵组合下的管内流动状态，预测沿程临界流速、压力损失和输送阻力，为管径选择、管线布置提供量化依据。

2）施工参数比选与输送工艺优化

结合目标土质、输送距离和产能要求，开展流速、浓度参数的多工况计算，分析断面流速浓度分布、泥沙淤积和管阻变化，确定兼顾输送产量、施工能耗与运行安全的合理参数区间。

3）复杂土质与特殊管段专项分析

针对宽级配泥沙、粗砂、硬质黏土、黏土球及混合颗粒，模拟其沉降、碰撞、底部推移和堆积过程，分析直管、变坡及局部复杂管段内的流态变化、冲淤形态和过流断面演变，评估复杂土质的安全输送能力。

4）堵管与管道磨损风险评估

根据底部颗粒浓度、淤积高度、有效过流面积、局部压降及流速突变等指标，识别泥沙持续沉积和堵管发展区域，为风险预警阈值设置提供依据；同时结合推移质和悬移质的空间分布，分析管道底部及上部不同部位的颗粒磨损特征，为管线巡检、管段更换和防磨提供支持。

目前，该成果已在古雷增填沙工程、“新海凤”号巴西疏浚工程、泰国马达普工业港开发三期疏浚填海工程等多个疏浚吹填及复杂土质管道输送项目中开展工程验证，形成了覆盖长距离、高浓度和多土质工况的应用基础，可为港口航道疏浚、远距离吹填、深远海取砂、湖库清淤及高浓度浆体输送等工程提供技术支持。