河湖水系连通的生态水文过程模拟关键技术及应用

  • 获奖名称: 河湖水系连通的生态水文过程模拟关键技术及应用
  • 获奖等级: 二等奖
  • 获奖类别: 长江科学技术奖
  • 授奖单位: 长江技术经济学会
  • 完成单位: 长江水利委员会长江科学院、湖北省水利水电规划勘测设计院、武汉市水务科学研究院
  • 获奖年度: 2022
  • 获奖人员: 曹慧群、邹朝望、谢珊、李晓萌、罗慧萍、唐见、翟文亮、罗平安、靖争、赵科锋、李欢、孙媛媛
  • 成果简介:1项目所属科学技术领域 环境技术科学 2主要内容 河湖水系是维系自然生态系统的重要组成部分，同时也是社会经济发展的重要支撑。受城市化进程的影响，导致部分河湖连通受阻甚至连通断绝，进而产生严重的水环境恶化和水生态退化等问题。 项目以全国最大的城市湖泊——武汉大东湖为例，从湖泊水质与生境改善需求、江湖连通需求和水文特征需求等方面综合辨析了城市湖泊水网关键生态水文要素，分区评价了湖泊水网水质特征、浮游植物现状，提出了城市湖泊水网水质改善需求。从水动力-水质响应机理出发，重点开发了河湖水系连通的城市湖泊水网三维生态水文过程模拟技术与分析平台，创新性地从水文分区与水文节律变化两方面探究了河湖水系连通下湖泊水网“水动力—水质—水生态”耦合系统响应机制，量化评估了水网连通对水质、水生态的分区改善作用及潜在的生态环境风险，构建了面向湖泊健康的连通工程水文调控技术体系与方法，提出了加强湖泊管理保护的水系连通工程运行管理建议，并在其他城市河湖水系连通工程设计与水环境治理工作中得到了应用和示范，为保障河湖健康、维系生物多样性、建设生态文明提供了技术支撑。 3主要创新点 （1）开发了河湖水系连通的生态水文过程模拟技术与分析平台 （2）揭示了城市湖泊群水系连通的水生态环境变化响应机制 （3）集成了面向湖泊健康的水系连通工程生态水文调控技术体系与方法 4产生效益 （1）经济效益 针对城市湖泊群水系连通工程提出的生态水文调控技术体系与方法，可为发挥水系连通工程的生态效益、保障工程的水资源配置和水环境保护功能提供技术支撑，具有较大的经济效益。 （2）生态及社会效益 项目提出的面向湖泊健康的水系连通工程生态水文调控技术体系与方法，可为减少或避免水系连通工程对生态环境产生的负面影响、减小工程的生态风险提供科学依据，同时为制定河湖水系连通工程建设、运行和管理的行业技术手册、标准制定奠定基础，对湖北省武汉市及其他相关城市的生态文明与海绵城市建设具有一定指导意义，具有持久的生态及社会效益。 5推动科技进步作用 项目相关成果获得国家发明专利4项、实用新型专利2项、软件著作权3项、团体标准1项、发表代表性论文8篇，专著2本，为河湖水系连通理论研究及工程实际应用提供了科学依据和政策参考。项目开发的河湖水系连通的生态水文过程模拟技术与分析平台，为河湖水网连通的生态风险评估和连通方案优化提供了技术支撑；提出的面向湖泊健康的水系连通工程生态水文调控技术体系与方法，为水系连通、湖泊水环境治理、海绵城市建设和防洪排涝等实施提供了技术借鉴。项目整体技术推广应用于武汉市大东湖等城市河湖水网连通工程生态效应评估和连通方案论证。在优化调整区域/流域水系格局、修复河湖水生态、改善水环境、推动区域可持续发展等方面，取得了显著的经济、生态及社会效益。