长江科学院-获奖成果详情长江委青年科学技术奖

获奖名称: 变化条件下河流水沙与生源要素响应及调控对策研究

获奖等级: 二等奖

获奖类别: 长江委青年科学技术奖

授奖单位: 长江水利委员会

完成单位: 长江水利委员会长江科学院

获奖年度: 2017

获奖人员: 曹慧群、唐见、赵良元、罗平安、翟文亮、罗慧萍、曹小欢

成果简介:在气候变化和人类活动影响下，河流水沙及生源要素发生改变，对河流生态环境产生一定影响。本项目主要开展变化条件下河流水沙通量与生源要素响应及调控对策研究，包括：（1）构建大尺度大气环流因子和区域气象因子之间的统计降尺度模型，耦合人工神经网络统计降尺度模型和流域分布式SWAT水文模型，揭示流域未来气候变化及其对流域径流的影响程度。（2）开展泥沙对生源要素的吸附实验，量化泥沙-生源要素的耦合关系，构建水沙-生源要素数学模型，开发三维水沙与水质模拟软件，模拟水库工程运行水沙变化条件下河流生源要素的变化过程。（3）基于水-沙-生源要素耦合关系，提出河流水、沙和生源要素协调的适应性调控对策，包括河流生态调度方案、水库库尾挖沙、水生植物修复技术以及水库水环境综合保护方案等。本项目在统计降尺度模型和分布式SWAT水文模型耦合、泥沙吸附实验成果与水沙数学模型结合等方面，取得了创新性进展，实现了学科交叉，丰富了河流水生态环境领域的研究手段，发展了环境泥沙的理论体系，具有重要的科学意义；通过引入系统治理的科学理念，因地制宜地制定了成套的水沙及生源要素调控方案，切实有效地保护了水库的水生态环境，具有显著的社会和生态环境效益。应用上述研究成果，开发了适用于动态模拟的三维水沙与水质模拟软件；提出了河流生态调度方案，设计了水库库尾挖沙方案和坝前输排沙装置，为河流水沙调控及管理提供了理论基础和技术支持；系统制定了雨污分流、生物治污、生态沟渠、湿地净化等相结合的一整套水环境综合保护方案，并已成功应用于水库水资源综合保护工程中，对区域的生态环境保护、以及供水安全保障具有重要作用。依托项目成果，发表学术论文32篇，其中SCI收录8篇，EI收录5篇；出版专著（译著）2部；授权国家专利7项；授权计算机软件著作权1项。