理论教育 水文水资源研究与应用成果

水文水资源研究与应用成果

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:2.2.4.1 产汇流机制及水文生态过程研究鄱阳湖生态系统的结构与功能主要由水文过程与水环境状况控制,而鄱阳湖的水文过程与水环境状况又主要由鄱阳湖流域内赣江、抚河、信江、饶河、修河五大河流来水、来沙及来污共同决定,表明鄱阳湖生态系统与鄱阳湖流域生态系统是互相联系、互相影响的有机整体。

水文水资源研究与应用成果

2.2.4.1 产汇流机制及水文生态过程研究

鄱阳湖生态系统的结构与功能主要由水文过程与环境状况控制,而鄱阳湖的水文过程与水环境状况又主要由鄱阳湖流域内赣江、抚河、信江、饶河、修河五大河流来水、来沙及来污共同决定,表明鄱阳湖生态系统与鄱阳湖流域生态系统是互相联系、互相影响的有机整体。因此,鄱阳湖研究的空间尺度,必须由鄱阳湖区扩展到鄱阳湖流域,即将鄱阳湖湖泊—流域生态系统作为研究对象,构建鄱阳湖水文研究的未来发展框架

通过构建数字鄱阳湖流域,研制多源信息融合以及多源数据的同化技术平台,建立反映空间特性不均匀分布的数字水文模型,利用数字化手段深入研究鄱阳湖流域产汇流基本规律,在探明流域生态水文物理过程基础上,着重探讨鄱阳湖流域生态水文化学过程及其生态效应,其核心内容是揭示流域生态水文物理过程产生机制、揭示污染物在鄱阳湖流域陆域水循环中的输移过程及生态效应、揭示不同环境条件下湿地植物与水的相互关系机理,探索各种植被的生态水文作用过程。

2.2.4.2 水质变化机理与水环境演变规律研究

鄱阳湖水质20世纪80年代以前达到Ⅰ、Ⅱ类水质标准的[按照《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)进行评价]占85%左右,90年代达到Ⅰ、Ⅱ类水质标准的占75%左右,进入21世纪,特别是2003年以后,达到Ⅰ、Ⅱ类水质标准的只占50%左右。近年来受湖区枯期水位持续走低、入湖废污水量增加等影响,鄱阳湖水质呈下降趋势。

采用网格法布设不同水位条件下鄱阳湖大水体水量水质监测站网体系,建立不同水动力条件与湖泊底泥释放污染物的定量关系,构建基于机理研究成果的水量、水质耦合数学模型;探讨鄱阳湖湖水运动动力学机制,模拟不同污染物在鄱阳湖周边河道、湖泊及底泥中迁移转化过程,研究污染物质在鄱阳湖水体系统中的紊动掺混、输移转化规律;探讨不同水动力条件对湖泊水环境的影响机制,提出鄱阳湖水域纳污能力计算模式、水环境容量计算模式及污染物总量控制方案,为鄱阳湖大水体开展水质水环境监测站网布设积累经验,为鄱阳湖区域经济社会建设提供水环境监测、研究成果。

2.2.4.3 生态系统结构、功能及其演变规律研究

鄱阳湖生态系统是一个开放型的系统。鄱阳湖纳赣江、抚河、信江、饶河、修河五河及博阳河、西河、潼津河等湖区直接入湖河流的来水,经调蓄后由湖口注入长江。因此,鄱阳湖生态系统受制于整个大系统的影响,系统内外存在大量的物质、能量、信息流动和交换。近年来,在人类活动与各种自然要素共同作用下,鄱阳湖生态系统将产生不同时空尺度的复杂变化,湖泊的水文循环格局受到影响,进而产生一系列复杂的连锁反应改变着湖泊生态系统的物理结构、能量结构和生物过程。

2.2.4.4 鄱阳湖开发利用与治理保护研究

1.鄱阳湖防洪调控策略研究(www.daowen.com)

由于气候变化、人类活动等导致鄱阳湖江湖关系发生较大的变化,往往造成湖区洪水峰高量大,持续时间长,给鄱阳湖区域经济特别是农业生产以及生态环境等带来很多不利影响。深入研究并揭示鄱阳湖高洪水位的形成原因和调控机理,全面评价蓄洪、泄洪、分洪等各类防洪措施及其组合的蓄泄效果和长期影响,在此基础上对鄱阳湖主要的防洪目标作出综合论证,探讨防洪战略的新思想和新途径,提出鄱阳湖区域防洪的调控策略。

深入调查鄱阳湖特大洪涝灾害的主要成因,通过野外原型观测与室内模拟试验相结合的途径,揭示各种因素在洪涝灾害形成中的作用机理,尤其是分析在经济社会发展过程中人类不当活动的致灾影响;完善洪涝风险分析理论,提出辨识洪涝灾害的各类主要致灾因子的方法,研究这些因子之间的关联及对灾情的作用机理,定量计算各项因子对洪涝灾害影响程度及风险贡献,筛选出特大洪涝灾害影响显著的因子;建立和规范流域洪水风险图编制方法,建设流域洪涝灾害的评估体系,研究适合需求的洪涝灾害应急系统框架结构和运行机制。

2.水资源开发利用管理研究

选择相应水文资料,利用鄱阳湖区域水文水动力学模拟模型,分析计算三峡工程运行后鄱阳湖水文情势的变化。在水文水力特性分析研究的基础上,利用3S技术,分析三峡工程运行后鄱阳湖水资源利用形势的变化、水环境水生态状况的可能变化,研究三峡工程运行后对鄱阳湖及滨湖区域在供水、生态环境安全等方面的影响范围和影响程度,包括鄱阳湖及滨湖区域主要供水区域取水量的变化和生态湿地面积及生物多样性的可能变化。

针对长江来水与水资源利用形势的变化,研究三峡工程功能扩展和功能扩展对工程本身的影响。为充分发挥三峡工程的综合效益,研究三峡工程功能从防洪、发电、航运扩展后,基于供水与生态的多功能调度模式。从区域水文与工程补偿角度出发,研究三峡工程与鄱阳湖区域水利工程水资源联合调控模式,提出实现鄱阳湖区域供水和生态安全的对策。

3.生态环境管理体系与机制研究

随着工业化进程的加快,大量的经济开发活动造成了资源退化、环境污染、生态破坏等一系列问题,维系整个江西省经济社会发展的鄱阳湖流域必将面临越来越严重的环境压力。鄱阳湖生态环境管理体制与制度是鄱阳湖生态系统管理的重要内容之一。针对鄱阳湖流域的自然环境特征、社会经济状况和环境状况,从管理的角度出发,交叉融合环境科学经济学系统科学等众多交叉学科领域,建立科学的环境管理体制与机制,协调流域环境管理、区域环境管理,以及工程环境管理的关系,实现有效的流域环境管理,具有重要的理论意义与实践价值。

分析鄱阳湖区域的生态环境状况及相关工程运行对生态环境的影响,总结其特点,为建立科学的鄱阳湖环境管理体制与制度奠定基础。

借鉴中外湖泊环境管理现状、流域水环境管理的研究,结合鄱阳湖生态环境特征的特点,对鄱阳湖环境管理的利益相关方,包括流域环境管理部门、流域各个区域环境管理部门、流域上的各个区域水利管理部门等进行博弈分析,通过博弈模型,找出利益相关方博弈的均衡点,并结合组织管理理论建立科学合理的鄱阳湖环境管理决策体制。整合鄱阳湖区域人类活动因子,建立基于湖区生态系统长期动态监测支撑的决策支持系统,指导湖区水生态系统的适应性管理,实现湖区的可持续利用。

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