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长江科学院流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室在长江大保护基础研究中取得重大进展

    长科院流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室于2019年1月26日在武汉召开了学术年会,总结了实验室科技成果,开展了多专业学术交流。会议邀请了中国科学院院士曹文宣、殷鸿福,湖北省科技厅副厅长杜耘,水利厅副厅长徐少军以及重点实验室学术委员会的知名专家到会指导。长科院院长卢金友、党委书记吴志广、副院长兼实验室主任陈进,院副总工,科研处、国合处、水资源所、水环境所、水力学所和空间所的领导和技术骨干以及研究生60余人参加了会议。 陈进从人才培养、科研项目、研究成果、运行管理4个方面介绍了流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室2017-2018年的工作情况。空间所、水环境所、水资源所汇报了本专业的亮点成果,与会专家对实验室成果进行讨论交流。

    流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室依托长科院,于2011年12月获湖北省科技厅批复建立,是长科院重要的省部级科研创新平台之一。实验室以院内水资源所、水环境所、水力学所、空间信息所等专业所及其下属的实验室为主体,涵盖了水文水资源、水力学、水生态、水环境、水利工程、空间信息等多个学科专业。近年来实验室围绕长江大保护和长江经济带发展,针对长江流域及湖北省江河湖库保护与治理中的科技问题需求,致力于流域水资源综合管理与配置、水生态修复与水环境治理、水工程生态影响与生态水工、水利信息化与环境遥感、水利发展战略和流域保护政策法规等领域的基础理论和应用研究,取得了一系列重大研究成果,并在2017年获得湖北省优秀重点实验室,综合排名位列全省第4位。
  在河流生态流量与生态调控方面,结合国家重点研发课题“西南河流水电开发下水沙变异及生态水文适宜性调控”、“河库系统生态需水核算及调控技术”,国家自然科学基金项目“河流关键生态水文指标提取及水文变化阈值优化调控”、“汉江中下游春季硅藻水华暴发的生态学机制”,国际合作项目“Development of Ecosystem Flow Recommendations for the lower Jinsha River”、“中国河流生态环境流研究”,三峡集团公司科技环保项目“保护区水文情势变化对鱼类影响研究”等研究项目,从长江环境流的概念内涵、基本理论、计算方法和调控技术等方面展开系统研究。提出了耦合水文及水动力要素的全过程环境流理论,针对大型梯级水库、中小型山区性河流、平原水网区河湖水系,提出了环境流分类分区方法,确立了“基流+高流量脉冲”的生态流量设计思路,并给出了代表性鱼类产卵期的生态流量过程及满足鱼类繁殖的生态调度方案。针对湖北汉江,提出了控制汉江中下游春季水华暴发的最小流量阈值,以及面向水华防控和四大家鱼产卵的丹江口水库生态调度方案。这些成果丰富和发展了长江生态流量和生态调度的理论与方法,并在指导水库生态调度实践中得到应用。研究成果分别获得2013年大禹水利科学技术一等奖、2016年湖北省科技进步一等奖。
  在河流健康评估方面,结合水利部公益性行业专项经费项目“健康长江指标体系的建立及其应用研究”、“长江流域用水总量控制管理与示范研究”,中央分成水资源费项目“长江流域重要河湖健康评估”,南水北调中线水源公司“丹江口库区水环境管理研究”等研究项目,从评价理论、评价方法、指标体系、健康标准、健康长江评价体系等方面开展了深入研究。提出了适合长江特点的健康河流理论、多尺度多指标健康长江评价方法、健康长江评价指标体系及其综合管理标准化体系,并形成了系统完整的健康长江评价体系。成果已应用于长江流域综合规划修编、长江流域水资源综合规划、长江流域水资源保护综合规划、长江经济带水利专项规划等重要规划与长江流域水资源管理保护实践工作。该成果获2016年长江水利委员会科技进步特等奖和湖北省科技进步二等奖。
  在水资源配置与调度方面,结合国家重点研发课题“适应多维度用水需求的水库群供水调度技术”,国家自然科学基金项目“长江上游大型梯级水电站群联合调度系统发展战略研究”、中央分成水资源费项目“主要江河流域水量分配”、“水资源配置与调度管理”、江西省水资源管理系统一期工程项目“抚河、袁河水资源调配决策支持系统”等项目,从调配理论、调配方法、调度方案评价及优选、调度效益评价指标体系等方面开展深入研究。提出了长江上游梯级水库群、中下游多用水区域的建模方法,建立了长江流域供水调度模型及高效求解算法,研发了流域洪水预报及防洪调度、供水调度以及水资源调配决策支持系统,并在抚河、袁河等流域进行了应用示范。该成果获2018年大禹奖水利科学技术二等奖。
  在水环境治理方面,结合国家“863计划”项目课题、国家自然科学基金项目、水利部公益性行业专项经费项目,针对新形势下湖库水体富营养化与水华防治科技需求,采用理论分析、原型观测、室内(外)试验以及数值模拟等技术手段,试点研究与工程示范相结合,开展了湖库营养物质多源输移规律与生态防治技术研究,提出了农业源头区生活污水改良净化技术、城郊水体营养物质的湿地强化去除技术、养殖水域的生态调控技术和库湾藻类水华的水动力学调控技术,研究成果成功应用于三峡水库、丹江口水库、武汉市汤逊湖、滇池等水体营养物质控制与管理中,取得了显著的社会效益、环境效益和生态效益,为我国湖库富营养化控制和管理提供了科学依据和技术支撑。该成果获2015年大禹水利科学技术一等奖。
  在生态水工方面,结合国家自然科学基金项目“非均匀流场中鱼类运动行为和力学特性研究”,湖北省自然基金创新群体项目“生境因子的特征鱼类游泳行为响应及其鱼道设计技术”,水利部公益行业专项经费项目“长江流域梯级开发对典型鱼类赋存生境积累影响研究”,三峡集团公司科技项目“中华鲟产卵场对三峡工程运行的适应性及其对策措施研究”、“三峡水库野生经济鱼类早期资源保护生态调度方案研究”等项目,对水利工程对鱼类生境影响、鱼卵漂流水力学特性、复杂水流中鱼类行为响应、仿生态鱼道技术、鱼类产卵场水力调控技术和水库生态调度等开展了深入研究。揭示了鱼类洄游、产卵、孵化等阶段的水力响应机制,提出了仿生态鱼道结构型式、中华鲟产卵场修复方案和库区鱼类早期资源保护生态调度方案,形成了基于水力调控技术的鱼类生境保护修复技术体系。研究成果为过鱼设施设计和产卵场修复提供了理论依据与技术支撑,在长江鱼类保护方面产生了显著的社会效益和生态效益。该成果获2018年大禹水利科技进步一等奖和2018年水电发电科学技术奖一等奖。
  在水利信息化方面,结合国家科技支撑计划课题 “基于物联网的流域信息获取技术研究”、国家自然科学基金项目“基于三层分级框架的地理本体映射方法研究”、湖南省洞庭湖防洪蓄洪管理系统项目等,针对水利信息化“补短板强监管”的重大需求,项目以现代物联网、数字流域、云平台、大数据、地理信息等技术手段为基础,开展了基于物联传感网的流域多源信息获取与分析技术研究,构建了智慧流域“立体感知、智能传输、高效组织”多源信息获取模式,提出了空间大数据框架下的智慧流域数据组织模型,解决了智慧流域和水利智能化信息管理中的关键技术问题,取得了水利信息采集、传输、存储、管理、分析应用、决策支持等方面的创新性成果,得到多个水行政主管部门的应用,并取得良好效益。该成果获2018年地理信息科技进步二等奖。
  在长江保护政策法规方面,结合国家社科基金项目“生态环境责任的追究机制研究”、国家留学人员择优资助基金“跨流域调水立法研究”、水利战略与政策课题“长江流域生态补偿框架研究”、湖北省自然科学基金项目“汉江流域生态补偿机制研究”、长江保护立法专题“长江保护立法水环境与水生态重要法律制度研究”等,从长江大保护的现实诉求、立法需求、关键领域以及推进河湖长制、生态补偿机制等方面开展了深入研究。在流域层面,作为技术支撑单位,协助长江委编制出台了《长江流域片全面推行河长制工作指导意见》、《长江流域片全面推行河长制工作方案》,为长江保护立法提出了水环境与水生态重要法律制度及生态环境责任追究机制的建议,提出了长江生态补偿的初步框架建议;在地方层面,为贵州省、江西省、湖南省、重庆市开展省级河流的一河一策方案编制提供技术支持,为武汉市落实长江大保护提出对策建议。相关研究成果获2018年湖北省政府发展研究三等奖。并承办了中国水利学会2018年会的“长江大保护”和“河长制”两个分会场,充分体现了长江科学院在此方面的学术影响力。
  在长江经济带发展方面,结合国家发展和改革委员会专项课题“长江经济带协调协同发展战略问题研究”,根据上中下游功能定位、区域发展在资源、交通、环境和产业方面的差异性和互补性,从全局战略出发提出了长江流域跨省河湖长制协调监督机制、长江经济带横向生态补偿机制、长江经济带生态脱贫长效机制、绿色产业正面清单激励制度、长江流域跨省河湖长制协调监督机制。承办了湖北华商2018年联合会的“长江经济带水资源保护与利用高端圆桌会议”,与国内外院士专家对如何推进长江大保护工作提出了建议,并达成多项共识。研究成果获得国家发展和改革委员会基础产业司的好评,为长经济带协调协同发展战略、长江经济带水资源保护与利用的相关规划和政策提供了决策参考。
  这次学术年会,充分交流和宣传展示了重点实验室近年来取得的科研成果。与会专家和领导充分肯定了重点实验室在长江大保护等基础研究方面取得了重大进展,并建议重点实验室加强对成果的总结凝练,向申报国家级奖励和国家重点实验室的方面继续努力,进一步为长江大保护和湖北生态环境保护提供更大更好的科技支持

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