2020年度重大科研项目实施进展情况及创新性阶段成果主要有:
1)国家水专项新项目、课题及子题
1、“永定河(北京段)河流廊道生态修复技术与示范”课题
以永定河山区段为重点研究范围,围绕河流生态廊道的生态流量及保障要求,研究了河流廊道水生态服务功能评价技术、河流廊道水域岸线范围确定与优化调整技术、河流廊道生态流量及其可达性分析技术、面向生态流量的多水源流域水资源配置与统一调度技术,制定了永定河水域岸线功能优化调整与综合保护方案、永定河山区段生态流量方案与生态用水统一配置调度方案及协同保障机制。
针对永定河(北京段)三家店至南六环路区段人工景观蓄水河段再生水补给为主、水质不达标、水生态功能不健全、水华频发等问题,围绕景观蓄水河段生态功能提升要求,开展了人工景观蓄水河段生态功能单元优化调整技术、人工景观缓滞水体流态调整与分区水力调控协同技术、景观缓滞水体水质净化技术、景观水体群水华预警及应急处置等关键技术研究,选择水质问题突出的莲石湖,开展了人工景观缓滞水体生态功能提升综合示范,研发形成了河道大型景观水体生态功能提升集成技术。
针对永定河沙质断流区(卢沟桥~梁各庄)常年干涸沙化、河岸植被覆盖度低、河流廊道功能基本完全丧失等问题,以河流廊道理论为指导,研究制定了绿色生态廊道功能分区方案,研究了“以水带绿,以绿养水”的河流廊道景观单元优化配置技术,形成了绿色生态河流廊道生态景观单元优化配置方案,开展了河流廊道水域和河岸生态景观单元生态重构关键技术研究,选择长度不低于10km的典型河段,开展了断流区河道形态重构、水域多样生境构建与生态河岸构建的综合示范。
针对永定河(北京段)严苛的水文与水资源条件,围绕绿色生态河流廊道多水源利用与地表地下同步立体修复需求,研究了永定河(北京段)多类型补水水源水质生态风险评估技术、河湖生态补水水源湿地水质净化技术、沙质高渗漏河道地表水-地下水力联系与过程刻画技术、永定河(北京段)河流绿色生态廊道景观单元生态水量精细化核算技术、多类型水源生态补水体系水量调蓄调配技术,研究制定了多类型水源水质风险控制与生态补水体系水质水量优化调度方案、绿色生态廊道中长期构建方案。
2、“永定河生态廊道建设与水质水量联合调度研究”课题
一是基于保障防洪安全和河流生态需水、洪水资源化利用和水环境改善的调度原则,利用区域水网水动力水质调度模型,通过水质水量联合调度平台进行展示,提出多水源、多目标、多情景下的区域水网水质水量联合调度方案,构建廊坊市永定河水质水量联合调度方法体系。本研究认为:南水北调生态补水是保证区域水质达标的主要因素;再生水是保障泛区收水量的关键因素;根据上游来水量及水质的不同,通过闸坝群的联合调度,实现水质水量综合调控。
二是构建了区域水网水质水量联合调度平台。平台总体框架采用“三库三层四体系一终端”结构。“三库”分别为实时监测数据与基础信息数据库、联合调度模型库、联合调度方案库,“三层”为数据感知层、数据传输网络层和业务功能层,“四体系”为支撑平台建设与运维的安全保障体系、运维管理体系、政策法规体系以及规范标准体系,“一终端”为展示数据和调度计算的终端设备,如监控大屏、服务器、PC设备以及移动设备等。
3、“北运河流域生态流量保障方案研究”子课题
该研究为国家“十三五”重大水专项“京津冀区域水环境质量综合管理与制度创新研究”项目下设课题3、北运河流域水质目标综合管理示范研究的研究子课题,主要目的是研究北运河流域水生态系统特征及改善目标需求,提出基于流域水资源优化的生态流量保障方案及机制建议。
我所承担第四子课题,主要结合北运河流域水资源禀赋特征及水污染控制现状,分析实施生态流量管控的主要制约因素,提出多水源(天然径流、污水、再生水等)配置优化的流域生态流量保障方案及机制建议,为北运河流域水质目标综合管理和再生水补给和河流廊道重要节点的生态修复提供支持。
本年度完成了北运河流域丰水期、平水期、枯水期野外采样与调查,完成北运河流域生态流量核算技术方法体系的梳理,构建北运河流域水生态保护和改善目标识别体系,完成基于水生态保护目标的生态流量初步核算,完成北运河流域水生态栖息地现状分析评价,完成流域SWAT水文模型、流域一维和水动力模型以及典型河段二维水动力模型构建与模拟、完成多闸坝联合调控模拟分析等工作。年度发表论文2篇,专利2篇。
4、“河流-湿地群生态连通与水质提升技术研究与示范”子课题
该研究是“妫水河世园会及冬奥会水质保障与流域生态修复技术和示范”项目的子课题。妫水河作为2019年世园会和2022年冬奥会的举办地,保障其水质、水量安全,提升水生态环境质量,对赛事的成功举办具有重要意义。该研究以妫水河水质和景观提升为目标,开展河流湿地群生态连通方案制定、景观设计、水生植物群落配置等方面的研究工作,不仅为妫水河水质和景观提升提供保障,而且,能够为我国北方缺水地区实施河流生态修复提供参考。
本年度完成妫水河表流湿地模型的构建,模型率定验证,构建水循环系统,对妫水河溶解氧、氨氮、磷酸盐、总氮等水质指标进行模拟,完成有无植被以及有无水循环系统等多情景模拟研究工作,撰写文章1篇。
5、“径流变化与人工调控影响下妫水河流域水质目标管理技术研究”子课题
建立基于河长制的控制单元划分方法。针对妫水河流域尚未建立落实治污责任的控制单元,流域水质目标管理任务抓手不够硬的问题,提出了基于河长制的控制单元划分方法,建立“河长制控制单元”,使得流域水质目标管理技术有关水环境保护与治理措施更具抓手。及时紧密结合河长制的推行,在流域水质目标管理技术体系中的“控制单元划分”部分纳入了河长制有关内容,建立“河长制控制单元”。在进行控制单元划分时,在原有方法的基础上,考虑了河长管辖范围,如此,在落实某个控制单元的治污责任时,有了明确的责任主体(控制单元对应的河长),有利于落实污染源及措施责任主体,将工程及非工程措施落实到每个控制单元或河长。因此,使得控制方案更具备可操作性。
构建了面向措施优化配置的妫水河流域容量总量控制方案。针对尚未在总体流域容量总量控制方案中考虑措施优化配置的影响的问题,面向“妫水河及支流水质水量优化配置和调度”“妫水河上游流域水土保持生态修复”“妫水河水循环系统生境修复”等工程措施,开展了不同工程措施及非工程措施的优化配置情景分析,将措施优化配置纳入流域水质目标管理技术体系,并制定面向措施优化配置的妫水河流域容量总量控制方案,为流域水环境保护与治理方案的制定提供了科学依据,也拓展流域水质目标管理技术内涵及体系。该技术在科学合理技术水体水环境容量基础上,综合考虑技术与管理因素,制定容量总量控制方案;同时将工程及非工程措施落实到每个控制单元或河长,使得方案落地性更强,引领容量总量控制方案更加注重实践。
6、“大清河下游生态廊道构建技术研究及工程示范”课题
构建了生态廊道构建指标体系和指标阈值确定关键技术,并在大清河流域应用形成了大清河生态廊道顶层设计方案。构建了“五区十源三轴”的大清河流域“山水林田淀海”的生态安全格局,确定了“三主轴”的大清河廊道宏观布局;明确了大清河生态廊道贯通、安全、清洁和美丽的功能目标,确定了“二元三带三策略”的大清河廊道中观结构;针对下游赵王新河到东淀大清河段水生态问题,结合宏观定位中观服务功能,提出生态廊道空间结构规划。
7、“生态流量核算技术集成与适应性管理方法研究”子课题
该研究是国家重大水专项“流域控制单元水质目标管理技术集成”课题的子课题。在充分梳理国内外常用生态流量计算方法适用条件的基础上,结合我国的水资源禀赋状况、水生态系统特征、气候地貌等因素,提出适用于我国的生态流量计算分区分类体系,并针对每个类别给出生态流量计算方法推荐方案和生态流量阈值范围。在系统总结河流生态流量计算方法的基础上,选择淮河流域沙颍河为研究对象,建立包括水文学、水力学、物理形态演变与生境适宜性评估、关键水生生物响应的生态动力学模型,通过实例研究,评价了每种方法的计算效果,以此明确适合沙颍河和东汶河的生态流量计算方法,构建了沙颍河流域水文学、水力学法、栖息地模拟法评估生态流量的整装成套技术,建构水生态保护目标与生态水文过程的需求关系,形成河流生态流量核算方法评估系统。对比分析了三类生态流量计算方法的生态流量推荐值,进行了技术评估和验证分析。
完成了国外生态流量研究进展调研,完成了国内相关部门、机构发布的所有涉及生态流量的相关技术标准、规范和导则的调研工作;针对沙颍河闸坝重度干扰这一现状,提出了两个技术:1、提出了河流水文周期评估这一技术,评估河流的水文周期有助于识别河流的水文节律和河流生态结构的调整周期,辅助研究人员研究生态格局变迁。2、提出了精确评估河流水文变动的修正的RVA方法,将水文年、IHA指标位置信息等因素纳入水文变动评估之中,克服了传统RVA方法中无法量化IHA指标在年内和年际变动的缺陷,形成了一类可精确评估闸坝河流水文指标变动的方法,并根据淮河流域闸坝调控的生态流量问题,完成生态流量保障的政策建议。已发表论文3篇,其中SCI一篇,中文核心两篇,目前该项目还在研究阶段。
2)国家重点研发专项新项目、课题及子题
1、“大型水库分层的水质响应影响缓解技术研究”课题
本课题是水资源高效开发利用专项中“水利工程环境安全保障及泄洪消能技术研究”项目的课题1。以引滦入津工程潘家口、大黑汀水库为示范区,结合人工监测和自主开发的垂向连续水温溶解氧高时间密度监测平台,开展了连续三年的库区热分层、缺氧区及水质监测,识别了水库热分层及缺氧区的时空演化规律,定量化分析了水库热分层及缺氧区的主要驱动因素,明晰了库区水质对缺氧区的响应关系,应用物理模型手段开展了曝气技术破坏水库分层界面的实验研究。
本课题提出的调度技术手段、研发的水质改善技术装备可有效改善库区水质,保障水库供水水质安全,加强区域水资源保障能力,提高工程及其上下游区域的生态系统健康,促进国家和重点区域经济良性可持续发展。课题采用多种先进技术手段,对大型热分层水库缺氧现象开展了深入研究,形成的缺氧区演化数值模拟技术、提出的调度抑制手段及阈值、对滞温层缺氧区增氧及水质改善装置的参数优化研究在国内研究较少,属国内先进水平。课题成果可显著降低工程运行管理成本,明显改善区域生态环境状况,实现改善民生、促进社会发展的目的。课题成果从机理出发提出具体的应用技术和手段,具有较强的可推广性,可为具有相同问题的水库提供统一的解决方案。
2、“鄱阳湖五河及湖区生态水利特征因子响应机制研究”课题
该课题针对鄱阳湖生态系统特点和生态水利特征目标,研究鄱阳湖五河及湖区水土流失、泥沙通量与河道形态调整规律、鄱阳湖农业节水灌溉、水土资源调控及农业面源污染治理技术;研究内容在综合考虑防洪、用水、水环境保护等需求的基础上阐明鄱阳湖流域包含陆地、水陆交错带及水体的治理需求。
2020年课题重点研究了鄱阳湖流域生态系统特征,分析了鄱阳湖枯水特点及影响因素,指出了鄱阳湖五河控制性水库调度运用对五河下游及尾闾河道水位、流量的影响;结合流域自然、水利工程建设、水土保持工程、采砂等水利工程情况,揭示多因素影响下五河及湖区泥沙通量时空分异规律;在水资源和河道形态变化研究的基础上,构建了适应于鄱阳湖流域的底栖动物-鱼类动力学模型,江豚栖息地模型及鄱阳湖生态系统模型等模型,为进一步分析水利工程对区域生态环境影响提供了理论基础;开展复杂水文特征条件下鄱阳湖流域生态系统健康内涵研究,构建鄱阳湖生态健康评估体系,辨析了鄱阳湖流域包含水利工程建设在内的生态胁迫因子,指出了鄱阳湖流域的受胁迫状态,提出了生态水利的内涵。完成中期考核等工作。本研究可以提升水利工程建设融合生态的理念,为促进生态友好型水工程体系建设提供理论基础。
3、“三峡水库水体富营养化削减与生物调控技术及示范”课题
课题以研发的支流库湾三维水动力-水质-水体富营养化模拟与反演技术为主要技术手段,解析了典型支流库湾水体富营养化营养盐的来源组成及其随干支流水情变化的时空变化规律,揭示了典型支流库湾的水体富营养化演变成因及其藻类水华形成与发生的驱动机制,并遵循全过程控制的技术模式,提出了水陆交错带末端拦截(反硝化墙技术)-水体营养盐原位削减(新型网式浮床植物营养竞争技术)-水生态系统修复(基于食物网结构与功能优化的生物调控技术)相结合的立体调控集成技术。
4、“国家水资源立体监测体系与遥感技术应用”任务“湖库水质模型数据同化技术研究”
针对典型遥感监测指标(叶绿素a、悬浮物浓度和浊度),进行水质模型建模,开展水质模型模拟。完成同化系统的代码的编写。现阶段,以湖泊一维GLM模型进行同化实验,已经实现两种算法的同化,将实测的表层水,以及GLM模型进行了有效地融合,同化算法分别为集合卡尔曼滤波和粒子滤波,比对了两种同化算法下的预测效果。数据同化算法提高了输入边界估算精度,一定程度上提高了模型的预测效果。研发一套湖库水质模型的数据同化技术,实现湖库水温的同化,实现水温与叶绿素的联合数据同化,实现水体中TSS的同化。
5、“湿地生态需水精细化计算”子题
通过多期野外调查,建立了芦苇全生命周期的出苗、营养生长期、生殖生长期及休眠期的生物指标与水深的响应关系曲线,研究表明芦苇适宜水深为40~80cm。分析扎龙湿地敏感保护目标丹顶鹤、芦苇、鱼类与水文过程的响应关系,得到敏感保护目标的生态水位月过程,最小生态水位为143.9m。建立扎龙湿地湖泊面积-水位关系曲线,结合敏感保护目标生态需求,确定扎龙湿地湖泊最小适宜面积为402.97 km2。根据对1986~2018年扎龙湿地土地利用变化度的分析,表征水源涵养区的湖泊、明水沼泽和芦苇沼泽的总面积基本未发生变化,说明扎龙湿地生态系统处于动态平衡中。根据历史遥感影像解译结果并结合区域水管理情况,得出芦苇沼泽最小适宜面积为985.20km2。根据水量平衡法综合考虑了扎龙湿地的降雨量和蒸发量,植物需水量,土壤需水量和土壤下渗量,得到生态需水月过程,结合敏感保护目标的生态需求,得出扎龙湿地适宜生态需水量为567.87×106m3。
6、“湖泊泥沙淤积调控的技术原理”子题
为准确模拟太湖的湖流,使用区域气候模式模拟了太湖湖面风场,结合泥沙数学模型,使用遥感反演获得的太湖泥沙浓度空间分布成果对水流泥沙模型进行了率定,获得了太湖全湖在不同季节的含沙量浓度分布特征,并为后续研究提供了基础。为阐明对入湖河口泥沙进行调控的技术原理,分别以太湖西南部的苕溪河口以及太湖西部的宜溧河口为对象,使用水流泥沙数学模型,开展了河口拦沙槽型式的比选,总结了针对入湖河口泥沙的湖泊减淤调控原理。为阐明对草型湖区泥沙淤积进行调控的技术原理,以太湖东部的胥口湾为典型研究区域,使用胥口湾局部水流泥沙数学模型并结合太湖全湖数学模型,研究了不同水草密度下泥沙的输运特征,提出了水草种植形态优化建议。
7、“海水淡化模式与政策研究”子题
该研究是水资源高效利用专项“京津冀水资源安全保障技术研发集成与示范应用”项目课题五“京津冀非常规水安全利用技术研发示范”的子题。于2020年11月15日通过了北京市水科学技术研究院组织的年度审查。该项目系统梳理了我国海水淡化产业的技术和发展现状,并针对海水淡化产业发展中遇到的问题提出了政策、模式上的建议,同时对京津冀地区的海水淡化产业发展提出了未来的规划,对水利部京津冀地区水资源管理方面的工作提供了一定的支持,已经完成海水淡化产业的发展模式研究报告编写,出版专著1部,文章2篇。
8、“水资源质量动态评价与预测”课题
该课题属于水资源高效开发利用专项“国家水资源动态评价关键技术与应用”项目。本年度主要进展包括:1)确定了动态月报参评测站,根据分区分类水体特征构建了水资源质量动态评价指标体系;2)确定了数据选用优先级次序,采用数据异常校验与清洗、缺失数据插补等方法处理数据,建立了基于多源数据融合的地表水水质动态评价方法;3)提出了基于遥感光学参量的湖库营养状态评价方法;4)选取代表断面和典型区域,识别了影响不同区域水质变化的关键驱动性因子;5)建立了基于数据驱动方法的水质动态预测模型库。
本年度课题研究凝练出1项关键技术“基于遥感光学参量的湖库营养状态评价方法”并通过专家评审,连续生产12期《全国水资源质量动态月报》,于2020年11月提交了课题中期报告,完成课题任务书规定的计划目标和指标要求。
9、“基于供需双向协调的再生水开发利用潜力评价”子题
该研究是十三五重点研发专项的课题“再生水开发利用潜力和模式及风险管控”内的第1子课题,结合我国再生水利用现状及规划,依据区域水资源供需现状及变化趋势、潜在用户分布,充分考虑城市杂用、景观环境、农田灌溉等不同用途的差异化的再生水利用需求与再生水特性,分析再生水开发利用的影响因素,构建基于供需双向协调的再生水开发利用潜力评价指标体系与评价方法,并开展再生水开发利用潜力预测。截至目前,本研究收集了我国再生水开发利用年鉴、论文等资料,利用SPSS方法分析了影响再生水开发利用的主要因素,采用层次分析法初步构建了评价指标体系。
10、“生活污水源头分离及分类收集技术研发与示范”子课题
本项目为科技部重点研发项目“西北典型区生活节水与污水再生利用技术研发与示范”项目的子课题,项目负责单位为我单位水资源所,课题负责单位为中联环股份有限公司,我单位承担子课题1“生活污水源头分离及分类收集技术研发与示范”,负责的是任务是厕所粪尿源头分离技术研发,化粪池改造,以及1套污水处理装置。本年度提交发明专利申请3项,发表论文4篇,通过中期检查。
11、“极端干旱条件下鄱阳湖典型支流生态流量保障技术研究”子题
围绕极端干旱条件下典型支流的生态流量保障需求,针对极端干旱年生态流量无法保障等问题,系统开展极端干旱条件下鄱阳湖典型支流(抚河)的生态流量保障方案研究。项目周期为3年,今年为第1年,开展了抚河流域水文情势变化研究,并基于不同水文学法初步评估抚河流域生态流量。
3)水利科技支撑项目
1、水利部重大科技项目“新时期中小河流治理目标与对策研究”
新时期中小河流治理目标及对策研究项目为水利部21项目重大水问题科技项目之一。该项目是由水利部水利工程建设司负责、规划计划司、财务司、河湖管理司和水旱灾害防御司参与的水利重大科技问题研究项目。中国水利水电科学研究院为项目承担单位,广东省水利水电科学研究院、浙江省水利河口研究院和黄河水利科学研究院为项目协作单位。项目由丁留谦副院长负责。
本年度主要负责完成了典型省区中小河流治理成效调研与评估、中小河流分区分类方案制定,中小河流实施及成效分析、中小河流治理对策以及治理目标和控制标准制定等工作,完成了阶段成果汇报以及项目验收报告编制等工作,负责编制完成《中小河流治理概念及治理目标体系专题研究报告》《中小河流治理实施情况分析专题研究报告》《广东省典型中小河流治理调研报告》《陕西典型中小河流治理调研报告》《吉林省典型中小河流治理调研报告》等成果报告,为本项目按期推进和顺利完成提供了有力支持。
2、水利部督办项目“全国水生态水环境监测分析试点”
本年度水利部水文司组织开展了水生态水环境监测评价试点,研究所作为技术支撑单位,在指导7大流域机构21个省区完成2020年全国水生态水环境监测试点工作基础上,系统梳理了试点水生态水环境监测分析技术,编制了《2020年水生态水环境监测试点工作总结报告》《水生态水环境监测试点技术总结报告》《水生态水环境监测调查分析技术方法》《生态流量水文分析计算技术方法》等成果报告,于本年度督办时间节点之前提交了各项成果,按时保质保量地完成了各项工作目标,取得了较好成效,各成果并通过了水利部水文司组织的专家审查。试点成果可为建立水生态水环境监测调查评价分析技术,探索以水文系列资料分析计算江河生态流量的技术方法,评价河湖水生态水环境状况,提出水生态水环境监测评价体系提供支撑,为下一步试点成果的推广奠定基础。
3、协助完成水利部督办项目“水资源宏观战略研究”
作为该项研究的协办单位,积极按照水规总院的要求,从水生态水环境保护的角度,研究河湖水资源开发利用和水资源涵养保护的标准,分析水生态环境保护与水安全保障的关系。重点从分区分类生态流量确定技术方面,提出了生态流量(水量)“三位一体”结构与“三维”范式,明确生态流量(水量)“三位一体”结构,即组分、阈值和保证率,保证率方面,生态基流的保证率为全年等于或高于生态基流阈值的时间比例,敏感期生态流量保证率为脉冲出现频率。从生态流量科学设置与水资源开发利用关系方面,辨析了水资源开发利用率40%极限条件与生态保护的关系,分析了水资源脆弱性指数(Water Resources Vulnerability Index, WRVI)反映水资源稀缺程度的开发利用压力状况,为研究河湖水资源开发利用和水资源涵养保护提供了支持。另外,从水生态水环境保护的角度,提出了按照河流分类进行生态流量确定与水资源开发利用管理的建议,并提出了河流分类的框架体系,结合分区特点及河流分类特点,提出不同类型河流的生态流量管理的原则要求。研究成果不仅支持了督办项目的顺利开展,而且相关成果在《中国水利》上发表了研究论文,并在中国水利学会2020年学术年会“生态水利工程技术与生态流量暨第一届生态水工学学术论坛”上作为特邀报告进行了汇报。研究成果取得了良好成效,并进一步提升了研究所水生态水环境保护方面的影响力。
4、水资源费项目“重要河湖生态流量复核与确定研究”
在开展的“分区分类生态流量确定技术研究”的基础上,本年度完成了“重要河湖生态流量复核与确定研究”项目验收工作。该项目主要开展典型河湖生态流量及其生态影响调查评估,调查分析典型生态环境保护目标的生态水文响应特征和水利工程在生态基流保障方面存在的问题;研究提出生态流量复核确定方法与技术导则;开展我国北方地区典型河流生态流量复核确定研究;研究国内外生态水量(流量)计算方法及适用性,提出适合我国国情水情的河湖生态水量(流量)推荐的计算方法。本年度完成项目报告编制以及成果汇报等工作,完成项目文件归档等工作。
5、面向河长制的重庆市河流生态修复决策支持实用技术示范
面向河长制工作的需求,实施重庆市中小河流生态修复决策支持成套技术示范与推广。目前项目已验收。具体内容包括:1)河长制决策支持系统需求研究。基于重庆市辖区内市、区县、乡镇、村四级河长职责,根据制定和实施“一河一策”的要求,梳理河长制决策支持系统需求。2)示范点河流生态修复项目多层数据库管理系统建立。对示范点基础地理信息、水文、地貌、生物、水环境以及社会-经济状况等方面的调查、监测数据进行采集、整编、挖掘、加工等一系列整合处理,并结合示范点河流生态修复工程的特点,形成示范点河流生态修复项目的多层数据库管理系统。3)示范点河流生态修复决策支持系统调试与运行。基于已开发的河流生态修复适应性管理决策支持平台,通过数据库、模型库和知识库更新,完成示范点河流生态修复决策支持系统运行与调试,在示范点河流生态修复规划进行推广应用。4)示范点河流生态修复总体方案的建立。在示范点多层数据库管理系统建立、调试与运行基础上,结合重庆市河长制落实过程中的河流生态修复决策需求,形成示范点河流生态修复总体方案,为重庆市科技扶贫、水生态文明建设等工作提供技术支撑。
4)自然科学基金项目
1、国家自然基金重点项目“鄱阳湖水文水动力过程与生态演替相互作用机理多尺度研究”
针对鄱阳湖不利水文情势变化驱动下的湖泊生态系统退化问题,分析自然和人类活动影响下的鄱阳湖水文水动力变化规律,系统研究大型湖泊水文情势变化对湖泊湿地演替过程与重要水生生物栖境退化过程的作用机理,探索机理性模型在研究湖泊水环境和水生态问题的新思路,提高大型湖泊生态水文学和生态水力学研究水平,研究所与武汉大学共同完成了《鄱阳湖水文水动力过程与生态演替相互作用机理多尺度研究》的工作,项目共发表研究论文21篇,其中SCI论文18篇,中文3篇。该项目2019年末顺利通过自然基金委的验收,同时为大型湖泊生态保护管理与生态保护工程建设提供技术支持
2、国家自然科学基金中德联合基金项目“大型水库变温层极小溶氧区形成机理及预测模型研究”
本年度开展了原位监测、实验分析与模型构建等工作。其中,在原位监测方面,建立长期水质监测浮台,定期原位监测及采样,了解MOM形成时间、形态以及水库水温、水质状况;在实验分析方面,开展了不同温度下藻类呼吸耗氧量、不同温度藻类死亡分解耗氧量实验研究;在模型构建方面,开展了垂向二维水动力-水质-水生态模型和综合影响量化研究。
3、国家自然科学基金重点项目“西南河流源区数据服务平台开发”
开展西南河流源区数据服务平台研究工作,通过高效的数据获取方法、存储与管理、数据同化融合技术、数据质量控制制度,全面获取西南河流源区的相关基础数据并形成数据产品集并建立有效和可靠的数据共享模式,为西南河流计划提供基础数据服务与共享平台。
本年度重点完成了数据汇交机制与管理办法编制,获取西南河流源区降雨、温湿度、辐射、可降水量、植被覆盖指数、通过基金委重大研究计划中期评估,整理了西南源区流域降水、蒸发、温度、生物量等多个环境要素的长系列数据,为西南河流源区数据服务平台提供了相应基础数据源,同时整理材料,为项目结题工作做准备。