| 成果名称: | 变化环境下珠江三角洲网河区水资源系统响应研究 |
| 完成单位: | 中山大学 |
| 主要人员: | 刘丙军,陈志和,于海霞,熊育久,陈俊凡,杨裕桂,严淑兰,陈萌,高梦元,严恒恒,李源,陆鹏翔 |
| 介绍: | (1)课题来源与背景: 本课题为广东省水利科技计划项目《变化环境下珠江三角洲网河区水资源系统响应研究》(2014-20),本项目针对变化环境下网河区水循环过程、水动力与物质输送机理、径潮流交互作用机理等均较单一水道更具多变异驱动因素、多层次、复杂结构模式的问题,综合运用水文水资源、水动力学、水生态、水环境、非线性理论与复杂性理论等多交叉学科理论,研究剧烈人类活动与海平面上升双重作用对该地区水文过程、盐水入侵与水资源供需系统的影响等前沿性问题。项目研究符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》和广东省水资源发展战略发展需求,是实践新时期国家水利发展战略部署和治水思路的重要探索。 (2)研究目的与意义: 近年来,海平面上升与人类剧烈活动影响下,珠江三角洲网河区水资源问题更加突出,严重威胁到珠江三角洲城市供水安全和河道生态环境健康。本课题针对珠江三角洲网河区湿润气候、河网纵横、人类活动剧烈、海平面上升显著的特点,采用多交叉学科理论与方法,开展剧烈人类活动与海平面上升对该地区水文过程、盐水入侵与水资源供需系统的作用机制识别,为珠江三角洲网河区防洪、供水与压咸调度提供关键技术指标。课题研究有助于丰富和完善变化环境下河口区水文水资源系统响应与应对理论,促进河口地区水资源可持续利用,具有重要理论和实践意义。相关研究成果对我国长江三角洲、环渤海湾等沿海地区水资源战略开发也具有重要借鉴作用。 (3)主要论点和论据: 本课题创建了珠江三角洲水资源及其开发利用调查评价基础数据库,研发了基于复杂性理论的水文全要素变异与重构方法,创建了网河区1D-3D水动力盐度耦合模型、盐水入侵预测模型以及水资源优化配置模型,科学提出了珠江三角洲网河区压咸调度的控制性指标、水资源系统脆弱性的敏感性与抗压性指标等关键性指标,对指导珠江三角洲网河区防洪、供水和压咸调度具有重大理论与实践指导作用。 依托本课题,共发表高水平论文9篇,发表专著1部,培养研究生8人,形成了一个以面向网河区水资源与水环境问题、在国内外具有一定学术影响力的研究团队。 (4)创见与创新: 针对变化环境下网河区水循环过程、水动力与物质输送机理、径潮流交互作用机理等均较单一水道更具多变异驱动因素、多层次、复杂结构模式的科学问题,本项目作出如下创新点: 1)提出了基于非线性理论与复杂性理论的水文全要素变异识别指标体系与方法,完整揭示了变化环境对水文过程的响应机制,解决了长期以来水文单要素变异识别为主,无法解析水文要素全貌变化特征的难题。 2)构建从多源监测数据耦合—物理模型—数值模型的全过程盐水入侵研究技术,实现了从原型观测、物理参数测算、数值模拟的有机结合,解决了以单一物理模型或数值模拟为主,缺乏两者协同研究的难题。 3)提出了珠江三角洲河网区压咸调度的控制性指标、水资源系统脆弱性的敏感性与抗压性指标等关键性指标,为珠江三角洲地地区防洪、供水、压咸调度提供了决策依据。 (5)社会经济效益: 本课题研究符合国家、区域和行业战略发展需求,对指导流域水资源调度提供科学决策,促进珠江三角洲网河区水资源可持续利用,保障珠江三角洲城市群水安全具有重要理论和实践意义。本课题提出的珠江三角洲主要水文站水位要素重构值、压咸调度的控制性指标、水资源供需系统敏感性与抗压性指标等,可直接指导珠江三角洲防洪、供水和压咸调度;提出的理论框架与技术方法,除运用于珠江三角洲河网区外,可广泛推广应用于国内长三角、环渤海湾等河口地区,具有重要社会效益和经济效益。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2020-05-12 |
| 研究起止时间: | 2015-01-01至2016-12-31 |
| 所属行业: | 水利、环境和公共设施管理业 |
| 所属高新技术类别: | 环境保护 |
| 评价单位名称: | 广东省水利厅 |
| 评价日期: | 2018-01-31 |
