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水利部水资源与水生态工程技术研究中心

发布时间: 2018-04-20 来源: 网站群管理

  水利部水资源与水生态工程技术研究中心成立于2007年2月,依托单位为澳门赌场攻略:科学研究院。

  工程技术研究中心的定位是国家和地方实行最严格水资源管理制度和水生态文明建设的核心技术支撑机构、国家水资源与水生态工程技术领域科技创新与人才培养综合平台、科技服务实践和科技成果转化的国家级示范基地、国内外领域内有影响力的开放性交流阵地。

  工程技术研究中心的主要研究方向是①水资源管理基础与战略研究;②水资源配置与调度研究;③节水与水资源高效利用研究;④水环境与水生态保护研究;⑤水资源管理能力与信息研究;⑥水资源管理政策与国际动态研究。

  近五年来工程技术研究中心取得了以下重大成果:

  (1)流域水循环演变机理与水资源高效利用

  在流域水循环模拟与调控方面取得了一系列重大科学发现,取得了四方面的创新性成果:一是揭示了强人类活动影响下流域水循环演变机理与水资源演变规律,并进行了科学的定量归因分析;二是创建了超大流域水循环及其伴生过程综合模拟工具,定量预估了海河流域水循环及其伴生过程的演变趋势;三是提出了“量-质-效”全口径多尺度水资源利用综合评价方法和高效利用机理,确定了海河流域农业和城市高效用水标准;四是创建了流域水循环多维临界整体调控理论与模式,提出了总量控制目标。

  本项成果推动了强人类活动影响下的流域水循环演变机理和模拟方法的发展,促进了水文水资源学与生态学、环境学等多学科的交叉融合,为强人类活动严重缺水流域的水循环调控奠定科学基础,推动了水文水资源学科的发展,提升了我国水科学研究的国际地位。项目部分成果在国家治水实践中得到了应用,为海河水资源与生态环境治理提供了基础支撑,增强了我国缺水流域水安全保障的基础科学支持能力。

  (2)中国节水型社会建设理论、技术与实践

  项目创新建立了基于社会水循环全过程效率提升的节水型社会建设基础理论方法,突破了农业灌溉、火力发电、公共供水等重点领域多项关键节水技术与工艺,构建了覆盖经济社会主要用水领域的国家节水技术标准体系,提出了节水型社会建设推进模式、水价机制和制度方案,制订国家标准 64项,行业标准13项,支撑发布鼓励/淘汰工艺技术179项,在国家中长期科技发展规划纲要实施中期评估中被遴选为“水和矿产资源”领域标志性成果,支撑引领了本世纪以来全国节水型社会建设实践,获2017年度国家科技进步二等奖。

  成果整体应用于本世纪以来全国节水型社会建设实践,支撑了“十一五”到“十三五”全国节水型社会建设规划编制、31个省区用水效率控制指标拟定和用水定额制修订及100个国家级和200个省级节水型社会试点建设,推动了最严格水资源管理制度的出台与实施;研发的农业节水技术累计推广超过5000万亩,火电空冷技术应用于全国所有新改建空冷发电机组,管网漏损控制技术应用到全国超过40%的自来水公司,促进了我国水资源开发和利用方式的战略转型。

  (3)江河源区水生态保护补偿基本原理与关键技术

  围绕江河源区水生态保护补偿面临的“为什么补、补什么、补多少、怎么补”4个关键问题,按照“理论基础-技术工具-定量标准-实践支撑”的科学逻辑开展研究。通过对江河源区水生态保护外部性及其影响的定量描述回答“为什么补”的问题;建立“人地-人际”二元补偿理论与“最小-基本-完全-最大”四级补偿体系回答“补什么”的问题;构建江河源区生态水文综合模拟模型,作为源区水生态保护措施科学制定与效益评估的工具,结合基本水公共服务解析与发展机会损失评估,形成四级补偿标准的定量测算方法,回答“补多少”的问题;在新安江、三江源区分别提出具体实施机制,支撑国家水生态保护补偿方针制定与路径设计,系统回答“怎么补”的问题,形成了江河源区水生态保护补偿的整体技术方案与实证范例。

  成果系统支撑了我国首个跨省江河水生态补偿试点的设立与实施,所提出的新安江流域合理补偿标准、优化保护措施与补偿考核机制等被全面采纳应用。实施3年来省界断面水质转向趋好发展,千岛湖高锰酸盐指数、氨氮、总磷浓度较试点前下降了19%、54%、28%,营养状态指数降低到30以下,稳定达到II类水质标准。

  主要成果为《青海三江源生态保护和建设二期工程规划》采纳,促进了规划从传统陆域生态保护为主向陆域水域保护并重的转变,水生态保护投入比重从一期的20%提高至二期的56%,提出的建议推动了三江源国家公园试点申报与设立。过程中课题组向全国人大、政协、国务院等提交建议/提案10余份,相关成果被全国人大环资委、国家发改委、水利部等采纳应用,并在东江、潮白河等河源区生态保护规划与政策设计中推广应用。

  (4)梯级水库群预报调度基础理论与关键技术

  主要针对预报、调度方面的两大关键科学问题开展了研究工作。针对变化环境下应对各类误差源的气象水文预报问题,我们在20多年长期水文研究、与实践应用的基础上,针对水文预报的输入、模型和输出全链条可能出现的误差,进行理论推导、技术攻关及实践应用,提出了一套全链条误差控制的成套水文预报技术体系,包括:降水融合、天气预报、水文模拟、数据同化和集合预报等5大全链条成果。针对面向生态的梯级水库群多目标联合调度模式、优化调度理论及算法问题,研究从“生态调度模式-调度理论研究-调度算法研发-调度方案建立-系统平台示范”五个阶段逐步攻克技术难题,形成了水库群面向生态的多目标综合调度模式、水库优化调度最优性原理、水库群优化调度算法集、汉江梯级水库群带有生态学、水力学、工程学调度指令链条的多目标综合调度方案、及调度平台等五方面的成果。

  该项成果从气象水文预报各环节全链条控制预报误差,开创性的建立了一套完整的适应变化环境的气象水文预报成套技术体系,通过综合采用WRF模式动态参数化方案技术、高强度人类活动影响下的水文模拟技术以及陆气耦合相似集合预报技术等多项原创技术,显著提高了变化环境下气象水文预报精度。针对传统面向防洪和兴利的水库调度模式对生态需求考虑不足的问题,首次提出了水库群面向生态的多目标综合调度模式,建立了理解与求解水库优化调度问题的总方法论——水库优化调度最优性原理,开发了一套有效解决“多目标”、“维数灾”等难题的高效算法集。该成果已广泛应用于长江、黄河、松辽等流域的防洪、水力发电、航运、生态、供水等各个领域,获得了重大的经济和社会效益。

  (5)水功能区监测、评价理论方法与技术体系

  研究形成了较为科学可行的河湖健康指标体系架构,分步有序的提出并完善了健康评价指标体系,形成《河流健康评估技术导则》、《湖泊健康评估技术导则》、《水库健康评估技术导则》、《河湖生态调查技术方法》等指导文件,构建了包括水化学、营养盐、藻类、底栖动物和鱼类等指标库,并在评估基础上提出了流域水生系统健康保护对策;健全了水功能区水质监测、统计、评价、监管体系,建立完善了水功能区达标评价技术方法、全过程控制的重要水功能区达标评价考核成果技术核查技术体系,编制了《全国重要江河湖泊水功能区达标评价技术方案》,作为最严格水资源管理制度考核的指导文件。

  全面支撑河湖健康评估工作的开展,按照水利部的统一安排,组织全国7个流域机构完成了全国主要河湖健康评估试点工作。在河湖生态监测与评价技术体系、河湖生态系统格局演替过程与机制、水生生物多样性和生态水力学等方面形成系统研究成果。在国内奠定了河湖健康评估理论与技术的引领地位。2016年,与中国环科院等单位成功申报了湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室。水功能区达标评价与限制纳污红线考核理论和方法研究成果为水功能区限制纳污红线考核提供系统支撑。通过国家计量认证的范围涉及水和底质土壤两大类项目143项参数;具备300余项有机污染物的检测能力。研制生产标准物质153种,其中国家一级、二级标准物质75种,工作标准物质78种,基本涵盖《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的所有常规项目、一级部分有机项目,为水利系统水质监测量值溯源提供技术支撑。与力合科技(湖南)股份有限公司等单位成功申报了水环境污染监测先进技术与装备国家工程实验室。

  (6)三峡水库水环境演化机制及水生态安全保障对策研究

  主要内容:(1)建立三峡水库观测和原位试验基地,获取三峡水库大量水、沉积物、水生生物样品和监测数据;(2)开展三峡水库水质变化规律研究,掌握了三峡水库水质特征,阐明三峡水库水质变化的驱动机制;(3)开展了三峡水库“水动力-水质要素-浮游植物”耦合生态动力学分析和模拟研究,掌握了三峡水库富营养化成因和发生机制;(4)开展三峡水库沉积化学研究,评估重金属污染的潜在生态风险,初步建立了三峡水库重金属质量基准;(5)开展三峡水库碳循环研究,获取重点水域温室气体释放通量数据,为科学评估三峡水库绿色能源特性提供支撑;(6)建立三峡水库生态安全评估指标体系和评价方法,对三峡水库生态安全状况进行了系统评估的基础上,提出了三峡水库生态安全保障的对策建议。

  成果对三峡工程综合效益的全面发挥,以及库区经济社会和生态环境的可持续发展,具有重要的科技支撑作用。世界范围内河流蓄水过程日益加剧,河流筑坝拦截已经成为我国河流的基本特征,同时也是流域综合调控的重要基础,将在我国流域生态文明建设和水电开发利用可持续发展的国家战略中发挥重要作用。相关工作的监测数据和研究成果,被《三峡工程生态环境公报》采纳,并对社会公布。研究成果同时已为《三峡后续工作规划》、《十三五重庆市生态环境建设与环境保护规划》的编制提供了库区环境质量、环境问题诊断等方面的基础依据,为三峡水库水环境保护的综合管理提供直接技术支持,取得了较好的效益。

  近五年来工程技术研究中心获国家奖2项,其中,国家科技进步奖一等奖1 项:流域水循环演变机理与水资源高效利用,国家科技进步奖二等奖1项:中国节水型社会建设理论、技术与实践。

 

  

   

  青海三江源区水生态保护效应量化评估

  

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