围绕节水及其数字化、智慧化管理需求,开展智慧节水关键技术研究。研究包括以下三个方面: (1)智慧节水全过程技术支撑体系研究,以流域或区域为对象,根据节水、水资源管理工作政策要求和管理实际,以自然和社会水循环过程的各环节为重点,基于其管理目标建立智慧节水全过程的技术支撑体系,(2)智慧节水关键技术研发,(3)节水全过程集成技术研发(重点关注单环节评价、多环节多用户耦合评价、全过程评价之间相应技术特点、联系与区别),(4)节水全过程综合评价方法研究(主要从单环节评价、多用户耦合评价、多用户全过程评价三个层面来展开),(5)节水智慧化管理平台研发与应用
本书系统梳理研究团队近10年开展的水库蓄水调度相关研究,总结实际调度经验,针对长江上游控制性水库群联合蓄水面临的理论障碍和技术瓶颈,通过揭示流域年内来水规律,分析枯水判别条件,在确保枢纽工程安全、保障流域安全的基础上,优化溪洛渡、向家坝、三峡水库的蓄水进程,协调梯级水库蓄水方式,缓解长江中下游用水压力,并进一步提升梯级水库群综合利用效益。本书提出的相关技术成果对协调上下游水库汛末蓄水时机、进一步挖掘水库群联合蓄水调度潜力、合理安排水库群蓄水进程具有重要的示范和指导意义。
水资源是西部生态屏障建设的关键要素,高效的水资源供给和有效的水资源保护是西部地区社会经济发展和生态屏障建设的重要保障。 《科技支撑西部水资源综合利用》通过回顾和总结中国西部生态屏障区域水循环和水资源变化研究成果,指出西部生态屏障区存在水循环稳定性下降、水资源供给保障难度加大,以及跨境河流开发利用与保护矛盾众多等问题.对我国与中亚国家及东南亚国家的外交关系产生了一定影响。因此,深入研究变化环境下西部生态屏障区水资源及其利用变化规律,提出支撑西部生态屏障建设的水资源科技保障举措,具有重要的战略意义。
本书主要针对我国北方地区,尤其是水资源 短缺的京津冀地区的城市污水处理厂退水及微污染河湖水体的水质特征,以污水资源化利用、水环境质量改善、水生态系统功能提升、生物多样性保护为目标,构建大型人工湿地净化水质,提升生态景观效果。根据不同的工艺功能,把湿地系统划分成18种人工湿地工法,并集成了11个京津冀地区湿地工程的营造应用案例。本书对人工湿地的建设, 好地呈现中国湿地设计之美,具有重要的指导意义和借鉴作用。 本书可供环境科学和生态学等相关专业的本科生、研究生及从事相关研究的人员参考,也可作为人工湿地工程设计人员、湿地运营维护人员,以及从事环境管理的政府部门工作人员借鉴。
本书针对内蒙古“一湖两海”(呼伦湖、岱海和乌梁素海)流域水资源时空演化及生态退化机理问题,总结了团队围绕内蒙古“一湖两海”区域水资源、水生态与气候变化和人类活动间关系、湖泊水量水质时空演变规律与驱动机制、湖泊水量水质动态耦合与生态退化机理及湖泊地表水-地下水互馈机制与贡献及水资源、水生态承载力间的协同效应等研究的新成果新认识,意在破解气候变化与人类活动驱动下的“一湖两海”流域水资源-水环境-水生态协同演变机制,攻克“一湖两海”流域水循环过程的精细刻画技术方法和寒旱区流域冰封期水资源-水环境-水生态协同承载提升技术方法难点。综合性解析内蒙古“一湖两海”全流域全过程水量水质水生态耦合机制是本书的重要创新,体现了水质、水量、水生态统筹协调的湖泊保护治理理念。
矿井水资源保护与利用已成为影响我国煤矿和金属矿绿色发展的关键问题。本书对我国煤矿和金属矿矿井水资源总体赋存情况和保护利用技术现状进行了系统的梳理,总结了国外矿井水利用的现状、特点及政策问题,为矿井水保护与利用领域指明了亟待突破的方向,提出了我国煤矿和金属矿矿井水优化利用的战略目标、技术路线和重点任务,对提高我国2035年矿井水利用率有重要的战略意义。
针对京津冀水资源安全保障问题,《基于数字水网的京津冀水资源综合调控平台研究与应用》紧扣多源信息融合、数字水网构建、综合调控平台研发、业务内容库建立和水资源调控业务化服务等内容,提出京津冀水资源安全保障大数据价值化服务技术方法体系,构建京津冀水资源一体化数字水网并对其进行可视化集成,研发基于云服务架构和数字水网的京津冀水资源综合调控平台,创建面向主题服务的京津冀水资源业务化服务模式,搭建京津冀水资源调控业务应用系统提供业务化服务,为京津冀水资源高效开发利用与安全保障提供理论参考和技术支撑。
本书从水文、气象、农业角度阐释了旱涝急转的内涵,从驱动机制、判别方法、影响机理、应对措施等方面构建了旱涝急转及生态环境效应的理论与技术框架。在此基础上,选取旱涝急转事件频发的皖北平原,通过田间情景模拟试验和数值模拟进行实证研究,分析了旱涝急转对农田土壤生态系统以及磷素迁移转化的影响机理,并提出了应对方案,为旱涝急转灾害防御提供理论与技术支撑。
《区域水资源承载力及利用效率综合评价与调控》对水资源承载力、水资源利用效率综合评价与调控进行了全面系统的梳理、模型构建、理论和应用研究。从水量、水质、水生态空间和水流 新等方面, 构建了区域水资源承载力诊断评价指标体系,提出了水资源承载力诊断评价的多属性综合评价理论。从载荷均衡出发, 构建了水资源承载力的人口-负荷-能力评价模型、水资源承载力模拟系统动力学预测与调控模型;建立了水资源利用效率评价复杂指标集和多层次熵权数据包络分析模型, 结合投入产出平衡原理及水资源系统理论构建了区域水资源调控模型。并将所建立的理论和模型,应用于北京市、吉林省、河北省等地区,并为各地区水资源承载力与水资源利用效率的提升提出了对策建议。
本书较为系统地介绍了 规水利用的理论和技术,基于 规水利用领域的 外研究进展,调研分析了缺水地区 规水源的利用潜力和模式,并考虑技术可靠、经济可行等因素,以中国厦门市、山西省及海岛 马尔代夫为例进行研究,提出了适合不同类型缺水地区的 规水利用方案,为提升缺水地区的水资源承载能力和保障区域水安全提供了科技支撑。 本书可为水利工程、环境、城市规划、市政等专业的科研工作者和工程技术人员提供借鉴,也可供相关专业的高等院校师生使用和参考。
本书从区域水土流失过程及其影响因子出发,利用地面调查、野外试验、遥感观测和GIS空间分析等方法进行水土流失及其环境因子调查和分析,构建区域水土流失过程数学模型。以ArcGIS Engine组件为基础,在微软的.NET Framework 4.0下,用C#语言设计与开发区域水土流失过程模型系统,完成大中尺度流域(区域)水土流失过程模拟与分析,并在典型流域进行应用,分析大中尺度流域水土流失过程中径流泥沙变化规律和径流泥沙对降雨、土地利用/覆被变化的响应。在此基础上,对大中尺度流域次暴雨条件下土壤侵蚀与泥沙沉积过程模型与模拟进行探索。
本书面向黄河流域生态保护和高质量发展重大 战略需求,以黄河流域作为环境剧烈变化和缺水流域的典型代表,围绕变化环境下流域水资源供需演变驱动机制、缺水流域水资源动态均衡配置理论、复杂梯级水库群水沙电生态耦合机制与协同控制原理三大科学问题,以实现2030年前减少黄河流域缺水量10亿~20亿m3为攻关目标,突破了具有物理机制的黄河流域经济社会-生态-高效输沙精细需水预测技术,创新了统筹效率与公平的缺水流域水资源动态均衡调控理论方法,创建了复杂梯级水库群水沙电生态多维协同调度技术与方法,发展了缺水流域水资源动态均衡配置与协同调度理论体系。本书的研究成果已在黄河流域分水方案优化和水量调度方案编制等工作中开展了业务化应用,直接服务于黄河流域生态保护和高质量发展顶层设计、流域水资源管理和调度实践。 本书可
本书采用实测资料分析、力学理论分析、概化水槽试验、概化模型试验及数学模型计算相结合的研究方法,开展近期黄河下游河床演变特点及滩区洪水风险评估的研究。本书主要研究内容:提出基于河段尺度的河床演变特征参数的计算方法;研发一维水沙耦合模型与基于有限体积法求解的二维水沙动力学模型;创新构建基于力学过程的洪水演进与风险评估的二维综合数学模型。
本书针对我国引黄灌区灌水轮次间隔时间长、泥沙含量高、蒸发量大、对滴灌发展产生水源保障程度低、泥沙过滤难度大、易形成地表盐分积累等制约性难题,以内蒙古河套灌区为例从规模化滴灌发展多水源特征、区域滴灌布局以及节水潜力、多水源水质处理与滴灌系统抗堵、多尺度条件下田间滴灌水盐平衡、节水增效技术集成以及保障机制等方面进行系统研究,构建大幅度提高进入滴灌带泥沙含量标准以及浅过滤重滴头排出一辅助冲洗新技术模式,研发出过滤与抗堵关键技术和设备;通过揭示多度条件下滴灌水盐平衡运移规律与机理,建立多元数值模拟模型,对引黄灌区滴灌规模化发展后土壤水盐变化趋势做出预测,处示范区,形成具形成引黄灌区滴灌有引黄灌区特点的滴灌综合技术模式,为我国引黄灌区滴灌规模化发展提供样板与技术参考。 本书可供水资源开发、灌