洞庭湖與鄱陽(yáng)湖多目標(biāo)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)

1、科技成果洞庭湖與鄱陽(yáng)湖多目標(biāo)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)技術(shù)開發(fā)單位 長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司等研究背景洞庭湖和鄱陽(yáng)湖（簡(jiǎn)稱兩湖）是我國(guó)最大的兩個(gè)淡水湖泊，不僅是長(zhǎng)江洪水的天然調(diào)蓄場(chǎng)所、全球重要的濕地，還是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶、洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)、鄱陽(yáng)湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)等國(guó)家戰(zhàn)略的重要依托。由于江湖環(huán)銜，長(zhǎng)江干流水沙變化會(huì)導(dǎo)致兩湖連鎖反應(yīng)，兩湖的變化又反饋長(zhǎng)江，長(zhǎng)江與兩湖形成復(fù)雜的關(guān)系（即通稱的江湖關(guān)系）。三峽及上游水庫(kù)群運(yùn)用后長(zhǎng)江中下游干流水沙出現(xiàn)新的變化，江湖關(guān)系發(fā)生新的演化，對(duì)兩湖水安全造成長(zhǎng)期影響。正確認(rèn)識(shí)江湖關(guān)系變化并科學(xué)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)江湖兩利，是維護(hù)長(zhǎng)江健康、保護(hù)湖泊生態(tài)的關(guān)鍵。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃綱要提出“加強(qiáng)

2、洞庭湖、鄱陽(yáng)湖等重點(diǎn)湖泊生態(tài)安全體系建設(shè)，繼續(xù)實(shí)施退田還湖，提升調(diào)蓄能力。研究論證洞庭湖、鄱陽(yáng)湖水系整治工程”。面向兩湖治理與保護(hù)的國(guó)家重大需求，預(yù)測(cè)江湖關(guān)系新變化及其對(duì)兩湖水安全的影響，協(xié)調(diào)水資源多目標(biāo)動(dòng)態(tài)時(shí)空調(diào)配需求并綜合調(diào)控，是已有研究仍未突破的難題，亟待深入研究。擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題（1）新水沙條件下長(zhǎng)江與兩湖關(guān)系演變規(guī)律及趨勢(shì)；（2）江湖關(guān)系變化對(duì)湖區(qū)水安全的綜合效應(yīng)；（3）江湖關(guān)系-水文情勢(shì)-綜合調(diào)控多維互饋協(xié)變關(guān)系；（4）應(yīng)對(duì)江湖關(guān)系變化的兩湖多目標(biāo)調(diào)控技術(shù)。研究?jī)?nèi)容（一）新水沙條件下長(zhǎng)江與兩湖關(guān)系演變趨勢(shì)及水文情勢(shì)響應(yīng)以長(zhǎng)江上中游“一江、兩湖”及其流域內(nèi)多條分匯河流的長(zhǎng)系列水文泥沙

3、觀測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，總結(jié)了江湖關(guān)系歷史演變規(guī)律，分析了長(zhǎng)江上中下游及兩湖地區(qū)水沙輸移的新特點(diǎn)；凝練了新水沙條件下江湖關(guān)系演變的驅(qū)動(dòng)機(jī)制和響應(yīng)規(guī)律的邊界條件，并以此為基礎(chǔ)建立起長(zhǎng)江與兩湖耦合的一二維混合水沙數(shù)學(xué)模型的架構(gòu)。長(zhǎng)江中下游洪水演進(jìn)模型概化圖（二）江湖關(guān)系新變化對(duì)兩湖水資源利用影響及適應(yīng)性調(diào)控開展了兩湖地區(qū)供水、灌溉、航運(yùn)等對(duì)水量及水位過(guò)程的需求分析，構(gòu)建了長(zhǎng)江中游江-河-湖-庫(kù)復(fù)雜系統(tǒng)的水資源調(diào)配模型基本框架，提出了改善水資源利用的上中游水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度和兩湖調(diào)控措施的調(diào)控思路。（三）江湖關(guān)系變化脅迫下兩湖水生態(tài)環(huán)境效應(yīng)及適應(yīng)性調(diào)控完成了兩湖水環(huán)境要素?cái)?shù)據(jù)集，構(gòu)建了江湖關(guān)系變化對(duì)水環(huán)境影響的

4、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，提出了水文情勢(shì)脅迫下濕地中不同植被類型的氮循環(huán)過(guò)程研究思路，明確其關(guān)鍵限制因子，分類整理并初步鎖定了典型植被類型樣地作為研究區(qū)域。此外，在洞庭湖和鄱陽(yáng)湖全湖進(jìn)行了水生態(tài)調(diào)查工作，采集樣品主要包括浮游生物、底棲動(dòng)物群落樣品和浮游生物分子樣、環(huán)境DNA和食物網(wǎng)樣品等。還開展了鳥類衛(wèi)星跟蹤，以及植物生長(zhǎng)與環(huán)境因子關(guān)系的控制實(shí)驗(yàn)。（四）適應(yīng)水安全情勢(shì)新變化的兩湖多目標(biāo)協(xié)同調(diào)控開展了長(zhǎng)江中下游洪水演進(jìn)水動(dòng)力學(xué)模型的研發(fā)工作，可以模擬洪水演進(jìn)和蓄滯洪區(qū)分洪運(yùn)用過(guò)程，提出面向供水灌溉、航運(yùn)、水環(huán)境、水生態(tài)、防洪等多目標(biāo)調(diào)控技術(shù)體系集成的思路，提出了基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和云平臺(tái)架構(gòu)的兩湖多目標(biāo)調(diào)控平臺(tái)建設(shè)框架。（五）洞庭湖江湖聯(lián)通復(fù)雜河網(wǎng)綜合整治技術(shù)及示范開展了上游水庫(kù)運(yùn)用后四口水系水沙情勢(shì)響應(yīng)模擬研究，確定了四口及澧水尾閭河網(wǎng)模擬范圍與上游主要水庫(kù)的庫(kù)容調(diào)節(jié)能力，構(gòu)建了四口水系來(lái)水來(lái)沙、四口及澧水尾閭河網(wǎng)沖淤數(shù)學(xué)模型框架。（六）鄱陽(yáng)湖多級(jí)分汊贛撫尾閭多目標(biāo)協(xié)同整治技術(shù)及示范開展了自然演變與強(qiáng)人類活動(dòng)影響下贛撫尾閭河網(wǎng)的演