海河流域水循环多维临界整体调控阈值研究

本文通过辨识高强度人类活动和水文条件变化影响下,缺水流域水循环的自然-社会二元特征,分析水循环系统的资源、经济、社会、生态、环境五维属性之间有机互动关系及总体效应,提出了水循环多维临界调控的理论与方法.基于对海河流域水资源配置格局中关键问题的分析,研究提出了海河流域水循环五维十项表征指标的理想点与调控阈值,为海河流域水循环多维临界调控提供了基础.     

黄河流域水资源演化规律与可再生性维持机理研究进展

黄河流域是西部大开发的重要地区之一,其大部分地区属于半干旱地区,水资源条件先天不足,生态环境脆弱.在人类活动的影响下,水资源状况恶化,特别是近20多年来下游断流频繁发生,不仅造成水资源供需矛盾的加剧,而且对流域的生态环境带来一系列冲击."黄河流域水资源演化规律与可再生性维持机理"研究项目在深入研究黄河水资源的形成演化规律的基础上,探索黄河水资源可再生性维持的新问题.以水循环和水资源演化为主线索,在水资源二元演化模型的基础上,以可再生性维持理论为指导,以综合调控为手段,实现黄河流域水资源的可持续利用.同时深入揭示水沙过程变异机理、河道萎缩及小水大灾形成的机理,提出恢复流域生态环境和河道行洪能力的措施,为缓解黄河水危机和遏制生态环境恶化及水灾害提供理论和应用的科学依据.通过近两年来的研究,项目已取得一些理论性和应用性成果.     

商丘市水资源演变情势分析

水资源演变情势是指由于人类活动改变了地表与地下产水的下垫面条件，造成水资源量、可利用量以及水质发生时空变化的态势。本文重点对商丘市降水量、地表水资源量和水资源总量进行演变情势分析，并对近20年来人类活动改变下垫面条件对水资源情势的影响进行分析。     

多尺度水资源管理模型融合技术及在中国北方的应用研究

该项目是中荷两国2009年JSTP（Joint Science and Technology Program）框架下的研究课题之一。项目以中国西北资料缺少、生态脆弱的河西走廊干旱内陆河区为背景,通过空间对地观测及地面水资源监测网络数据的融合,发展多尺度水资源管理模型技术;通过同化降水、蒸发、冰川、地下水及开发利用等数据,研究水资源时空演变规律及其生态环境效应,合理评价流域水资源;通过同化驱动水文与水资源模型,提出中国北方地区气候变化下的流域水资源规划与管理策略;通过联合研究,促进两国科技交流,提高科技人员水平。     

现有防洪工程洪水资源利用关键技术开发

“现有防洪工程洪水资源利用关键技术开发”是以海河流域为背景，以缓解流域水资源供需矛盾为主线，依托现有防洪工程体系，围绕“如何有效控制洪水”和“如何合理利用洪水”，着力解决基于预报信息源的水库动态调控洪水资源技术、受强烈人类活动影响的复杂河网区河系闸坝洼淀防洪工程洪水调控技术、现有防洪工程体系联合调度调控洪水技术，     

气候变化对西北干旱区水循环影响机理与水资源安全研究

西北干旱区是对全球变化响应最敏感的地区之一,"气候变化对西北干旱区水循环影响机理与水资源安全研究"项目,以全球变化背景下的西北干旱区气候-水文过程、水循环机理、水资源形成与转化以及未来变化趋势为主线,重建了过去300年西北干旱区气候变化序列,分析了气候变化对水循环关键过程和水系统的影响,构建了适合山盆地貌格局的水文、水资源模型,分析了未来水资源变化趋势,得出了一系列有意义的结论:在过去300年间,西北干旱区以冷干、暖湿气候类型交替出现,存在40年的变化周期;在近50年,温度、降水出现了"突变型"升高,自1997年以来,升温滞缓,处于高位震荡;蒸发潜力由显著下降逆转为显著上升趋势,水循环过程加剧;极端气候水文事件频度增强、频率加大,水文波动性增强、水资源不确定性增大;天山山区冰川加速退缩,冰雪水储量呈减少态势,部分河流出现冰川消融拐点;水系统安全性降低,供需水矛盾会进一步加剧;伴随气温的高位震荡和地下水的超采,西北干旱区的生态隐忧和潜在风险加大。     

生态环境质量评估技术与典型地区研究

国家科技攻关计划“长江、珠江流域及我国主要湖泊实施可持续发展的环境管理对策研究”课题之专题“生态环境质量评估技术与典型地区研究（96-911-08-04）以景观生态学理论方法为基础，以“3S”（RS、GIS、GPS）技术为主要研究手段，提出了生态环境质量评价的标准和评价模型，探索了景观生态学和遥感要素识别技术与方法，并在海河流域、黄河源区、深圳市和成都平原温（江）郫（县）、都（江堰）等典型地区进行了应用研究，为生态环境退化原因分析、生态保护对策制定提供了可操作的管理和技术方法。     

大连市城市水环境质量改善技术与综合示范

该课题于2003年1月启动。课题总体目标是：以大连市马栏河流域水环境质量改善为示范，通过工程技术研究和建设，形成北方沿海城市污水再生循环利用——水环境质量改善——河流生态景观为一体的集成技术与综合示范。实施的技术方案是：以马栏河污水处理厂达标排放水为水源，通过中水管网建设，根据不同用途的水质目标，经过再生处理和生态工程净化，构建以污水再生循环利用技术为核心的城市水循环经济运行模式，建设水资源节约型、环境友好型城市。     

生态用水、耗水和需水量的分析

国内多数关于生态用水、耗水和需水量研究的文献,没有对三者进行明确的区分,而且其概念也不利于指导水资源的规划与管理.本文从天然-人工二元共同作用的角度,依据生态系统的耗水机理和过程对生态系统的水循环进行了研究,对生态需水量、生态耗水量和生态用水量的概念进行了辨析,使其更有利于指导科研与生产.     

大庆市黎明河流域水环境质量改善技术与综合示范

“大庆市黎明河流域水环境质量改善技术与综合示范”（2003AA601090）是国家863计划资源与环境技术领域的研究课题之一，依托单位为大庆市水环境综合整治工程建设管理处，由清华大学、哈尔滨工业大学、大庆市水利勘测设计研究院等单位联合承担。课题主要目标是：以源头控制和生态改善为基础，充分利用流域内的特有水文与地理条件，重点解决寒冷地区生活污水处理、含油水体净化、河道一湖泊水质净化、湿地生态系统恢复、流域水系水质监控及水资源优化配置等一系列技术关键，借助示范工程的合理配置，实现黎明河流域生态系统恢复和水环境改善，为寒冷地区水环境的改善、湿地生态恢复、水资源合理配置提供可推广利用的技术与示范工程。     

城市水务系统水循环关系与经济评价指标体系研究

在分析现代城市水务系统水循环规律和定量关系的基础上，通过建立分层次评价水资源开发程度、水源构成和城市供用水水效率、效益以及污水处理回用的数量关系模型和经济技术评价指标体系，为提高城市水务系统运行效率和城市水资源的可持续利用管理提供决策信息。     

全球变化对区域水土资源与环境质量的影响

水土资源是人类赖以生存的物质基础,是保障国家水安全和粮食安全的根本;水土资源的优化配置已成为全球生态环境保护和经济发展共生的有效途径。在全球变化背景下,水资源的水质水量以及土地资源的格局和土壤环境质量都将发生深刻的变化。因此揭示全球变化对区域水土资源和环境质量的影响,预估全球变化背景下区域水土资源和环境质量的变化趋势,并将这种影响纳入水土资源优化配置模型中,建立全球变化背景下规避生态环境风险的水土资源优化配置模型是当前国际研究的重大热点和前沿命题,是我国亟需解决的国家重大需求。未来相关研究需以全球变化背景下大气—陆面—水文—环境过程演变为主线,需重点研究4项内容:水土界面物质能量迁移传输和相互作用过程及规律分析、区域水土资源空间网络系统变化特征和驱动机制、气候变化对区域水土资源和环境质量的影响评价、全球增暖1.5℃/2℃区域水土资源优化配置模式设计。解决3大科学问题:气候变化背景下水土界面物质/能量迁移转化过程及规律、区域水土资源空间网络系统对全球变化的响应过程及机理、全球变化背景下水土资源优化配置原理及环境风险规避机制。     

循环经济的生态哲学意蕴探析

马克思主义生态哲学作为一种先进的生态世界观，以人与自然界关系为基本问题，提供认识世界的新的理论框架。本文以科学发展观与马克思主义生态哲学为理论基石，根据循环经济发展过程的现实，力图站在新的理论高度把握循环经济发展的本质与核心，探究循环经济发展的四重维度；科学技术范式的生态转向（知识维），经济增长与发展模式的生态转向（生产维），政治制度的生态转向（制度维）和人类社会文明发展的生态回归（文化维），从而揭示循环经济发展的动态模式。     

洪水资源可利用量计算关键技术研究

随着人口增长和社会经济的快速发展，我国水资源供需矛盾日益突出，生态环境趋于恶化，水资源问题已成为制约我国可持续发展的主要因素。充分利用洪水资源增加流域蓄供水量，有助于缓解流域水资源短缺，改善生态环境，是实现流域水资源可持续利用的战略选择和重要措施。洪水资源利用旨在对现有水利工程常规调度下尚未能控制的那一部分洪水实施开发利用，在保证防洪安全的前提下，提高现有工程控制利用洪水资源的能力，同时不对河流健康和生态环境带来明显影响。     

亚硝化／电化学生物反硝化全自养脱氮新技术

通过亚硝化／电化学生物反硝化全自养脱氮工艺研究，开发出有自主知识产权的新技术，获发明专利1件（ZL200510085544．3）；为低碳氮比氨氮废水处理提供一种经济高效的新技术，一定进水氨氮浓度条件下，处理水满足回用标准，为水资源的循环利用作出贡献。分为四个方面研究任务：     

用循环经济理念重构传统经济流程

从资源环境与经济发展之间的矛盾出发,揭示了传统经济增长方式和发展模式的各种弊端,提出了用循环经济理念重构传统的经济流程,是人类经济社会可持续发展的客观要求。本文对循环经济产生的时代背景、思想来源、基本原则和发展特点进行了系统研究。提出运用生态学原理和可循环规律来重塑经济发展模式,形成动脉产业与静脉产业互动流程、生态化产业链对接和集成流程和企业内部可循环的工艺流程,促进资源消耗的减量化和利用的高效化,废弃物排放的无害化和再资源化,经济活动的生态化和循环化。     

全球变化下的跨境水资源科学调控与利益共享研究

全球变化影响下,跨境水安全与生态安全问题突出,是地球系统科学的重要研究内容。选择澜沧江-湄公河为核心,兼顾其他国际河流,开展全球变化下的跨境水资源科学调控与利益共享研究,在跨境流域尺度上,主要取得了以下进展:(1)跨境水资源利益共享及安全调控科学基础的构建。判识了季风交汇区域气候变化对流域降水的影响;明晰了径流变化的归因、跨境影响及生态效应;完善了跨境水资源多级权属的理论和方法体系;构建了水生态经济价值评估指标体系;筛选出跨境水资源分配指标并进行了多目标分配;研究了水利益共享评估方法以及生态补偿机制。(2)跨境水资源利益共享与安全调控模拟技术的研发。建立了跨境流域水资源利用效应的量化评估模型;系统评估了气候变化和水库调度的水文及生态效应;构建了水-能-粮食-生态关联关系模型。(3)跨境水资源利益共享与安全调控的法理基础及权益保障机制的建立。提出了对《跨境水道非航行使用法公约》的互惠性解释;确定了国际水法规则量化表达的方法与路径,明确了促进利益平衡共享的关键因素及法理基础;厘清现行国际水法体系应对全球变化的不足;提出一套空间均衡的跨境水资源水权分配理论和方法。     

二元交叉学科发生状况计量分析与模式研究

二元交叉学科的交叉模式与形成机制是研究整个交叉科学体系的逻辑前提和理论始点，通过对自然科学部类二元交叉学科发生状况计量分析与模式研究，尝试揭示交叉科学形成机制和发展规律。     

再生水农田利用安全性检验与评估技术

1 主要研究内容 （1）调查了天津市污水处理厂进、出水水质状况,跟踪国际水资源循环利用动态,研究了再生水灌溉与作物生长、对农业环境及农产品安全影响等问题,为规范再生水灌溉行为,对再生水水质、灌溉方式、灌溉制度等提出了要求,制定了《城市污水再生回灌农田安全技术规范》、《城市污水再生利用农田灌溉用水水质》两项国家标准和天津市地方标准《城市再生水农田灌溉水质标准》。     

劣质水安全灌溉技术与评价指标体系研究

我国是世界上水资源严重短缺的国家之一,水资源短缺已成为制约国民经济持续稳定发展的主要因素,在水资源短缺不断加剧的情况下,农业成为缺水最严重的行业;另一方面,我国又有大量的劣质水资源未能得到充分利用,并由于不科学利用而出现了一系列生态环境问题,直接影响到我国农业的可持续发展与生态环境安全,因此,迫切需要开展劣质水安全灌溉技术与评价指标体系研究。本研究在对国内外劣质水农业利用已有研究成果与文献资料进行分析的基础上,通过微区（测桶、测坑）试验、田间小区试验、室内实验及计算机模拟等手段,重点开展了劣质水灌溉安全控制指标、主要作物劣质水灌溉制度、污染物运移及预测模型,以及劣质水灌溉环境影响评价指标体系研究,提出了劣质水灌溉的安全控制指标体系1套、主要作物的劣质水灌溉制度及灌水技术规程4套、建立了污染物在作物-土壤-地下水系统中转化运移模型1套、提出了污灌区地下水和土壤污染预测技术1套、建立了劣质水灌溉环境监测评价指标体系1套。研究成果对于实现我国劣质水资源的农业安全高效利用,促进农业可持续发展具有重要意义。