河流通量學(xué)概述課件

河流通量學(xué)概述演講人：××河流通量學(xué)概述演講人：××立項(xiàng)依據(jù)與科學(xué)目標(biāo)1主要科學(xué)問(wèn)題2研究思路與技術(shù)路線34立項(xiàng)依據(jù)與科學(xué)目標(biāo)1主要科學(xué)問(wèn)題2研究思路與技術(shù)路線341立項(xiàng)依據(jù)和科學(xué)目標(biāo)河流健康的核心氣候變化與人類活動(dòng)對(duì)河流影響河流主要存在問(wèn)題河流通量學(xué)——國(guó)際前沿學(xué)科立項(xiàng)核心理念立項(xiàng)基本思路立項(xiàng)科學(xué)目標(biāo)1立項(xiàng)依據(jù)和科學(xué)目標(biāo)河流健康的核心1.1河流健康的核心——維持正常的物質(zhì)通量河流系統(tǒng)是生態(tài)(生物)系統(tǒng)、物理系統(tǒng)、生物地球化學(xué)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)構(gòu)成的綜合體系。河流相聯(lián)系的河流生態(tài)系統(tǒng)的健康,與河流相聯(lián)系的物理系統(tǒng)、生物地球化學(xué)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的健康；其內(nèi)涵包括河道、流域生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人類活動(dòng)等三個(gè)方面的健康；河流系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)和功能的相對(duì)穩(wěn)定性；滿足基本水量的前提下,具有穩(wěn)定的河道、適度的洪水、清潔的水質(zhì)、健康的流域生態(tài)系統(tǒng)和持續(xù)的造物能力；健康河流體現(xiàn)人水和諧,不僅關(guān)注河流的生態(tài)系統(tǒng),也協(xié)調(diào)河流的服務(wù)功能,包括供水、通航、行洪、輸沙等。河流健康涵義1.1河流健康的核心——維持正常的物質(zhì)通量河流系統(tǒng)是生態(tài)(1.1河流健康的核心——維持正常的物質(zhì)通量河流通量包括淡水通量泥沙通量溶解態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽通量生源要素通量污染物質(zhì)通量等派生：從泥沙物質(zhì)的輸運(yùn)、沉降、沉積、再懸浮、再沉積的動(dòng)力過(guò)程角度看,泥沙物質(zhì)的通量還包括水平(側(cè)向)擴(kuò)散通量、垂直沉降通量、沉積通量和凈通量。核心思想：維持正常的河流物質(zhì)通量維持河流基本形態(tài)且水循環(huán)正常運(yùn)行的能力；安全排泄一定量級(jí)洪水的能力；保障人類一定經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平的水資源供給能力；維護(hù)河流生態(tài)系統(tǒng)良性運(yùn)行的能力；承載一定程度污染的能力。河流健康標(biāo)準(zhǔn)正常、穩(wěn)定1.1河流健康的核心——維持正常的物質(zhì)通量河流通量包括派生1.1河流健康的核心——維持正常的物質(zhì)通量利用泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)、河床演變、水文水資源學(xué)、生態(tài)環(huán)境等學(xué)科的有關(guān)理論,采用資料分析、模型計(jì)算、理論研究等手段,深入分析產(chǎn)生河流健康的主要影響因素及其靈敏度,確定判別河流健康的指標(biāo),這些指標(biāo)是維持河流健康的臨界閾值,構(gòu)成了控制河流系統(tǒng)健康運(yùn)行的指標(biāo)體系。核心思想：維持正常的河流物質(zhì)通量建立一套評(píng)估體系，評(píng)估在自然力與人類活動(dòng)雙重作用下河流演進(jìn)的長(zhǎng)期過(guò)程中河流健康狀態(tài)的變化，通過(guò)管理工作，促進(jìn)河流生態(tài)系統(tǒng)向良性方向發(fā)展;尋求一種相對(duì)的評(píng)估基準(zhǔn)點(diǎn)，從這個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，研究長(zhǎng)期的河流健康狀況變化趨勢(shì);通過(guò)建立一種協(xié)商機(jī)制，在河流的開發(fā)者、保護(hù)者及社會(huì)公眾之間達(dá)成健康標(biāo)準(zhǔn)的共識(shí)，平衡水資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)之間的利益沖突.

河流健康概念不是一個(gè)嚴(yán)格定義的科學(xué)概念，而是通俗意義上的管理評(píng)估工具。1.1河流健康的核心——維持正常的物質(zhì)通量利用泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)1.2氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)河流影響氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)河流系統(tǒng)造成極大影響大氣水循環(huán)改變；全球變暖，冰川融化；江河消失頻現(xiàn)；水資源分布兩極分化加??；暴雨、干旱天氣增加；河流溫度升高，影響淡水生態(tài)系統(tǒng)；河流系統(tǒng)土壤含水量減少；洪澇、干旱等災(zāi)害頻繁；水土流失加劇等氣候變化（主要）過(guò)度開采、使用，水資源減少；水質(zhì)嚴(yán)重破壞；河流污染物、營(yíng)養(yǎng)鹽問(wèn)題；河流改道，引發(fā)侵蝕等災(zāi)害；河床人工破壞，破壞自然通量運(yùn)移等人類活動(dòng)綜合作用通量失衡1.2氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)河流影響氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)河流1.3目前的主要問(wèn)題水量變化：洪水、斷流泥沙變化：河流形態(tài)變化，河口三角洲退化溶質(zhì)變化：污染增加，富營(yíng)養(yǎng)化系統(tǒng)性變化：水環(huán)境急劇惡化最重要問(wèn)題：河流消亡1.3目前的主要問(wèn)題水量變化：洪水、斷流1.5核心理念本項(xiàng)目立項(xiàng)的核心理念：維護(hù)河流的合理物質(zhì)通量維持河流通量不同組分的健康互動(dòng)1.5核心理念本項(xiàng)目立項(xiàng)的核心理念：1.6基本思路我們的基本思路：多組分多相流河流通量模型多相：液、固、氣、溶質(zhì)；（相互轉(zhuǎn)化）各相組分：液相——水、有機(jī)質(zhì)等；固相——泥沙、生物體等；氣相——氧氣、二氧化碳等；溶質(zhì)相——氨氮、磷、鎂等；源匯項(xiàng)導(dǎo)致的組分量變；不同組分的相互轉(zhuǎn)化；不同組分的相互作用。多相組分任意組分變化分類1.6基本思路我們的基本思路：多組分多相流河流通量模型多相1.7科學(xué)目標(biāo)

“河流通量與調(diào)控”立項(xiàng)科學(xué)目標(biāo)建立河流通量理論體系建立河流通量過(guò)程的數(shù)值模擬方法建立河流通量調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)大陸的環(huán)境變遷和氣候變化人類活動(dòng)的發(fā)展史和文明史海洋動(dòng)力環(huán)境示蹤區(qū)域氣候、環(huán)境突變事件成因的沉積通量解釋解決1.7科學(xué)目標(biāo)“河流通量與調(diào)控”立項(xiàng)科學(xué)目標(biāo)建立河流通量2主要科學(xué)問(wèn)題河流通量源及其變化特征河流通量變化過(guò)程理論河流通量多效應(yīng)分析河流通量數(shù)值模擬方法河流通量配置與調(diào)控2主要科學(xué)問(wèn)題河流通量源及其變化特征2.1河流通量源及其變化特征液相固相溶質(zhì)相組分—水：坡面產(chǎn)流過(guò)程、坡面及溝道匯流過(guò)程等組分—泥沙：土壤侵蝕、泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)等點(diǎn)源、面源污染從河流通量的角度出發(fā)，將研究對(duì)象放在河流通量組分層面，不僅探討研究對(duì)象的變化，更側(cè)重于其他組分之間的互動(dòng)關(guān)系與已有研究不同2.1河流通量源及其變化特征液相固相溶質(zhì)相組分—水：坡面產(chǎn)2.2河流通量變化過(guò)程理論各種源匯項(xiàng)效應(yīng)導(dǎo)致的組分量變：河流關(guān)系、泥沙沉積不同組分的相互轉(zhuǎn)化不同組分的相互作用：泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)河流動(dòng)力學(xué)（水與沙相互作用）污染物對(duì)流擴(kuò)散（水與溶質(zhì)相互作用）建立一套描述所有組分完整過(guò)程的統(tǒng)一方程最終目的2.2河流通量變化過(guò)程理論各種源匯項(xiàng)效應(yīng)導(dǎo)致的組分量變：河2.3河流通量多效應(yīng)分析通量特定組分的單一效應(yīng)通量不同組分的組合效應(yīng)不同組分耦合產(chǎn)生的多尺度多方面效應(yīng)側(cè)重點(diǎn)2.3河流通量多效應(yīng)分析通量特定組分的單一效應(yīng)側(cè)重點(diǎn)2.4河流通量數(shù)值模擬方法具體數(shù)值模擬方法分類情況：按尺度分按方法分按模擬區(qū)域分建立起多尺度、多介質(zhì)、多過(guò)程、多效應(yīng)的綜合模擬方法體系最終目的2.4河流通量數(shù)值模擬方法具體數(shù)值模擬方法分類情況：最終目2.5河流通量配置與調(diào)控以水為例：水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度以沙為例：最優(yōu)輸沙量復(fù)雜系統(tǒng)理論應(yīng)用于河流通量配置；建立河流通量調(diào)控系統(tǒng)?；舅悸?.5河流通量配置與調(diào)控以水為例：水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度基本思路3研究思路與技術(shù)路線3研究思路與技術(shù)路線3.1項(xiàng)目研究思路物質(zhì)來(lái)源通量過(guò)程通量模擬通量效應(yīng)健康河流通量調(diào)控3.1項(xiàng)目研究思路物質(zhì)來(lái)源通量過(guò)程通量模擬通量效應(yīng)健康河流Thank

You注。。。釋。。。。。ThankYou注。。。釋。。。。。河流通量學(xué)概述演講人：××河流通量學(xué)概述演講人：××立項(xiàng)依據(jù)與科學(xué)目標(biāo)1主要科學(xué)問(wèn)題2研究思路與技術(shù)路線34立項(xiàng)依據(jù)與科學(xué)目標(biāo)1主要科學(xué)問(wèn)題2研究思路與技術(shù)路線341立項(xiàng)依據(jù)和科學(xué)目標(biāo)河流健康的核心氣候變化與人類活動(dòng)對(duì)河流影響河流主要存在問(wèn)題河流通量學(xué)——國(guó)際前沿學(xué)科立項(xiàng)核心理念立項(xiàng)基本思路立項(xiàng)科學(xué)目標(biāo)1立項(xiàng)依據(jù)和科學(xué)目標(biāo)河流健康的核心1.1河流健康的核心——維持正常的物質(zhì)通量河流系統(tǒng)是生態(tài)(生物)系統(tǒng)、物理系統(tǒng)、生物地球化學(xué)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)構(gòu)成的綜合體系。河流相聯(lián)系的河流生態(tài)系統(tǒng)的健康,與河流相聯(lián)系的物理系統(tǒng)、生物地球化學(xué)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的健康；其內(nèi)涵包括河道、流域生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人類活動(dòng)等三個(gè)方面的健康；河流系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)和功能的相對(duì)穩(wěn)定性；滿足基本水量的前提下,具有穩(wěn)定的河道、適度的洪水、清潔的水質(zhì)、健康的流域生態(tài)系統(tǒng)和持續(xù)的造物能力；健康河流體現(xiàn)人水和諧,不僅關(guān)注河流的生態(tài)系統(tǒng),也協(xié)調(diào)河流的服務(wù)功能,包括供水、通航、行洪、輸沙等。河流健康涵義1.1河流健康的核心——維持正常的物質(zhì)通量河流系統(tǒng)是生態(tài)(1.1河流健康的核心——維持正常的物質(zhì)通量河流通量包括淡水通量泥沙通量溶解態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽通量生源要素通量污染物質(zhì)通量等派生：從泥沙物質(zhì)的輸運(yùn)、沉降、沉積、再懸浮、再沉積的動(dòng)力過(guò)程角度看,泥沙物質(zhì)的通量還包括水平(側(cè)向)擴(kuò)散通量、垂直沉降通量、沉積通量和凈通量。核心思想：維持正常的河流物質(zhì)通量維持河流基本形態(tài)且水循環(huán)正常運(yùn)行的能力；安全排泄一定量級(jí)洪水的能力；保障人類一定經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平的水資源供給能力；維護(hù)河流生態(tài)系統(tǒng)良性運(yùn)行的能力；承載一定程度污染的能力。河流健康標(biāo)準(zhǔn)正常、穩(wěn)定1.1河流健康的核心——維持正常的物質(zhì)通量河流通量包括派生1.1河流健康的核心——維持正常的物質(zhì)通量利用泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)、河床演變、水文水資源學(xué)、生態(tài)環(huán)境等學(xué)科的有關(guān)理論,采用資料分析、模型計(jì)算、理論研究等手段,深入分析產(chǎn)生河流健康的主要影響因素及其靈敏度,確定判別河流健康的指標(biāo),這些指標(biāo)是維持河流健康的臨界閾值,構(gòu)成了控制河流系統(tǒng)健康運(yùn)行的指標(biāo)體系。核心思想：維持正常的河流物質(zhì)通量建立一套評(píng)估體系，評(píng)估在自然力與人類活動(dòng)雙重作用下河流演進(jìn)的長(zhǎng)期過(guò)程中河流健康狀態(tài)的變化，通過(guò)管理工作，促進(jìn)河流生態(tài)系統(tǒng)向良性方向發(fā)展;尋求一種相對(duì)的評(píng)估基準(zhǔn)點(diǎn)，從這個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，研究長(zhǎng)期的河流健康狀況變化趨勢(shì);通過(guò)建立一種協(xié)商機(jī)制，在河流的開發(fā)者、保護(hù)者及社會(huì)公眾之間達(dá)成健康標(biāo)準(zhǔn)的共識(shí)，平衡水資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)之間的利益沖突.

河流健康概念不是一個(gè)嚴(yán)格定義的科學(xué)概念，而是通俗意義上的管理評(píng)估工具。1.1河流健康的核心——維持正常的物質(zhì)通量利用泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)1.2氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)河流影響氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)河流系統(tǒng)造成極大影響大氣水循環(huán)改變；全球變暖，冰川融化；江河消失頻現(xiàn)；水資源分布兩極分化加??；暴雨、干旱天氣增加；河流溫度升高，影響淡水生態(tài)系統(tǒng)；河流系統(tǒng)土壤含水量減少；洪澇、干旱等災(zāi)害頻繁；水土流失加劇等氣候變化（主要）過(guò)度開采、使用，水資源減少；水質(zhì)嚴(yán)重破壞；河流污染物、營(yíng)養(yǎng)鹽問(wèn)題；河流改道，引發(fā)侵蝕等災(zāi)害；河床人工破壞，破壞自然通量運(yùn)移等人類活動(dòng)綜合作用通量失衡1.2氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)河流影響氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)河流1.3目前的主要問(wèn)題水量變化：洪水、斷流泥沙變化：河流形態(tài)變化，河口三角洲退化溶質(zhì)變化：污染增加，富營(yíng)養(yǎng)化系統(tǒng)性變化：水環(huán)境急劇惡化最重要問(wèn)題：河流消亡1.3目前的主要問(wèn)題水量變化：洪水、斷流1.5核心理念本項(xiàng)目立項(xiàng)的核心理念：維護(hù)河流的合理物質(zhì)通量維持河流通量不同組分的健康互動(dòng)1.5核心理念本項(xiàng)目立項(xiàng)的核心理念：1.6基本思路我們的基本思路：多組分多相流河流通量模型多相：液、固、氣、溶質(zhì)；（相互轉(zhuǎn)化）各相組分：液相——水、有機(jī)質(zhì)等；固相——泥沙、生物體等；氣相——氧氣、二氧化碳等；溶質(zhì)相——氨氮、磷、鎂等；源匯項(xiàng)導(dǎo)致的組分量變；不同組分的相互轉(zhuǎn)化；不同組分的相互作用。多相組分任意組分變化分類1.6基本思路我們的基本思路：多組分多相流河流通量模型多相1.7科學(xué)目標(biāo)

“河流通量與調(diào)控”立項(xiàng)科學(xué)目標(biāo)建立河流通量理論體系建立河流通量過(guò)程的數(shù)值模擬方法建立河流通量調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)大陸的環(huán)境變遷和氣候變化人類活動(dòng)的發(fā)展史和文明史海洋動(dòng)力環(huán)境示蹤區(qū)域氣候、環(huán)境突變事件成因的沉積通量解釋解決1.7科學(xué)目標(biāo)“河流通量與調(diào)控”立項(xiàng)科學(xué)目標(biāo)建立河流通量2主要科學(xué)問(wèn)題河流通量源及其變化特征河流通量變化過(guò)程理論河流通量多效應(yīng)分析河流通量數(shù)值模擬方法河流通量配置與調(diào)控2主要科學(xué)問(wèn)題河流通量源及其變化特征2.1河流通量源及其變化特征液相固相溶質(zhì)相組分—水：坡面產(chǎn)流過(guò)程、坡面及溝道匯流過(guò)程等組分—泥沙：土壤侵蝕、泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)等點(diǎn)源、面源污染從河流通量的角度出發(fā)，將研究對(duì)象放在河流通量組分層面，不僅探討研究對(duì)象的變化，更側(cè)重于其他組分之間的互動(dòng)關(guān)系與已有研究不同2.1河流通量源及其變化特征液相固相溶質(zhì)相組分—水：坡面產(chǎn)2.2河流通量變化過(guò)程理論各種源匯項(xiàng)效應(yīng)導(dǎo)致的組分量變：河流關(guān)系、泥沙沉積不同組分的相互轉(zhuǎn)化不同組分的相互作用：泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)河流動(dòng)力學(xué)（水與沙相互作用）污染物對(duì)流擴(kuò)散（水與溶質(zhì)相互作用）建立一套描述所有組分完整過(guò)程的統(tǒng)一方程最終目的2.2河流通量變化過(guò)程理論各種源匯項(xiàng)效應(yīng)導(dǎo)致的組分量變：河2.3河流通量多效應(yīng)分析通量特定組分的單一效應(yīng)通量不同組分的組合效應(yīng)不同組分耦合產(chǎn)生的多尺度多方面效應(yīng)側(cè)重點(diǎn)2.3河流通量多效應(yīng)分析通量特定組分的單一效應(yīng)側(cè)重點(diǎn)2.4河流通量數(shù)值模擬方法具體數(shù)值模擬方法分類情況：按尺度分按方法分按模擬區(qū)域分建立起多尺度、多介質(zhì)、多過(guò)程、多效應(yīng)的綜合