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生态水文与水资源信息技术应用集成
发布时间:2016-01-07     来源 :
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① 水文水资源信息物联网技术及决策平台关键技术集成与示范

具体任务包括:

(a)鄱阳湖水生态安全监控与预警关键技术集成与示范:研究关键问题包括了解鄱阳湖水生态安全监测的现状,分析鄱阳湖水生态安全监测的特点和存在的不足,进行鄱阳湖水生态安全监测分区,扩充和增设监测站点(重点是增设遥感和无线监测站点),扩大监测要素的范围(从以水质为主逐步向水生态发展)和构建鄱阳湖水生态监测数据平台。建立鄱阳湖水生态安全监测体系及预警指标体系;

(b)鄱阳湖关键水生态因子监控技术:开展鄱阳湖总磷、总氮、铵氮、叶绿素、悬浮物、透明度、COD、温度等水环境参数实时监控技术,研发鄱阳湖水环境的传感网监控技术;利用遥感技术对大面积湖体水环境参数进行反演,开展鄱阳湖湿地植被群落、湖泊形态的遥感监测研究。研究不同水情变化下鄱阳湖关键水生态因子动态变化过程;

(c)通信网、专用通信系统与多维信号处理技术:通信网是一套综合网络结构体系,由一个主节点、若干各子节点和大量的终端构成,研究的关键技术问题包括传输技术和网络技术等;研究专用通信系统要注意信道的主要物理特性及其对数据传输的影响,其关键问题包括信系统调制解调和通信系统中的均衡、分集和差错控制技术;多维信号处理技术的研究关键技包括MIMO与阵列信号处理、空时自适应处理与SAR-GMTI技术、智能信息处理、相干源识别等;

(d)智慧水利风景区关键技术集成与示范:研究关键问题包括建立一套国家级水利风景区基础信息示范平台,在景区建设规划区域利用无人机航拍技术,采集高空以及单点多期高分辨率三维实景影像数据,开展水利风景区三维激光扫描处理工作以及人文、旅游等专题信息获取与处理。开发水利风景区虚拟旅游系统,开发搭建智慧景区信息平台;研究基于无线传感网络的景区信息采集网络的规划设计及部署技术,开发有效的智慧水利风景区基础信息采集和传输平台;研究建立基于实时定位技术的游客流量动态监测预警平台,实现实时定位游客安全监测、流量动态监测,同时,结合环境、生态信息提供游客接纳能力的分析和预报。

② 生态水文过程与管理技术

具体任务包括:

(a)预估水文过程与土地利用变化和气候变化情景之间的响应:基于气候、土地利用、水文、土壤、和地形数据构建鄱阳湖流域地理信息数据库,应用遥感、计算机技术以及建模等手段,分析土地利用与气候变化的水文系统响应规律,为流域土地资源可持续性发展、水资源的有效利用和调配等提供决策依据,对洪涝和干旱做出评估分析,为工农业生产提出合理的决策建议;

(b)水利工程对水文情势的影响:首先根据河流生态系统保护的需求,定义径流情势的要素,重点研究对水生生态系统、河岸生态系统及泛洪平原生态系统的结构和功能起决定性作用的高位流和低位流,全面分析水利工程对高位流和低位流的流量、出现时间、持续时间、频率和变化率的影响;

(c)不同空间尺度的“碳-水”耦合机制(林分尺度、小流域尺度和大流域尺度):通过不同尺度上气候变化、森林变化对碳、水、碳-水耦合的研究结果,探讨重要参数在不同尺度上的规律及其可能的驱动因素。并在此基础上,检索世界范围内(特别亚热带地区)有关此方面的研究结果,进行综合比较分析找出在鄱阳湖流域或中国亚热带地区如何通过调整林业措施及环境管理政策来实现碳水的协调;

(d)研究大流域累积的生态水文效应: 重点评估流域径流量对这两个因素的响应机制,分析其协同或抵消效应对区域水资源的影响特征。

③ 鄱阳湖流域综合节水技术与装备开发

具体任务包括:

南方红壤地区节水灌溉技术

针对南方红壤地区,开展果树、花卉、蔬菜等经济作物的微灌技术、水稻的“浅湿”、“浅湿间歇”灌溉技术、稻田的控制性排水技术。研究内容包括作物的生长发育特点,各生育期的需水量指标,作物的水分生产函数,节水灌溉条件下土壤水分、溶质的运移特性,喷灌、滴灌、涌泉灌技术的灌水特性,不同生育期的灌水指标,作物的灌溉制度等。

(a) 喷微灌装备研发与应用

依据南方红壤区的节水灌溉技术的特点和果树的灌水特性,开发适合山丘区果园应用的摇臂喷头、快速取水阀、阀门箱、过滤器、雾化喷头、涌泉灌滴头、滴灌带等灌溉所需设备产品。 开展水肥施用一体化研究,开发带有自动控制和计量设备的微灌施肥器。

(b) 气候变化条件下灌区用水保障技术及农田生物节水技术

气候的变化改变了现有水利工程设计的水文基础条件,给灌区的用水安全带来了威胁,主要研究气候变化条件下农田水利工程设计保证率的调整问题、气候变化条件下智慧灌区的构建与应用、灌区水资源管理与调配技术等。农田生物节水是开发利用生物体自身的生理和基因潜力,在同等水供应条件下能够获得更多的农业产出的技术,主要开展作物生物节水的生理特性研究、非充分灌溉技术研究。

④ 流域水量水质耦合模拟及生态调度技术

具体任务包括:

(a)河流水量水质耦合模型的建立及应用:研究关键问题包括河流水量水质耦合模型的建立及应用,综合考虑流域典型生物与湿地的生态需水过程、水质调度、生态洪水脉冲、泥沙调度、生态因子调度、水系连通性调度等目标,耦合流域水动力学模型、非点源污染扩散模型和水质模型,建立流域水量-水质模型,定量分析河流水文-水质变化的影响与规律;

(b)流域闸坝联合生态调度模式及其应用:研究关键问题包括流域闸坝联合生态调度模式,主要研究鄱阳湖流域闸坝调度现状及现行的调度方式对河流水环境与生态系统的影响,评价闸坝生态调度对鄱阳湖流域水生态环境的影响;

     (c)建立流域水量水质集成管理平台:研究关键问题包括流域水量水质集成管理平台,构建包含水文监测、数据信息储存与传输、分析、处理、水量调度与水资源保护决策等模块的鄱阳湖流域水量水质集成管理平台,实现水资源调度情势的准确分析和调度方案的科学快捷编制。


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