河流通量学概述课件

1、河流通量学概述演讲人：立项依据与科学目标1主要科学问题2研究思路与技术路线341立项依据和科学目标河流健康的核心气候变化与人类活动对河流影响河流主要存在问题河流通量学国际前沿学科立项核心理念立项基本思路立项科学目标1.1 河流健康的核心维持正常的物质通量河流系统是生态( 生物) 系统、物理系统、生物地球化学系统和社会经济系统构成的综合体系。河流相联系的河流生态系统的健康, 与河流相联系的物理系统、生物地球化学系统和社会经济系统的健康；其内涵包括河道、流域生态环境系统和流域社会经济发展与人类活动等三个方面的健康；河流系统自身结构和功能的相对稳定性；满足基本水量的前提下, 具有稳定的河道、适度的洪

2、水、清洁的水质、健康的流域生态系统和持续的造物能力；健康河流体现人水和谐, 不仅关注河流的生态系统, 也协调河流的服务功能, 包括供水、通航、行洪、输沙等。河流健康涵义1.1 河流健康的核心维持正常的物质通量河流通量包括淡水通量泥沙通量溶解态营养盐通量生源要素通量污染物质通量等派生：从泥沙物质的输运、沉降、沉积、再悬浮、再沉积的动力过程角度看 ,泥沙物质的通量还包括水平(侧向) 扩散通量、垂直沉降通量、沉积通量和净通量。核心思想：维持正常的河流物质通量维持河流基本形态且水循环正常运行的能力；安全排泄一定量级洪水的能力；保障人类一定经济社会发展水平的水资源供给能力；维护河流生态系统良性运行的能力

3、；承载一定程度污染的能力。河流健康标准正常、稳定1.2 气候变化和人类活动对河流影响气候变化和人类活动对河流系统造成极大影响大气水循环改变；全球变暖，冰川融化；江河消失频现；水资源分布两极分化加剧；暴雨、干旱天气增加；河流温度升高，影响淡水生态系统；河流系统土壤含水量减少；洪涝、干旱等灾害频繁；水土流失加剧等气候变化（主要）过度开采、使用，水资源减少；水质严重破坏；河流污染物、营养盐问题；河流改道，引发侵蚀等灾害；河床人工破坏，破坏自然通量运移等人类活动综合作用通量失衡1.3 目前的主要问题水量变化：洪水、断流泥沙变化：河流形态变化，河口三角洲退化溶质变化：污染增加，富营养化系统性变化：水环境

4、急剧恶化最重要问题：河流消亡1.6 基本思路我们的基本思路：多组分多相流河流通量模型多相：液、固、气、溶质；（相互转化）各相组分：液相水、有机质等；固相泥沙、生物体等；气相氧气、二氧化碳等；溶质相氨氮、磷、镁等；源汇项导致的组分量变；不同组分的相互转化；不同组分的相互作用。多相组分任意组分变化分类1.7 科学目标 “河流通量与调控”立项科学目标建立河流通量理论体系建立河流通量过程的数值模拟方法建立河流通量调控优化系统大陆的环境变迁和气候变化人类活动的发展史和文明史海洋动力环境示踪区域气候、环境突变事件成因的沉积通量解释解决2主要科学问题河流通量源及其变化特征河流通量变化过程理论河流通量多效应分析河流通量数值模拟方法河流通量配置与调控2.2 河流通量变化过程理论各种源汇项效应导致的组分量变：河流关系、泥沙沉积不同组分的相互转化不同组分的相互作用：泥沙运动力学河流动力学（水与沙相互作用）污染物对流扩散（水与溶质相互作用）建立一套描述所有组分完整过程的统一方程最终目的2.3 河流通量多效应分析通量特定组分的单一效应通量不同组分的组合效应不同组分耦合产生的多尺度多方面效应侧重点2.5 河流通量配置与调控以水为例：水库群联合调度以沙为例：最优输沙量复杂系统理论应用于河流通量