973项目申请书

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1、内部材料注意保密973计划项目申请书项目名称:长江中下游江湖关系演变及其对河流湖泊生态环境影响与调控申报单位:中国水利水电科学研究院水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院长江水利委员会长江科学院武汉大学中国水产科学研究院长江水产研究所清华大学河海大学中国科学院水生生物研究所中国科学院生态环境研究中心中国地质大学（武汉）项目首席科学家:王浩申报日期:2011-03-12中华人民共和国科学技术部制2011年3月摘要江（河）湖关系综合调控是构建和谐人地关系的关键任务之一；系统识别江（河）湖关系的驱动机制、演变规律、

2、生态与环境效应是当前资源环境领域基础研究的重大前沿和热点问题。长江流域（宜昌-大通段）是我国实施“中部崛起”战略及“健康长江”建设的关键地区。然而，在气候变化和区域水土资源开发的综合影响下，特别是在长江上游梯级水利/水电枢纽群和区域重大水利工程群（包括水库群和河道整治工程）的影响下，该区域江湖间水沙蓄泄过程及江湖关系发生了显著变化，区域干旱与洪涝呈频发和广发趋势，水生态退化态势严峻，水生动物物种多样性衰退严重、问题突出。“为什么要进行江湖关系调控”、“江湖关系是否可调控”、“如何进行江湖关系调控”是实践中亟待回答的

3、三个核心问题。本项目拟解决三个关键科学问题：江湖关系演变“自然-人工”二元驱动机制及演变规律、江湖关系演变的生态与环境效应及适应机制、江湖关系多维均衡调控机理及调控阈值。结合上述科学问题，本项目拟开展四项研究工作：①长江中下游江湖关系演变“自然-人工”二元驱动机理；②变化环境下长江中下游江湖关系演变规律及发展趋势预测；③长江中下游江湖关系演变的生态与环境效应及适应机制；④长江中下游和谐江湖关系多维均衡调控阈值与模式。通过本项目的研究，将系统识别长江中下游流域江湖关系及演变驱动机制，揭示多时空尺度江湖关系的演变规律，

4、预测江湖关系演变的发展趋势，客观评价江湖关系演变的生态与环境效应及适应性，明晰“自然-人工”二元驱动模式下江湖关系多维均衡调控机理，并提出调控模式。通过多学科交叉研究，引领水科学领域关键基础理论与技术的新发展，培养一支具有国际竞争力的科技人才队伍。围绕上述研究内容，本项目拟设置6个课题：(1)长江中下游江湖关系驱动机制及自然演变规律；(2)重大水利工程对长江中下游江湖关系演变的影响机理；(3)长江中下游江湖系统物理与数学模型集成模拟及预测；(4)长江中下游江湖关系演变的生态响应与适应机制；(5)长江中下游江湖关系演

5、变对河湖水环境的影响机制与效应；(6)长江中下游健康江湖关系多维均衡调控阈值与模式。本项目将由中国水利水电科学研究院牵头，联合来自水利部、教育部、II农业部和中科院长期从事水循环、泥沙、生态和环境等领域研究的10家科研院所共同承担；研究中将整合7个国家重点实验室和15个省部级实验室等优势科技资源，并依托长江流域水文泥沙、水生态、水环境3套原型观测站网和1.4km长的大比例尺整体物理模型予以完成；研究团队由活跃在学科前沿并取得突出科研业绩的中青年科技人员组成。项目申报总经费为3900万元。II一、立项依据（一）国家重

6、大需求1、江（河）湖关系合理维系是资源环境领域研究的重大问题江湖关系是江湖间以水沙交换和河床变化过程为关键的反馈作用关系，受到自然和人类活动特别是重大水利工程(群)的综合影响，并随着流域/区域水循环及伴生的水沙、水生态和水环境过程变化（以下简称“水循环多过程”）而发生演化；与此同时，江湖关系变化也影响到流域水循环多过程的演变。江湖关系变化具有显著的资源、生态和环境效应，维系着区(流)域的水安全、生态安全、环境安全、能源安全及航运安全等，影响到区(流)域整体经济社会的和谐发展。江湖关系的合理维系，是构建和谐人地关系的

7、关键。2011年中共中央1号文件《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》（简称“中央1号文件”）明确指出：“完善优化水资源战略配置格局，在保护生态前提下，尽快建设一批骨干水源工程和河湖水系连通工程，提高水资源调控水平和供水保障能力”。需要指出的是，江湖关系与水循环多过程演变之间具有多向反馈关系，其演变的驱动机制及所产生的生态与环境效应也极为复杂，是资源环境领域研究中的重大前沿和难点问题；然而，当前针对河湖水系连通主题的相关研究尚不能满足上述战略需求，亟待开展系统深入研究。2、江湖关系系统识别是长江中下游水安全保

8、障的科学基础长江中下游地区江湖关系是我国乃至世界上江湖关系最为复杂地区之一。长江干流宜昌-大通段是长江中下游的非感潮河段，洞庭湖和鄱阳湖是典型的大型吞吐型湖泊和长江中下游的调洪及水源区；区内河网密集、湖库广布，在独特地理环境和气候水文格局综合作用下，形成了“江涨湖蓄、江退湖泄、江湖季节性涨落”的独特江湖关系（图1）。长江水沙条件与河床变化会导致通江湖泊的连锁