课题过程
(1)技术体系1:
研究松花江流域分布式二元水质水量耦合模拟技术,实现大尺度、高纬度流域水质水量耦合模拟,该模型可以作为流域水质水量总量控制方案的分析平台。
完成情况:已圆满完成。建立了耦合的松花江流域分布式水循环模型和流域水质模型,模拟效果良好,并为总量控制方案研究提供了有力支撑。
(2)技术体系2:
研究松花江干流一维水质水量动力学模拟技术,实现高纬度流域明水期和冰期水质水量耦合模拟,干流级模型可以作为松花江干流水利工程面向水污染突发事件联合调度方案的分析平台。
完成情况:已圆满完成。针对松花江特点,建立了干流水质水量动力学模型,实现了对历史水污染突发事件的仿真模拟,以及松花江干流污染大量应急调度方案的计算。
(3)技术体系3:
提出一套松花江流域多目标、多情景、多阶段、多层次的水质水量联合配置技术,该技术能涵盖水资源可利用量、污染物排放、生物物种多样性、生态建设、承载能力、人类活动影响、相关经济技术、政策法规等多种约束,综合协调整个流域的社会、经济、生态和环境保护目标效益,从而有效表征和量化松花江流域水资源配置与水污染控制网络系统以及水质水量调控行为在时空上的复杂性和不确定性。
完成情况:已圆满完成。构建了基于水功能区的水质水量联合调控模型体系,包括基于社会经济发展模式的污染负荷产生排放预测模型、基于分层水资源网络的水量调控模型、基于水功能区的纳污能力计算模型、基于效益成本的污染负荷优化控制模型。
(4)技术体系4:
针对松花江流域农业种植的特点,提出一整套的农田污染水质水量联合调控技术,包括水肥优化调控技术及农田退水生态化处理技术。
完成情况:已圆满完成。系统提出了控制灌区农业面源污染总量的灌溉制度、减少地表汇流污染的节水减污灌溉工程技术、沟渠式人工湿地处理系统、利用退水干渠两岸湿地的恢复与抚育吸收转化营养盐、下游末端湿地(新庙泡)调控水位-水量-水质处理农田退水等技术方法。
(5)技术体系5:
提出松花江干流水利工程面向水污染突发事件的联合调度技术,实现污染突发事件发生以后,干流水利工程以保障松花江干流及国际界河黑龙江的水质安全目标为主,协调供水、发电、航运等目标的紧急调度。控制方案的分析平台。
完成情况:已圆满完成。针对突发性水污染事件的应急特点,建立了基于干流水质水量动力学模型的联合调度模型,实现了对突发性水污染事件的水质、水量模拟与合理调度,该技术体系以软件系统的形式已在松辽委得到了应用。
(6)技术方案1:
提出松花江流域面向水质安全的水循环监测网络体系构架,包括和水环境监测系统匹配的自然水循环和人工水循环监测体系的设计方案,用于指导松花江流域水循环监测体系建设的完善。
完成情况:已圆满完成。建立的监测体系优化方案基本覆盖了松花江流域一、二级河流,水功能区监测断面覆盖率由现状51.3%提高到87.5%,监测断面具有较好的空间代表性,能全面、真实、客观地反映所在水域水环境质量状况,优化设计方案合理。
(7)技术方案2:
提出松花江流域水质水量总量控制方案,产生经济、社会、环境效益相协调的污染控制与水资源配置可行的最佳妥协方案,用于指导松花江流域水质水量的综合管理,为2010年松花江流域COD总量减少10%提供支撑。
完成情况:已圆满完成。预测了未来不同情景的水量需求与污染负荷产生入河量,设定了不同水量配置调控与污染负荷排放处理方案情景,通过对比分析得出水质水量总量调控指标。
(8)决策支持系统:
开发松花江干流水利工程面向水污染突发事件的联合调度决策支持系统,课题研究期内该套系统初步安装试运行,能实时产生应对污染突发事件的松花江干流水利工程联合调度方案,为水质应急管理提供决策支撑。
完成情况:已完成。实现了面向突发性水污染事件的信息管理、水质水量耦合仿真模拟、多方案应急调度以及调度结果的三维展示等功能,系统在松辽委得到安装和试运行,得到了有关部门的肯定,为松花江流域应对突发性水污染事件提供了决策平台。
(9)示范建设
建立前郭灌区农田面源污染水质水量联合调控示范。在项目建设期内,示范区中农田污染流失率降低20%,示范技术预计使得灌区进入查干湖的肥料流失量不大于现有水平,支撑前郭灌区农田面源污染治理。
完成情况:已圆满完成。在选定的3000亩示范水田系统实施了农业面源污染水质水量调控技术示范,示范区的入河地表水质得到较明显改善,经第三方监测的结果表明:课题计划考核的各项面源污染物的浓度均得到不同程度的削减,年际间呈下降趋势;到项目结束的2010年底,各项水质考核参数均达到验收标准要求。
(10)人才培养:
培养中青年学术骨干20人以上,培养博、硕士研究生20人以上。
完成情况:圆满完成。子课题1培养博士2名,硕士2名;子课题2培养博士4名,培养硕士10名;子课题3培养博士1名,硕士4名;子课题4培养5名中青年骨干,3名博士研究生,6名硕士研究;子课题5培养中青年学术骨干5人,培养博士生5人、硕士研究生13人。
(11)成果出版及发表论文方面:
完成情况:圆满完成。本课题成果出版及论文发表情况:发明专利4项,计算机软件著作权1项,发表论文52篇(其中SCI2篇,EI4篇,核心期刊22篇,其他期刊1篇,会议论文23篇),出版专著4本。