湖南四水流域系统森林水文效应动态过程的综合研究

本研究在前期科研基础支持下，扩大了研究范围。研究以湖南四水内有代表性的中等流域为对象，将森林作为研究特征，利用神经网络模型，IHW降雨量模型，SHOT--NOISE模型，对流域系统内的水文气象数据进行了快速分析和处理，其结果表明有明显的规律性；利用地进信息系统建立了研究区内的空间数据库和属性数据库，并初步建立了水文地理信息系统；森林水文作用过程因素多而且关系十分复杂，把神经网络的输入输出结构模型应用于复杂多变量系统，具有较好的适应性。研究成果开辟了神经网络应用的新领域，拓展和推动了森林水文学科的发展，为流域综合治理，制定减灾防灾措施打电报供了准确的科学依据，达到了预期目的。

本项目拟在深入分析水库汛限水位动态控制和跨流域调水决策研究现状的基础上，针对引水环境水库汛期控制运用的关键问题开展研究。以辽宁省东水西调工程为背景，重点研究三方面内容：一是GFS 2-10d降雨预报信息可利用性分析以及综合信息的集成利用方式；二是基于综合信息的汛期水库水位实时控制方法；三是水库水位实时动态控制方案的多目标评价模型。预期研究成果可以用于指导该工程的实际运行，也可为类似跨流域调水工程的实际运行提供参考。 项目组按照任务书对上述研究任务开展研究，并取得相应的研究成果。研究中以辽宁省东水西调工程为主要背景，结合课题组近年来在洪水资源利用与水库实时调度方面的研究课题，分别研究了不同预见期GFS(Global Forecast System)的数值降雨预报信息用于水库汛期实时调度的可行性、并在此基础上，研究两种水库汛期水位的实时动态控制方法，然后在生成多个可行解的基础上，提出和建立两个跨流域调水方案的多目标优化决策方法与模型，取得了较为丰富的成果，完成了课题的预期目标。研究成果已经用于辽宁省东水西调工程的主要受水水库—大伙房水库的实时控制运行，同时，通过新立课题，正在将该课题成果用于南水北调东线工程的实时配水方案确定。 围绕该课题，三年中课题组成员在上述三个主要研究任务上共发表科研论文27篇，其中被SCI收录3篇，分别发表在Water Resources Management, SCIENCE CHINA(Technological Sciences)上，被EI收录17篇，分别发表在水利学报、水力发电学报、天津大学学报、大连理工大学学报上；培养博士研究生3人，硕士研究生3人。 此外，课题组成员还多次进行国内、国际学术交流，先后赴日本、韩国参加学术交流与访问，还多次参加在国内举办的国际学术交流会，并在大会上宣读论文,共发表国际会议论文2篇，被EI、ISTP收录；邀请国外学者3人次来学校访问。 总之，课题组在三年的工作中，能按照课题任务书要求，按原计划完成了本课题的主要任务，并取得了预期成果。 2100433B

本研究以过程系统优化设计为目标，探索过程系统的能量综合优化普遍规律和系统方法。主要研究内容包括：应用和改造“挟点技术”的研究、应用数学规划法时其最优化目标函数和约束条件的？经济化研究，探讨能量综合和工艺同时优化的规律和相互影响及全局综合调优策略方法体系的完善等。所取得的研究成果阐明了过程系统的能量综合优化普遍规律，形成了较完善的以过程系统能量结构三环节模型为特色的全局综合调优策略方法体系，并将其应用于过程系统操作调优。本研究成果受到国内、外学术界的广泛注意和好评，推动和促进了集成设计与过程科学的发展；并已应用于实际工程改造项目，对降低过程工业的能耗、提高其经济效益具有广阔的应用前景。 2100433B

《太湖流域水污染及富营养化综合控制研究》针对太湖流域的生态环境问题,通过全面系统的多学科流域综合调查与研究,从流域层面系统地把握了流域社会经济、土地利用格局、污染源结构、太湖及其流域生态环境特征,解析了流域污染源从“排放量—入河量—入湖量”的水污染全过程及太湖水环境承载力,创新提出了涵盖“水源涵养林—湖荡湿地—河流水网—湖滨缓冲带—太湖湖体”的流域“一湖四圈”治理理念,研究形成了以流域“一湖四圈”为主线,包括流域产业结构调整优化、流域污染负荷削减、“一湖四圈”修复与保护及流域综合管理在内的太湖流域水污染及富营养化综合控制中长期方案,可为太湖流域综合治理与战略决策提供科学依据。