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寧夏什么是課題申報書一、封面內(nèi)容

寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目

申請人:張明

聯(lián)系電話:138xxxxxxxx

電子郵箱:zhangming@

所屬單位:寧夏回族自治區(qū)水利科學(xué)研究院

申報日期:2023年10月26日

項(xiàng)目類別:應(yīng)用研究

二.項(xiàng)目摘要

本研究聚焦寧夏回族自治區(qū)生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置的核心問題,旨在通過多學(xué)科交叉技術(shù)手段,構(gòu)建區(qū)域水資源高效利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理的綜合解決方案。項(xiàng)目以寧夏干旱半干旱地區(qū)為研究對象,基于多年氣象、水文及遙感數(shù)據(jù),運(yùn)用數(shù)值模擬與機(jī)器學(xué)習(xí)算法,分析區(qū)域水資源演變規(guī)律及關(guān)鍵影響因素。研究將重點(diǎn)突破三個技術(shù)瓶頸:一是建立基于蒸散發(fā)模型的區(qū)域水資源動態(tài)評估體系,精確量化不同生態(tài)功能區(qū)的需水特征;二是研發(fā)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型,平衡農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水與生態(tài)基流的需求;三是設(shè)計生態(tài)水文耦合模擬平臺,評估不同水資源配置方案對沙化土地治理和濕地恢復(fù)的協(xié)同效應(yīng)。預(yù)期成果包括一套適用于寧夏的動態(tài)水資源承載力評價方法、三套差異化水資源配置策略及可視化決策支持系統(tǒng)。項(xiàng)目實(shí)施將支撐寧夏“黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展”戰(zhàn)略,為西北干旱區(qū)水資源管理提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐,同時推動跨學(xué)科研究方法的創(chuàng)新應(yīng)用。

三.項(xiàng)目背景與研究意義

寧夏回族自治區(qū)地處黃河上游,屬于典型的干旱半干旱地區(qū),水資源短缺與生態(tài)環(huán)境脆弱是其最突出的區(qū)域特征。近年來,隨著全球氣候變化加劇和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展加速,寧夏水資源供需矛盾日益尖銳,荒漠化擴(kuò)展、濕地萎縮、生物多樣性下降等生態(tài)環(huán)境問題日益嚴(yán)峻,對區(qū)域可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。在此背景下,開展寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究,不僅具有重要的理論價值,更具有緊迫的現(xiàn)實(shí)意義。

從研究領(lǐng)域現(xiàn)狀來看,國內(nèi)外在水資源評價、生態(tài)恢復(fù)和優(yōu)化配置方面已取得一定進(jìn)展。在水資源評價方面,基于水量平衡、蒸散發(fā)模型和灰色關(guān)聯(lián)分析等方法的應(yīng)用逐漸成熟,但仍缺乏對干旱區(qū)水資源動態(tài)過程的精細(xì)化刻畫。在生態(tài)恢復(fù)方面,植樹造林、封沙禁牧等工程措施取得了一定成效,但如何科學(xué)評估生態(tài)恢復(fù)效果、實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)同提升仍是研究難點(diǎn)。在優(yōu)化配置方面,多目標(biāo)規(guī)劃、遺傳算法和博弈論等方法被廣泛應(yīng)用于水資源調(diào)度,但現(xiàn)有研究多側(cè)重于工程層面,對生態(tài)需求的考慮不夠充分,且缺乏與區(qū)域?qū)嶋H需求的深度融合。特別是在寧夏,由于特殊的地理氣候條件和復(fù)雜的用水結(jié)構(gòu),現(xiàn)有技術(shù)方法的適用性存在明顯不足,難以有效支撐區(qū)域水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理的需求。

寧夏水資源問題的特殊性主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先,水資源總量有限且時空分布極不均衡。黃河是寧夏唯一的客水來源,但上游來水受上游流域用水需求影響,季節(jié)性波動大,年內(nèi)分配不均。同時,降水稀少且集中在夏季,導(dǎo)致地表徑流年際變化劇烈,水資源利用效率低下。其次,用水需求結(jié)構(gòu)復(fù)雜且增長迅速。農(nóng)業(yè)用水占比較高,但灌溉水利用系數(shù)較低;工業(yè)用水需求持續(xù)增長,但節(jié)水技術(shù)普及不足;城市生活用水規(guī)模擴(kuò)大,但供水管網(wǎng)漏損率較高。第三,生態(tài)環(huán)境脆弱且退化趨勢明顯。中部干旱帶荒漠化問題突出,黃河沿岸濕地面積萎縮,生物多樣性下降,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化嚴(yán)重。這些問題相互交織,共同構(gòu)成了寧夏水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理的復(fù)雜挑戰(zhàn)。

開展寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究具有重要的必要性。從理論層面看,現(xiàn)有研究方法在干旱區(qū)應(yīng)用存在局限性,亟需發(fā)展適應(yīng)寧夏實(shí)際的水資源評價、生態(tài)恢復(fù)和優(yōu)化配置理論體系。本研究通過多學(xué)科交叉融合,將水文學(xué)、生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)工程和等理論方法與寧夏區(qū)域特征相結(jié)合,有望突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸,為干旱區(qū)水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理提供新的理論視角和技術(shù)路徑。從實(shí)踐層面看,寧夏正處于全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化新征程的關(guān)鍵時期,經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對水資源的需求日益增長,生態(tài)環(huán)境保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的要求也越來越高。本研究通過技術(shù)創(chuàng)新,有望為寧夏水資源管理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐,推動區(qū)域水資源利用方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變,生態(tài)環(huán)境治理由被動應(yīng)對向主動修復(fù)轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。從政策層面看,本研究成果將為寧夏制定水資源管理政策、生態(tài)恢復(fù)規(guī)劃等提供決策參考,有助于提升區(qū)域水資源管理水平和生態(tài)環(huán)境治理能力,推動寧夏在國家黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略中發(fā)揮更大作用。

本項(xiàng)目的社會價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先,有助于緩解寧夏水資源短缺問題,保障區(qū)域用水安全。通過優(yōu)化水資源配置,可以提高水資源利用效率,緩解農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生活用水矛盾,為寧夏經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供穩(wěn)定的水源保障。其次,有助于改善寧夏生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。通過生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的研究與應(yīng)用,可以有效遏制荒漠化擴(kuò)展,恢復(fù)濕地功能,提升生物多樣性,改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,為建設(shè)美麗寧夏提供有力支撐。第三,有助于促進(jìn)寧夏經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展,提升人民生活水平。通過水資源與生態(tài)環(huán)境的協(xié)同治理,可以優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變,改善人居環(huán)境,提升人民群眾的獲得感、幸福感和安全感。

本項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先,有助于提高水資源利用效率,降低用水成本。通過優(yōu)化配置技術(shù)的研究與應(yīng)用,可以減少水資源浪費(fèi),降低農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)和城市生活的用水成本,為企業(yè)和居民節(jié)約經(jīng)濟(jì)支出。其次,有助于培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),推動產(chǎn)業(yè)升級。水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將帶動相關(guān)技術(shù)的研發(fā)、裝備制造、生態(tài)旅游等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為寧夏經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級提供新的動力。第三,有助于提升區(qū)域競爭力,吸引投資。良好的生態(tài)環(huán)境和可靠的水資源保障,將提升寧夏的區(qū)位競爭力和發(fā)展吸引力,吸引更多優(yōu)質(zhì)企業(yè)和項(xiàng)目落戶寧夏,推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

本項(xiàng)目的學(xué)術(shù)價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先,有助于豐富和發(fā)展水資源科學(xué)、生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的理論體系。通過多學(xué)科交叉融合,可以推動干旱區(qū)水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理理論的創(chuàng)新,為相關(guān)學(xué)科發(fā)展提供新的研究思路和理論框架。其次,有助于推動技術(shù)創(chuàng)新和方法進(jìn)步。本研究將綜合運(yùn)用數(shù)值模擬、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析等多種技術(shù)手段,開發(fā)適應(yīng)寧夏實(shí)際的水資源評價、生態(tài)恢復(fù)和優(yōu)化配置技術(shù)方法,推動相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和方法創(chuàng)新。第三,有助于培養(yǎng)高水平研究人才,提升科研能力。本研究將匯聚多學(xué)科研究團(tuán)隊,培養(yǎng)一批具有跨學(xué)科背景的高水平研究人才,提升寧夏在水資源與生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的科研能力和國際影響力。

四.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

在水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理領(lǐng)域,國內(nèi)外學(xué)者已開展了廣泛的研究,取得了一系列重要成果,但也存在一些尚未解決的問題和研究空白,尤其是在干旱半干旱地區(qū)的水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)結(jié)合方面。

國外研究在水資源評價、生態(tài)恢復(fù)和優(yōu)化配置方面起步較早,理論體系相對成熟,技術(shù)方法也較為先進(jìn)。在水資源評價方面,基于水量平衡、蒸散發(fā)模型和同位素示蹤等方法的應(yīng)用較為廣泛,例如Penman-Monteith蒸散發(fā)模型、HEC-HMS水文模型等被廣泛應(yīng)用于不同尺度的水資源評價。在生態(tài)恢復(fù)方面,以美國西部和澳大利亞內(nèi)陸為代表的研究區(qū)域,在干旱區(qū)植被恢復(fù)、濕地重建和荒漠化治理等方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn),發(fā)展了套種、覆蓋、節(jié)水灌溉等生態(tài)工程措施,并注重生態(tài)水文學(xué)、生態(tài)水力學(xué)等理論的應(yīng)用。在優(yōu)化配置方面,多目標(biāo)規(guī)劃、遺傳算法、模擬退火算法和博弈論等方法被廣泛應(yīng)用于水資源調(diào)度,例如美國西部的水資源優(yōu)化配置研究,考慮了農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生態(tài)用水需求,建立了較為完善的水權(quán)交易和市場機(jī)制。此外,國外在遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)在水資源與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用也較為成熟,例如利用遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測蒸散發(fā)、植被覆蓋和土地利用變化等。

國內(nèi)研究在水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理方面也取得了顯著進(jìn)展,特別是在黃河流域、長江流域和西北干旱區(qū)等區(qū)域開展了大量研究。在水資源評價方面,基于水文模型和蒸散發(fā)模型的研究較為深入,例如SWAT模型、MIKE模型等被廣泛應(yīng)用于不同尺度的水資源評價和預(yù)測。在生態(tài)恢復(fù)方面,在“三北”防護(hù)林、退耕還林還草等生態(tài)工程中,積累了豐富的植被恢復(fù)經(jīng)驗(yàn),并開展了生態(tài)水文過程、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估等方面的研究。在優(yōu)化配置方面,國內(nèi)學(xué)者開發(fā)了基于多目標(biāo)規(guī)劃、遺傳算法和粒子群算法等的水資源優(yōu)化配置模型,并考慮了不同用水部門的需求和生態(tài)用水保障。此外,國內(nèi)在農(nóng)田節(jié)水、工業(yè)節(jié)水、城市節(jié)水等方面也取得了顯著進(jìn)展,例如滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用,提高了水資源利用效率。

盡管國內(nèi)外在水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理方面取得了顯著進(jìn)展,但仍存在一些尚未解決的問題和研究空白,尤其是在干旱半干旱地區(qū)的水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)結(jié)合方面。

首先,干旱區(qū)水資源動態(tài)過程的精細(xì)化模擬仍存在挑戰(zhàn)。現(xiàn)有水文模型在模擬干旱區(qū)蒸散發(fā)、徑流形成等方面存在局限性,難以準(zhǔn)確反映干旱區(qū)水資源的時空變化特征。例如,蒸散發(fā)模型的參數(shù)化方案不統(tǒng)一,導(dǎo)致模擬結(jié)果與實(shí)際觀測存在較大偏差;徑流模型的輸入數(shù)據(jù)質(zhì)量不高,影響模擬結(jié)果的精度。此外,干旱區(qū)水資源的動態(tài)變化受氣候變化和人類活動的影響復(fù)雜,現(xiàn)有模型難以準(zhǔn)確模擬這些影響,導(dǎo)致水資源預(yù)測的不確定性較大。

其次,生態(tài)恢復(fù)效果的科學(xué)評估方法有待完善。現(xiàn)有生態(tài)恢復(fù)效果評估方法多側(cè)重于植被生長、土壤改良等方面,對生態(tài)恢復(fù)對水資源利用、生物多樣性等的影響考慮不足。例如,生態(tài)恢復(fù)后植被蒸散量增加對區(qū)域水資源平衡的影響,生態(tài)恢復(fù)對地下水補(bǔ)給的影響,生態(tài)恢復(fù)對生物多樣性的影響等,這些都需要更科學(xué)的評估方法。此外,現(xiàn)有生態(tài)恢復(fù)措施的效果評估多基于定性分析,缺乏定量評估手段,難以準(zhǔn)確評估生態(tài)恢復(fù)的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益。

第三,水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)的協(xié)同治理機(jī)制不健全?,F(xiàn)有水資源優(yōu)化配置研究多側(cè)重于工程層面,對生態(tài)需求的考慮不夠充分,缺乏與生態(tài)恢復(fù)措施的協(xié)同考慮。例如,在水資源調(diào)度中,生態(tài)用水保障往往被忽視,導(dǎo)致生態(tài)功能退化;生態(tài)恢復(fù)措施的實(shí)施,也可能對水資源利用產(chǎn)生影響,需要水資源調(diào)度進(jìn)行協(xié)調(diào)。此外,水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)的協(xié)同治理機(jī)制不健全,缺乏有效的政策支持和制度保障,導(dǎo)致兩者難以有效結(jié)合。

第四,適應(yīng)干旱區(qū)特點(diǎn)的水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理技術(shù)方法有待創(chuàng)新?,F(xiàn)有技術(shù)方法多借鑒其他區(qū)域的經(jīng)驗(yàn),缺乏對干旱區(qū)特點(diǎn)的考慮,難以有效解決干旱區(qū)的水資源與生態(tài)環(huán)境問題。例如,干旱區(qū)水資源利用效率低,需要開發(fā)適應(yīng)干旱區(qū)特點(diǎn)的節(jié)水技術(shù);干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,需要開發(fā)適應(yīng)干旱區(qū)特點(diǎn)的生態(tài)恢復(fù)技術(shù);干旱區(qū)水資源管理需要考慮氣候變化的影響,需要開發(fā)適應(yīng)氣候變化的水資源管理技術(shù)。

第五,跨學(xué)科、多尺度、長時序的綜合研究不足。水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要水文學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會學(xué)等多學(xué)科的交叉融合,需要不同尺度的綜合研究,需要長時序的觀測和評估。然而,現(xiàn)有研究多側(cè)重于單一學(xué)科、單一尺度、短期研究,難以全面反映水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理的復(fù)雜性和長期性。例如,缺乏多學(xué)科交叉融合的理論框架,缺乏不同尺度之間的銜接,缺乏長時序的觀測數(shù)據(jù),導(dǎo)致研究結(jié)果的系統(tǒng)性和可靠性不足。

綜上所述,國內(nèi)外在水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理領(lǐng)域的研究取得了一定進(jìn)展,但仍存在一些尚未解決的問題和研究空白。特別是在干旱半干旱地區(qū)的水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)結(jié)合方面,需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究,推動技術(shù)創(chuàng)新和方法進(jìn)步,為干旱區(qū)水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

五.研究目標(biāo)與內(nèi)容

本研究旨在通過多學(xué)科交叉的技術(shù)手段,系統(tǒng)揭示寧夏干旱半干旱地區(qū)水資源演變規(guī)律、生態(tài)退化機(jī)制及其耦合關(guān)系,構(gòu)建區(qū)域水資源高效利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理的理論體系、技術(shù)方法與決策支持系統(tǒng),為寧夏乃至相似干旱區(qū)的水資源可持續(xù)利用與生態(tài)環(huán)境高質(zhì)量發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。具體研究目標(biāo)與內(nèi)容如下:

1.研究目標(biāo)

1.1精準(zhǔn)刻畫寧夏區(qū)域水資源動態(tài)演變特征及關(guān)鍵影響因子,建立適應(yīng)干旱區(qū)特點(diǎn)的水資源承載力評估模型。

1.2深入揭示寧夏主要生態(tài)功能區(qū)退化機(jī)制,量化生態(tài)恢復(fù)對水資源過程的影響,評估不同生態(tài)恢復(fù)措施的水資源效應(yīng)。

1.3構(gòu)建水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)協(xié)同治理的多目標(biāo)決策模型,提出適應(yīng)寧夏實(shí)際的水資源配置策略與生態(tài)恢復(fù)方案。

1.4開發(fā)集成化決策支持系統(tǒng),為寧夏水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

2.研究內(nèi)容

2.1寧夏區(qū)域水資源動態(tài)演變規(guī)律及承載力評估研究

2.1.1研究問題:寧夏區(qū)域水資源在時空上如何變化?氣候變化和人類活動對水資源演變的影響是什么?寧夏區(qū)域水資源承載力現(xiàn)狀如何?未來水資源演變趨勢如何?

2.1.2研究假設(shè):基于氣候變化和人類活動驅(qū)動因素,寧夏區(qū)域水資源呈現(xiàn)時空不均衡變化特征,水資源承載力受自然和人為因素制約,未來水資源演變存在不確定性。

2.1.3具體研究內(nèi)容:

(1)基于多源數(shù)據(jù)(氣象、水文、遙感、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展等),分析寧夏區(qū)域降水、蒸發(fā)、徑流、地下水等水資源的時空分布特征及其變化趨勢。

(2)運(yùn)用統(tǒng)計模型、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法,識別影響寧夏區(qū)域水資源演變的關(guān)鍵驅(qū)動因子(氣候變化、人類活動等),量化其貢獻(xiàn)率。

(3)建立基于P-MET模型和水量平衡原理的區(qū)域蒸散發(fā)模型,結(jié)合水文模型(如SWAT、HEC-HMS等),模擬不同情景下寧夏區(qū)域水資源動態(tài)過程。

(4)構(gòu)建考慮生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)等多維度的區(qū)域水資源承載力評估模型,評估不同區(qū)域、不同時段的水資源承載力現(xiàn)狀及變化趨勢。

(5)結(jié)合氣候變化情景預(yù)測,評估未來寧夏區(qū)域水資源演變趨勢及其對水資源承載力的潛在影響。

2.2寧夏主要生態(tài)功能區(qū)退化機(jī)制及生態(tài)恢復(fù)的水資源效應(yīng)研究

2.2.1研究問題:寧夏主要生態(tài)功能區(qū)(荒漠化土地、濕地等)是如何退化的?生態(tài)恢復(fù)措施如何影響區(qū)域水資源過程?如何評估生態(tài)恢復(fù)措施的水資源效應(yīng)?

2.2.2研究假設(shè):寧夏主要生態(tài)功能區(qū)的退化主要由水資源短缺、氣候變化、人類活動干擾等因素引起,生態(tài)恢復(fù)措施的實(shí)施會改變區(qū)域蒸散發(fā)過程和地下水補(bǔ)給,其對水資源的影響是復(fù)雜的。

2.2.3具體研究內(nèi)容:

(1)基于遙感影像、地面數(shù)據(jù)等,分析寧夏主要生態(tài)功能區(qū)(荒漠化土地、濕地等)的退化時空特征、程度及主要驅(qū)動因素。

(2)建立生態(tài)水文模型(如CENTURY、EFDC等),模擬不同退化程度下生態(tài)系統(tǒng)的碳氮循環(huán)、水熱過程及對水資源的響應(yīng)。

(3)設(shè)計不同的生態(tài)恢復(fù)措施(如植樹造林、封沙禁牧、濕地補(bǔ)水等),運(yùn)用生態(tài)水文模型模擬這些措施對區(qū)域蒸散發(fā)、徑流、地下水補(bǔ)給等水資源過程的影響。

(4)建立生態(tài)恢復(fù)措施的水資源效應(yīng)評估指標(biāo)體系,定量評估不同生態(tài)恢復(fù)措施的水資源消耗、涵養(yǎng)水源能力及對區(qū)域水資源平衡的影響。

(5)評估生態(tài)恢復(fù)措施實(shí)施后,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能(如水源涵養(yǎng)、防風(fēng)固沙等)的恢復(fù)情況及其對水資源可持續(xù)利用的支撐作用。

2.3寧夏水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)協(xié)同治理決策模型研究

2.3.1研究問題:如何優(yōu)化寧夏區(qū)域水資源配置,以平衡不同用水部門的需求并保障生態(tài)用水?如何協(xié)同水資源配置與生態(tài)恢復(fù)措施,以實(shí)現(xiàn)區(qū)域水資源利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)同改善?如何構(gòu)建支持協(xié)同治理的決策模型?

2.3.2研究假設(shè):通過多目標(biāo)優(yōu)化方法,可以找到兼顧經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)等多目標(biāo)的水資源優(yōu)化配置方案;水資源配置與生態(tài)恢復(fù)措施的協(xié)同實(shí)施,可以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),提升區(qū)域水資源利用效率和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量;基于多目標(biāo)決策模型,可以支持寧夏水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理的決策。

2.3.3具體研究內(nèi)容:

(1)梳理寧夏區(qū)域水資源配置現(xiàn)狀及存在問題,分析不同用水部門(農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、生態(tài))的用水需求特征及變化趨勢。

(2)基于多目標(biāo)規(guī)劃、博弈論等方法,構(gòu)建考慮水資源供需平衡、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、生態(tài)效益等多目標(biāo)的水資源優(yōu)化配置模型。

(3)將生態(tài)恢復(fù)措施納入水資源優(yōu)化配置模型,構(gòu)建水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)協(xié)同治理的多目標(biāo)決策模型,考慮生態(tài)恢復(fù)對水資源需求的影響以及水資源配置對生態(tài)恢復(fù)的支撐作用。

(4)設(shè)計不同情景(如氣候變化情景、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景、政策干預(yù)情景等),運(yùn)用多目標(biāo)決策模型模擬不同情景下水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)協(xié)同治理的方案及其效果。

(5)提出適應(yīng)寧夏實(shí)際的水資源優(yōu)化配置策略與生態(tài)恢復(fù)方案,包括不同區(qū)域、不同時段的差異化配置方案和生態(tài)恢復(fù)優(yōu)先區(qū)。

2.4寧夏水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理集成化決策支持系統(tǒng)研發(fā)

2.4.1研究問題:如何將本研究開發(fā)的水資源評價、生態(tài)恢復(fù)評估、優(yōu)化配置模型等集成到一個系統(tǒng)中?如何利用該系統(tǒng)支持寧夏水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理的決策?

2.4.2研究假設(shè):通過集成多模型、多數(shù)據(jù)、多方法,可以構(gòu)建一個功能強(qiáng)大的集成化決策支持系統(tǒng);該系統(tǒng)可以為寧夏水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐,提升決策的科學(xué)性和有效性。

2.4.3具體研究內(nèi)容:

(1)設(shè)計集成化決策支持系統(tǒng)的架構(gòu)和功能模塊,包括數(shù)據(jù)管理模塊、模型運(yùn)行模塊、結(jié)果分析模塊、決策支持模塊等。

(2)將本研究開發(fā)的水資源動態(tài)演變模型、生態(tài)恢復(fù)評估模型、水資源優(yōu)化配置模型等集成到系統(tǒng)中。

(3)利用寧夏實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試和驗(yàn)證,確保系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性。

(4)開發(fā)系統(tǒng)的用戶界面和可視化工具,方便用戶使用和結(jié)果展示。

(5)利用該系統(tǒng)對不同水資源配置方案和生態(tài)恢復(fù)方案進(jìn)行模擬和評估,為寧夏水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理提供決策支持。

通過以上研究目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和具體研究內(nèi)容的開展,本研究將系統(tǒng)揭示寧夏區(qū)域水資源與生態(tài)環(huán)境的耦合關(guān)系,為寧夏水資源可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境高質(zhì)量發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

六.研究方法與技術(shù)路線

1.研究方法

本研究將采用多學(xué)科交叉的研究方法,綜合運(yùn)用水文學(xué)、生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)工程、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和等方法,結(jié)合寧夏區(qū)域?qū)嶋H情況,開展寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究。具體研究方法包括:

(1)多源數(shù)據(jù)收集與處理方法:收集寧夏區(qū)域的氣象、水文、遙感、社會經(jīng)濟(jì)、土壤、植被等多源數(shù)據(jù),利用GIS技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理、空間疊置分析、時空變化分析等,為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

(2)水文模型模擬方法:選擇合適的區(qū)域水文模型(如SWAT、HEC-HMS等),基于收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行模型參數(shù)率定和驗(yàn)證,模擬寧夏區(qū)域降水、蒸發(fā)、徑流、地下水等水資源的時空動態(tài)過程,評估不同情景下水資源演變趨勢。

(3)蒸散發(fā)模型模擬方法:選擇合適的蒸散發(fā)模型(如P-MET模型、Penman-Monteith模型等),結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和下墊面數(shù)據(jù),模擬寧夏區(qū)域蒸散發(fā)時空分布特征及其變化趨勢,為水資源評價和生態(tài)恢復(fù)評估提供依據(jù)。

(4)生態(tài)水文模型模擬方法:選擇合適的生態(tài)水文模型(如CENTURY、EFDC等),模擬寧夏區(qū)域主要生態(tài)功能區(qū)的碳氮循環(huán)、水熱過程及對水資源的響應(yīng),評估不同退化程度和生態(tài)恢復(fù)措施對水資源過程的影響。

(5)多目標(biāo)規(guī)劃方法:構(gòu)建考慮水資源供需平衡、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、生態(tài)效益等多目標(biāo)的水資源優(yōu)化配置模型,運(yùn)用多目標(biāo)規(guī)劃方法求解不同情景下的最優(yōu)配置方案。

(6)博弈論方法:分析不同用水部門之間的水資源利益博弈,構(gòu)建基于博弈論的水資源優(yōu)化配置模型,為水資源配置提供決策支持。

(7)機(jī)器學(xué)習(xí)方法:運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)等方法,識別影響寧夏區(qū)域水資源演變的關(guān)鍵驅(qū)動因子,量化其貢獻(xiàn)率,為水資源承載力評估提供依據(jù)。

(8)遙感與GIS空間分析方法:利用遙感影像和GIS技術(shù),分析寧夏區(qū)域主要生態(tài)功能區(qū)的退化時空特征、程度及主要驅(qū)動因素,為生態(tài)恢復(fù)評估提供依據(jù)。

(9)數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計方法:運(yùn)用統(tǒng)計分析、回歸分析、相關(guān)性分析等方法,分析寧夏區(qū)域水資源與生態(tài)環(huán)境之間相互關(guān)系,為研究結(jié)論提供數(shù)據(jù)支撐。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計

(1)水資源動態(tài)演變模擬實(shí)驗(yàn):在寧夏典型區(qū)域選取多個代表站點(diǎn),收集長期的氣象、水文、下墊面等數(shù)據(jù),進(jìn)行水文模型和蒸散發(fā)模型的率定和驗(yàn)證,模擬不同情景下(如氣候變化情景、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景)水資源動態(tài)過程,分析水資源演變趨勢。

(2)生態(tài)功能區(qū)退化機(jī)制模擬實(shí)驗(yàn):在寧夏典型生態(tài)功能區(qū)(如荒漠化土地、濕地等)選取多個樣地,進(jìn)行地面,收集土壤、植被、水文等數(shù)據(jù),進(jìn)行生態(tài)水文模型的率定和驗(yàn)證,模擬不同退化程度下生態(tài)系統(tǒng)的水熱過程及對水資源的響應(yīng),分析生態(tài)功能區(qū)退化機(jī)制。

(3)生態(tài)恢復(fù)措施水資源效應(yīng)實(shí)驗(yàn):在寧夏典型區(qū)域設(shè)計不同的生態(tài)恢復(fù)措施(如植樹造林、封沙禁牧、濕地補(bǔ)水等),進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),評估這些措施對區(qū)域蒸散發(fā)、徑流、地下水補(bǔ)給等水資源過程的影響,分析生態(tài)恢復(fù)措施的水資源效應(yīng)。

(4)水資源優(yōu)化配置方案模擬實(shí)驗(yàn):基于寧夏區(qū)域水資源配置現(xiàn)狀及需求,設(shè)計不同的水資源優(yōu)化配置方案,運(yùn)用多目標(biāo)規(guī)劃模型和博弈論模型進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),評估不同方案的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、生態(tài)效益,為水資源優(yōu)化配置提供決策支持。

3.技術(shù)路線

本研究的技術(shù)路線分為以下幾個關(guān)鍵步驟:

(1)數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理:收集寧夏區(qū)域的氣象、水文、遙感、社會經(jīng)濟(jì)、土壤、植被等多源數(shù)據(jù),利用GIS技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,包括數(shù)據(jù)清洗、格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)系統(tǒng)一、空間裁剪等,為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

(2)寧夏區(qū)域水資源動態(tài)演變模擬:選擇合適的水文模型和蒸散發(fā)模型,基于收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行模型參數(shù)率定和驗(yàn)證,模擬寧夏區(qū)域降水、蒸發(fā)、徑流、地下水等水資源的時空動態(tài)過程,評估不同情景下水資源演變趨勢。

(3)寧夏主要生態(tài)功能區(qū)退化機(jī)制及生態(tài)恢復(fù)的水資源效應(yīng)研究:選擇合適的生態(tài)水文模型,基于收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行模型參數(shù)率定和驗(yàn)證,模擬寧夏區(qū)域主要生態(tài)功能區(qū)的碳氮循環(huán)、水熱過程及對水資源的響應(yīng),評估不同退化程度和生態(tài)恢復(fù)措施對水資源過程的影響。

(4)寧夏水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)協(xié)同治理決策模型研究:構(gòu)建水資源優(yōu)化配置模型和生態(tài)恢復(fù)評估模型,將兩者結(jié)合,構(gòu)建水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)協(xié)同治理的多目標(biāo)決策模型,設(shè)計不同情景,進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),評估不同方案的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、生態(tài)效益。

(5)寧夏水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理集成化決策支持系統(tǒng)研發(fā):設(shè)計集成化決策支持系統(tǒng)的架構(gòu)和功能模塊,將本研究開發(fā)的水資源動態(tài)演變模型、生態(tài)恢復(fù)評估模型、水資源優(yōu)化配置模型等集成到系統(tǒng)中,利用寧夏實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試和驗(yàn)證,開發(fā)系統(tǒng)的用戶界面和可視化工具。

(6)研究成果總結(jié)與推廣應(yīng)用:總結(jié)研究成果,撰寫研究報告,發(fā)表學(xué)術(shù)論文,為寧夏水資源可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境高質(zhì)量發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

通過以上研究方法和技術(shù)路線,本研究將系統(tǒng)揭示寧夏區(qū)域水資源與生態(tài)環(huán)境的耦合關(guān)系,為寧夏水資源可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境高質(zhì)量發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

七.創(chuàng)新點(diǎn)

本研究針對寧夏干旱半干旱地區(qū)水資源短缺與生態(tài)環(huán)境脆弱的突出問題,旨在突破現(xiàn)有研究瓶頸,在理論、方法和應(yīng)用層面均提出一系列創(chuàng)新點(diǎn),為該區(qū)域乃至相似干旱區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)支撐。

1.理論創(chuàng)新:構(gòu)建水資源-生態(tài)恢復(fù)耦合系統(tǒng)的理論框架

現(xiàn)有研究多將水資源評價、生態(tài)恢復(fù)和優(yōu)化配置視為相對獨(dú)立的研究領(lǐng)域,缺乏對三者內(nèi)在耦合機(jī)制的系統(tǒng)性揭示。本研究創(chuàng)新性地提出構(gòu)建“水資源-生態(tài)恢復(fù)-社會經(jīng)濟(jì)”耦合系統(tǒng)的理論框架,強(qiáng)調(diào)水資源是生態(tài)恢復(fù)的基礎(chǔ),生態(tài)恢復(fù)是水資源可持續(xù)利用的保障,兩者共同支撐區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。該框架突破了傳統(tǒng)研究將水資源與生態(tài)環(huán)境視為相互獨(dú)立或簡單單向影響的局限,認(rèn)識到三者之間存在的復(fù)雜相互作用和反饋機(jī)制。具體體現(xiàn)在:

(1)系統(tǒng)性整合水資源過程與生態(tài)過程:將蒸散發(fā)、徑流、地下水補(bǔ)排等水資源過程與植被生長、土壤改良、碳氮循環(huán)等生態(tài)過程納入統(tǒng)一框架,通過生態(tài)水文模型耦合模擬,揭示水資源變化對生態(tài)系統(tǒng)的驅(qū)動機(jī)制以及生態(tài)系統(tǒng)演變對水資源的影響,為理解干旱區(qū)人與自然耦合系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制提供新的理論視角。

(2)融入社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求:將社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對水資源和生態(tài)產(chǎn)品的需求納入耦合系統(tǒng)框架,分析水資源配置和生態(tài)恢復(fù)對區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展目標(biāo)的滿足程度,以及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對水資源與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的脅迫效應(yīng),為實(shí)現(xiàn)水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

(3)強(qiáng)調(diào)多目標(biāo)協(xié)同效應(yīng):在理論層面明確水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)措施并非單一目標(biāo),而是可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)協(xié)同增效,例如通過合理的生態(tài)恢復(fù)增加區(qū)域涵養(yǎng)水源能力,從而減輕下游水資源壓力;通過優(yōu)化配置保障生態(tài)基本用水,促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù),進(jìn)而提升區(qū)域生態(tài)服務(wù)功能,為制定協(xié)同治理策略提供理論依據(jù)。

2.方法創(chuàng)新:研發(fā)適應(yīng)干旱區(qū)特點(diǎn)的集成化研究方法體系

現(xiàn)有研究方法在應(yīng)用于干旱區(qū)時存在諸多局限性,需要針對寧夏區(qū)域的特殊性進(jìn)行方法創(chuàng)新。本研究將綜合運(yùn)用多種先進(jìn)技術(shù)方法,形成一套適應(yīng)干旱區(qū)特點(diǎn)的集成化研究方法體系,主要創(chuàng)新點(diǎn)包括:

(1)精化蒸散發(fā)與水文過程模擬方法:針對寧夏降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈、年內(nèi)分配不均的特點(diǎn),改進(jìn)現(xiàn)有蒸散發(fā)模型(如P-MET模型的參數(shù)化方案)的參數(shù)化參數(shù),結(jié)合高分辨率遙感數(shù)據(jù)和地面觀測數(shù)據(jù),提高蒸散發(fā)模擬的精度。在水文模型模擬中,充分考慮干旱區(qū)地表徑流與地下水之間的密切聯(lián)系,采用耦合模型或改進(jìn)模型參數(shù),提高對基流、地下水補(bǔ)給/排泄過程的模擬精度,為水資源動態(tài)演變評估提供更可靠的基礎(chǔ)。

(2)發(fā)展生態(tài)恢復(fù)措施的水資源效應(yīng)評估方法:創(chuàng)新性地構(gòu)建生態(tài)恢復(fù)措施的水資源效應(yīng)評估指標(biāo)體系,不僅考慮水量效應(yīng)(如蒸散發(fā)變化、徑流影響),還考慮水質(zhì)效應(yīng)(如水體污染負(fù)荷變化)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化。利用過程模擬模型(如生態(tài)水文模型)和基于功能的評估方法,定量評估不同生態(tài)恢復(fù)措施(如不同樹種選擇、不同恢復(fù)模式)對區(qū)域水資源平衡、水循環(huán)過程和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響,為選擇適宜的生態(tài)恢復(fù)措施提供科學(xué)依據(jù)。

(3)創(chuàng)新水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)協(xié)同治理模型:突破傳統(tǒng)水資源優(yōu)化配置模型主要關(guān)注水量平衡和經(jīng)濟(jì)效益的局限,創(chuàng)新性地將生態(tài)恢復(fù)需求(如生態(tài)用水保障、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能維持)作為重要的約束條件和目標(biāo)函數(shù),構(gòu)建水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)協(xié)同治理的多目標(biāo)決策模型。探索將機(jī)器學(xué)習(xí)算法(如深度學(xué)習(xí)、隨機(jī)森林)與多目標(biāo)優(yōu)化算法(如NSGA-II、MOPSO)相結(jié)合,提高模型求解效率和方案多樣性,為復(fù)雜系統(tǒng)的協(xié)同決策提供新工具。

(4)集成多模型與多數(shù)據(jù)融合分析技術(shù):研發(fā)集成水資源模型、生態(tài)模型、社會經(jīng)濟(jì)模型等的綜合模擬平臺,實(shí)現(xiàn)多模型耦合與數(shù)據(jù)共享。利用大數(shù)據(jù)分析、時空統(tǒng)計和地統(tǒng)計學(xué)等方法,融合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)(遙感、地面觀測、社會經(jīng)濟(jì)等),提高對復(fù)雜系統(tǒng)動態(tài)變化和驅(qū)動因素識別的準(zhǔn)確性,增強(qiáng)研究結(jié)果的可靠性和普適性。

3.應(yīng)用創(chuàng)新:提出適應(yīng)寧夏實(shí)際的協(xié)同治理策略與技術(shù)路徑

本研究的最終目標(biāo)是解決寧夏實(shí)際問題,因此應(yīng)用創(chuàng)新是項(xiàng)目的核心價值所在。基于理論創(chuàng)新和方法創(chuàng)新,本研究將提出一系列具有針對性和可操作性的應(yīng)用成果,主要創(chuàng)新點(diǎn)包括:

(1)提出區(qū)域差異化水資源配置策略:基于水資源動態(tài)演變評估和承載力分析結(jié)果,結(jié)合不同區(qū)域的水資源稟賦、生態(tài)敏感性和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求,提出分區(qū)、分時段的差異化的水資源配置策略,包括農(nóng)業(yè)節(jié)水增效、工業(yè)循環(huán)用水、城市節(jié)水減污和生態(tài)用水保障等方面的具體措施,旨在實(shí)現(xiàn)區(qū)域水資源利用效率的最大化和水生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。

(2)設(shè)計生態(tài)恢復(fù)優(yōu)先區(qū)與方案組合:基于生態(tài)功能區(qū)退化機(jī)制分析和生態(tài)恢復(fù)措施的水資源效應(yīng)評估,識別寧夏區(qū)域生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵區(qū)域和優(yōu)先順序,提出不同生態(tài)功能區(qū)的差異化恢復(fù)目標(biāo)和技術(shù)路徑。設(shè)計生態(tài)恢復(fù)措施的組合方案,考慮其成本效益、技術(shù)可行性和社會接受度,形成一套能夠有效提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、同時兼顧水資源可持續(xù)利用的生態(tài)恢復(fù)方案集。

(3)開發(fā)集成化決策支持系統(tǒng)與平臺:將研發(fā)的水資源動態(tài)演變模型、生態(tài)恢復(fù)評估模型、水資源優(yōu)化配置模型等集成到一個用戶友好的決策支持系統(tǒng)中,為寧夏水利、生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等相關(guān)部門提供一套集數(shù)據(jù)管理、模擬評估、方案生成、決策支持于一體的綜合性工具平臺,提升區(qū)域水資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理的智能化水平和科學(xué)決策能力。

(4)形成政策建議與推廣機(jī)制:基于研究結(jié)論,撰寫研究報告和政策建議,為寧夏自治區(qū)政府制定水資源管理政策、生態(tài)恢復(fù)規(guī)劃、流域綜合治理方案等提供科學(xué)依據(jù)。探索建立研究成果的轉(zhuǎn)化和推廣機(jī)制,將先進(jìn)的技術(shù)方法和決策支持系統(tǒng)應(yīng)用于寧夏其他相似干旱區(qū)或流域,促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的共享和推廣。

綜上所述,本研究在理論框架、研究方法和應(yīng)用實(shí)踐層面均具有顯著的創(chuàng)新性,有望為寧夏干旱半干旱地區(qū)的生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置提供全新的視角、工具和路徑,具有重要的學(xué)術(shù)價值和應(yīng)用前景。

八.預(yù)期成果

本研究旨在通過系統(tǒng)深入的研究,在理論認(rèn)知、技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)踐應(yīng)用等多個層面取得預(yù)期成果,為寧夏乃至相似干旱半干旱地區(qū)的生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置提供科學(xué)支撐和決策依據(jù)。預(yù)期成果主要包括以下幾個方面:

1.理論貢獻(xiàn)

(1)揭示寧夏區(qū)域水資源與生態(tài)環(huán)境耦合機(jī)制的新規(guī)律:通過多模型耦合模擬和多維度數(shù)據(jù)分析,系統(tǒng)揭示寧夏區(qū)域水資源動態(tài)演變與生態(tài)功能區(qū)退化之間的內(nèi)在聯(lián)系和相互作用機(jī)制,闡明氣候變化、人類活動對不同用水部門需求和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響路徑,深化對干旱區(qū)“水-氣-土-生”耦合系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制的科學(xué)認(rèn)識。

(2)構(gòu)建適應(yīng)干旱區(qū)特點(diǎn)的水資源承載力評估理論與方法體系:突破傳統(tǒng)承載力評估方法的局限,提出考慮生態(tài)用水保障、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能維持等多維度目標(biāo)的干旱區(qū)水資源承載力動態(tài)評估理論與方法,為科學(xué)評價區(qū)域水資源可持續(xù)利用潛力提供新的理論框架。

(3)發(fā)展水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)協(xié)同治理的理論模型:創(chuàng)新性地將生態(tài)恢復(fù)需求內(nèi)生化水資源優(yōu)化配置過程,構(gòu)建體現(xiàn)水資源利用與生態(tài)恢復(fù)協(xié)同增效的多目標(biāo)決策模型,為探索人與自然和諧共生的可持續(xù)發(fā)展路徑提供理論依據(jù)。

2.技術(shù)方法成果

(1)開發(fā)適應(yīng)寧夏干旱區(qū)的水文-生態(tài)耦合模擬軟件模塊:基于SWAT、HEC-HMS、CENTURY等模型,結(jié)合P-MET、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法,開發(fā)針對寧夏區(qū)域特點(diǎn)的蒸散發(fā)模擬、水文過程模擬、生態(tài)過程模擬以及模型耦合接口等軟件模塊,提升模型在干旱半干旱地區(qū)的適用性和模擬精度。

(2)形成生態(tài)恢復(fù)措施水資源效應(yīng)評估技術(shù)規(guī)程:建立一套包含水量、水質(zhì)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能等多維度指標(biāo)的生態(tài)恢復(fù)措施水資源效應(yīng)評估指標(biāo)體系和評估技術(shù)規(guī)程,為科學(xué)評價生態(tài)恢復(fù)措施的環(huán)境效益和成本提供標(biāo)準(zhǔn)化工具。

(3)研制水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)協(xié)同決策支持系統(tǒng):開發(fā)集成數(shù)據(jù)管理、模型模擬、方案評估、可視化決策支持等功能于一體的集成化決策支持系統(tǒng),為寧夏水資源與生態(tài)環(huán)境管理部門提供智能化、可視化的決策工具。

(4)積累寧夏區(qū)域水資源-生態(tài)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫:系統(tǒng)收集、整理和集成寧夏區(qū)域的氣象、水文、遙感、土壤、植被、社會經(jīng)濟(jì)等多源數(shù)據(jù),構(gòu)建一個結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化的寧夏區(qū)域水資源-生態(tài)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫,為持續(xù)研究和決策支持提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.實(shí)踐應(yīng)用價值

(1)提供寧夏水資源管理優(yōu)化策略:基于研究結(jié)果,提出針對不同區(qū)域、不同水源、不同用水部門的水資源配置優(yōu)化方案,包括農(nóng)業(yè)灌溉制度改進(jìn)建議、工業(yè)節(jié)水技術(shù)推廣方向、城市供水管網(wǎng)優(yōu)化策略等,為提高寧夏區(qū)域整體水資源利用效率提供具體的技術(shù)支撐。

(2)指導(dǎo)寧夏生態(tài)恢復(fù)工程實(shí)施:針對寧夏主要生態(tài)功能區(qū)(荒漠化土地、濕地等),提出差異化的生態(tài)恢復(fù)優(yōu)先區(qū)劃定方案和具體的恢復(fù)技術(shù)路徑組合建議,評估不同恢復(fù)工程的預(yù)期生態(tài)效益和水資源效應(yīng),為寧夏生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目的科學(xué)規(guī)劃和實(shí)施提供依據(jù)。

(3)支撐寧夏水資源相關(guān)政策制定:研究成果將為寧夏自治區(qū)制定水資源管理法規(guī)、生態(tài)保護(hù)政策、流域綜合治理規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)和數(shù)據(jù)支持,有助于推動寧夏水資源管理與生態(tài)保護(hù)工作的法治化、科學(xué)化、精細(xì)化水平。

(4)提升寧夏水資源與生態(tài)治理決策能力:通過集成化決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用,提升寧夏水利、生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等部門在水資源與生態(tài)治理領(lǐng)域的決策科學(xué)性和有效性,為應(yīng)對氣候變化、保障用水安全、改善生態(tài)環(huán)境提供技術(shù)支撐。

(5)促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展與社會和諧:研究成果的應(yīng)用有助于緩解寧夏水資源供需矛盾,改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,促進(jìn)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、旅游業(yè)等綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提升人民生活水平,為實(shí)現(xiàn)寧夏經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)協(xié)同推進(jìn)做出貢獻(xiàn)。

綜上所述,本研究預(yù)期在理論、方法和應(yīng)用層面均取得突破性成果,為寧夏干旱半干旱地區(qū)的生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置提供一套科學(xué)、系統(tǒng)、實(shí)用的解決方案,具有重要的學(xué)術(shù)價值和廣泛的社會經(jīng)濟(jì)應(yīng)用前景。

九.項(xiàng)目實(shí)施計劃

本研究項(xiàng)目計劃在三年內(nèi)完成,分為四個主要階段:準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段(細(xì)分為三個子階段)、集成與驗(yàn)證階段以及總結(jié)階段。每個階段均有明確的任務(wù)分配和進(jìn)度安排,并制定了相應(yīng)的風(fēng)險管理策略。

1.項(xiàng)目時間規(guī)劃

(1)準(zhǔn)備階段(第1-6個月)

*任務(wù)分配:

*文獻(xiàn)調(diào)研與需求分析:全面梳理國內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn),深入分析寧夏區(qū)域水資源與生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀、問題及管理需求。

*數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理:啟動多源數(shù)據(jù)的收集工作,包括氣象、水文、遙感、社會經(jīng)濟(jì)、土壤、植被等數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)系統(tǒng)一、空間裁剪等預(yù)處理。

*技術(shù)方案設(shè)計:確定具體的研究方法、模型框架、指標(biāo)體系和技術(shù)路線,完成研究方案和實(shí)施計劃的詳細(xì)編制。

*團(tuán)隊組建與協(xié)調(diào):組建跨學(xué)科研究團(tuán)隊,明確各成員分工,建立有效的溝通協(xié)調(diào)機(jī)制。

*進(jìn)度安排:

*第1-2個月:完成文獻(xiàn)調(diào)研,明確研究重點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)。

*第3-4個月:完成數(shù)據(jù)收集清單,啟動數(shù)據(jù)收集工作。

*第5-6個月:完成初步數(shù)據(jù)預(yù)處理,設(shè)計技術(shù)方案,細(xì)化實(shí)施計劃,召開項(xiàng)目啟動會。

(2)實(shí)施階段(第7-30個月)

*該階段細(xì)分為三個子階段:

*子階段一:水資源動態(tài)演變規(guī)律及承載力評估研究(第7-12個月)

*任務(wù)分配:

*水文模型與蒸散發(fā)模型構(gòu)建與模擬:選擇并率定水文模型(如SWAT)和蒸散發(fā)模型(如P-MET),模擬寧夏區(qū)域降水、蒸發(fā)、徑流、地下水等水資源的時空動態(tài)過程。

*水資源承載力評估模型開發(fā):構(gòu)建考慮生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)等多維度的區(qū)域水資源承載力評估模型,并進(jìn)行初步驗(yàn)證。

*進(jìn)度安排:

*第7-9個月:完成模型構(gòu)建、參數(shù)率定和初步模擬,分析水資源時空分布特征。

*第10-12個月:完善承載力評估模型,進(jìn)行初步驗(yàn)證和分析,形成階段性報告。

*子階段二:主要生態(tài)功能區(qū)退化機(jī)制及生態(tài)恢復(fù)的水資源效應(yīng)研究(第13-24個月)

*任務(wù)分配:

*生態(tài)功能區(qū)退化分析:利用遙感影像和地面數(shù)據(jù),分析寧夏主要生態(tài)功能區(qū)(荒漠化土地、濕地等)的退化時空特征、程度及主要驅(qū)動因素。

*生態(tài)水文模型構(gòu)建與模擬:選擇并構(gòu)建適用于寧夏的生態(tài)水文模型(如CENTURY),模擬不同退化程度下生態(tài)系統(tǒng)的水熱過程及對水資源的響應(yīng)。

*生態(tài)恢復(fù)措施水資源效應(yīng)評估:設(shè)計不同的生態(tài)恢復(fù)措施,利用生態(tài)水文模型模擬這些措施對區(qū)域水資源過程的影響,評估其水資源效應(yīng)。

*進(jìn)度安排:

*第13-16個月:完成生態(tài)功能區(qū)退化分析,構(gòu)建并率定生態(tài)水文模型。

*第17-20個月:模擬不同退化程度下的生態(tài)水文過程,進(jìn)行初步分析。

*第21-24個月:完成生態(tài)恢復(fù)措施水資源效應(yīng)模擬與評估,形成階段性報告。

*子階段三:水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)協(xié)同治理決策模型研究(第25-30個月)

*任務(wù)分配:

*水資源優(yōu)化配置模型構(gòu)建:構(gòu)建考慮水資源供需平衡、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、生態(tài)效益等多目標(biāo)的水資源優(yōu)化配置模型。

*協(xié)同治理決策模型開發(fā):將生態(tài)恢復(fù)需求納入水資源優(yōu)化配置模型,構(gòu)建水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)協(xié)同治理的多目標(biāo)決策模型。

*模型模擬與方案評估:設(shè)計不同情景,運(yùn)用模型進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),評估不同方案的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、生態(tài)效益。

*進(jìn)度安排:

*第25-27個月:完成水資源優(yōu)化配置模型構(gòu)建與初步求解。

*第28-29個月:開發(fā)協(xié)同治理決策模型,進(jìn)行模型調(diào)試和初步模擬。

*第30個月:完成模型模擬與方案評估,形成階段性報告。

(3)集成與驗(yàn)證階段(第31-42個月)

*任務(wù)分配:

*集成多模型與數(shù)據(jù):將水資源模型、生態(tài)模型、社會經(jīng)濟(jì)模型等集成到綜合模擬平臺,實(shí)現(xiàn)多模型耦合與數(shù)據(jù)共享。

*系統(tǒng)測試與驗(yàn)證:利用寧夏實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試和驗(yàn)證,確保系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性。

*集成化決策支持系統(tǒng)開發(fā):開發(fā)系統(tǒng)的用戶界面和可視化工具,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互和結(jié)果展示。

*進(jìn)度安排:

*第31-34個月:完成模型集成與數(shù)據(jù)接口開發(fā),進(jìn)行初步系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。

*第35-38個月:利用實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)測試與驗(yàn)證,修正系統(tǒng)缺陷。

*第39-42個月:完成用戶界面和可視化工具開發(fā),進(jìn)行系統(tǒng)綜合測試和用戶試用。

(4)總結(jié)階段(第43-48個月)

*任務(wù)分配:

*研究成果總結(jié):系統(tǒng)總結(jié)研究取得的各項(xiàng)成果,包括理論創(chuàng)新、方法創(chuàng)新和應(yīng)用成果。

*論文撰寫與發(fā)表:完成研究總報告和系列學(xué)術(shù)論文的撰寫,投稿至國內(nèi)外核心期刊。

*政策建議形成:根據(jù)研究結(jié)論,撰寫政策建議報告,為寧夏水資源與生態(tài)環(huán)境管理部門提供決策參考。

*成果推廣與應(yīng)用:探索研究成果的轉(zhuǎn)化和推廣機(jī)制,與相關(guān)部門合作,推動研究成果在寧夏實(shí)際應(yīng)用。

*項(xiàng)目結(jié)題:整理項(xiàng)目檔案,完成項(xiàng)目結(jié)題報告。

*進(jìn)度安排:

*第43-44個月:完成研究成果總結(jié),啟動論文撰寫。

*第45個月:完成政策建議報告初稿。

*第46個月:完成大部分論文撰寫,啟動成果推廣與應(yīng)用討論。

*第47-48個月:完成論文修改與發(fā)表,形成最終政策建議報告,整理項(xiàng)目檔案,完成項(xiàng)目結(jié)題。

2.風(fēng)險管理策略

(1)數(shù)據(jù)獲取風(fēng)險:部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)(如長期地面觀測數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù))可能存在獲取困難或數(shù)據(jù)質(zhì)量不高的問題。

*應(yīng)對策略:建立廣泛的數(shù)據(jù)合作機(jī)制,與寧夏水利、氣象、自然資源、生態(tài)環(huán)境等部門建立常態(tài)化數(shù)據(jù)共享協(xié)議;采用多種數(shù)據(jù)源交叉驗(yàn)證方法,提高數(shù)據(jù)可靠性;針對數(shù)據(jù)缺失問題,運(yùn)用插值法、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)齊。

(2)模型模擬風(fēng)險:水文模型、生態(tài)水文模型在模擬復(fù)雜系統(tǒng)時可能存在參數(shù)不確定性、結(jié)構(gòu)局限性等問題,導(dǎo)致模擬結(jié)果與實(shí)際觀測存在偏差。

*應(yīng)對策略:采用多種模型進(jìn)行對比模擬,分析不同模型的優(yōu)缺點(diǎn);加強(qiáng)模型參數(shù)的率定和驗(yàn)證工作,利用不確定性分析方法(如蒙特卡洛模擬)評估模型不確定性;結(jié)合實(shí)地監(jiān)測數(shù)據(jù),定期對模型進(jìn)行修正和完善。

(3)技術(shù)集成風(fēng)險:多模型集成和數(shù)據(jù)融合過程中可能遇到技術(shù)障礙,如接口不兼容、計算效率低下等問題。

*應(yīng)對策略:在項(xiàng)目初期進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計,選擇兼容性好的軟件平臺和開發(fā)語言;采用模塊化設(shè)計思路,降低系統(tǒng)集成難度;進(jìn)行充分的系統(tǒng)測試和性能優(yōu)化,確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

(4)進(jìn)度延誤風(fēng)險:研究任務(wù)繁重,可能因人員變動、研究難度超出預(yù)期等原因?qū)е马?xiàng)目進(jìn)度延誤。

*應(yīng)對策略:制定詳細(xì)的項(xiàng)目實(shí)施計劃,明確各階段任務(wù)和里程碑節(jié)點(diǎn);建立有效的項(xiàng)目監(jiān)控機(jī)制,定期檢查項(xiàng)目進(jìn)度,及時發(fā)現(xiàn)和解決存在的問題;加強(qiáng)團(tuán)隊建設(shè),增強(qiáng)團(tuán)隊凝聚力和協(xié)作效率;預(yù)留一定的緩沖時間,應(yīng)對突發(fā)狀況。

(5)成果應(yīng)用風(fēng)險:研究成果可能存在與實(shí)際管理需求脫節(jié),導(dǎo)致難以推廣應(yīng)用。

*應(yīng)對策略:在項(xiàng)目實(shí)施過程中,加強(qiáng)與相關(guān)部門的溝通協(xié)調(diào),定期研討會,了解實(shí)際管理需求;將管理需求融入研究任務(wù)設(shè)計,提高研究成果的針對性和實(shí)用性;開發(fā)用戶友好的決策支持系統(tǒng),降低應(yīng)用門檻;建立成果推廣機(jī)制,積極向相關(guān)部門宣傳研究成果,推動成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

通過上述時間規(guī)劃和風(fēng)險管理策略,確保項(xiàng)目按照計劃有序推進(jìn),及時應(yīng)對可能出現(xiàn)的風(fēng)險,最終實(shí)現(xiàn)預(yù)期研究目標(biāo),為寧夏區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。

十.項(xiàng)目團(tuán)隊

本項(xiàng)目團(tuán)隊由來自寧夏回族自治區(qū)水利科學(xué)研究院、寧夏大學(xué)、中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境研究所等科研機(jī)構(gòu)和高等院校的15名科研人員組成,涵蓋了水文學(xué)、生態(tài)學(xué)、地理信息系統(tǒng)、計算機(jī)科學(xué)、管理學(xué)等多個學(xué)科領(lǐng)域,具有豐富的理論研究和實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),能夠滿足項(xiàng)目實(shí)施需求。團(tuán)隊成員均具有博士學(xué)位,長期從事水資源與生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的相關(guān)研究工作,熟悉寧夏區(qū)域自然地理特征和管理需求,具備較強(qiáng)的跨學(xué)科協(xié)作能力。

1.團(tuán)隊成員的專業(yè)背景和研究經(jīng)驗(yàn)

(1)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人:張明,水文學(xué)博士,寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。長期從事干旱區(qū)水循環(huán)過程模擬、水資源評價和生態(tài)恢復(fù)研究,主持完成多項(xiàng)國家級和省部級科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文20余篇,其中SCI收錄10篇,出版專著2部,獲得省部級科技獎勵3項(xiàng)。主要研究方向包括:基于遙感與GIS的水文過程模擬、生態(tài)水文模型構(gòu)建與應(yīng)用、水資源優(yōu)化配置與生態(tài)恢復(fù)協(xié)同治理。在寧夏區(qū)域水資源評價、生態(tài)恢復(fù)措施水資源效應(yīng)評估、水資源優(yōu)化配置模型構(gòu)建等方面具有豐富的研究經(jīng)驗(yàn),熟悉寧夏區(qū)域水資源與生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及管理需求。

(2)副負(fù)責(zé)人:李強(qiáng),生態(tài)學(xué)博士,寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究副項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。長期從事干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)、生態(tài)水文學(xué)、生態(tài)恢復(fù)措施評估研究,主持完成多項(xiàng)國家級和省部級科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文15篇,其中SCI收錄8篇,參與編寫生態(tài)恢復(fù)技術(shù)規(guī)范1部,獲得省部級科技獎勵2項(xiàng)。主要研究方向包括:干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)機(jī)理、生態(tài)恢復(fù)措施評估、生態(tài)水文學(xué)模型應(yīng)用。在寧夏區(qū)域主要生態(tài)功能區(qū)退化機(jī)制分析、生態(tài)恢復(fù)措施水資源效應(yīng)評估、生態(tài)恢復(fù)方案設(shè)計等方面具有豐富的研究經(jīng)驗(yàn),熟悉寧夏區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及管理需求。

(3)團(tuán)隊成員王芳,地理信息系統(tǒng)博士,寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究團(tuán)隊成員。長期從事遙感與GIS應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)開發(fā)、空間數(shù)據(jù)分析研究,主持完成多項(xiàng)省部級科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文10篇,其中SCI收錄5篇,參與開發(fā)地理信息系統(tǒng)軟件2套,獲得省部級科技獎勵1項(xiàng)。主要研究方向包括:遙感與GIS應(yīng)用、空間數(shù)據(jù)分析、地理信息系統(tǒng)開發(fā)。在寧夏區(qū)域遙感數(shù)據(jù)獲取與處理、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用、空間數(shù)據(jù)分析等方面具有豐富的研究經(jīng)驗(yàn),熟悉寧夏區(qū)域地理信息數(shù)據(jù)資源及管理需求。

(4)團(tuán)隊成員趙磊,計算機(jī)科學(xué)博士,寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究團(tuán)隊成員。長期從事、大數(shù)據(jù)分析、決策支持系統(tǒng)開發(fā)研究,主持完成多項(xiàng)國家級和省部級科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文12篇,其中SCI收錄7篇,獲得省部級科技獎勵1項(xiàng)。主要研究方向包括:、大數(shù)據(jù)分析、決策支持系統(tǒng)開發(fā)。在水資源優(yōu)化配置模型求解、多目標(biāo)決策支持系統(tǒng)開發(fā)、水資源管理信息系統(tǒng)建設(shè)等方面具有豐富的研究經(jīng)驗(yàn),熟悉寧夏區(qū)域水資源管理信息化建設(shè)需求。

(5)團(tuán)隊成員劉洋,管理學(xué)博士,寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究團(tuán)隊成員。長期從事水資源管理政策研究、水資源規(guī)劃、水資源經(jīng)濟(jì)研究等,主持完成多項(xiàng)國家級和省部級科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文9篇,其中CSSCI收錄6篇,出版專著1部,獲得省部級科技獎勵2項(xiàng)。主要研究方向包括:水資源管理政策研究、水資源規(guī)劃、水資源經(jīng)濟(jì)研究。在寧夏區(qū)域水資源管理政策研究、水資源規(guī)劃、水資源經(jīng)濟(jì)研究等方面具有豐富的研究經(jīng)驗(yàn),熟悉寧夏區(qū)域水資源管理政策法規(guī)及管理需求。

(6)團(tuán)隊成員陳靜,土壤學(xué)博士,寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究團(tuán)隊成員。長期從事土壤學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)恢復(fù)研究,主持完成多項(xiàng)國家級和省部級科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文8篇,其中SCI收錄4篇,參與編寫土壤學(xué)標(biāo)準(zhǔn)1部,獲得省部級科技獎勵1項(xiàng)。主要研究方向包括:土壤學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)恢復(fù)。在寧夏區(qū)域土壤改良、生態(tài)恢復(fù)技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測等方面具有豐富的研究經(jīng)驗(yàn),熟悉寧夏區(qū)域土壤環(huán)境現(xiàn)狀及管理需求。

(7)團(tuán)隊成員周偉,生態(tài)學(xué)碩士,寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究團(tuán)隊成員。長期從事生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)恢復(fù)研究,參與完成多項(xiàng)國家級和省部級科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文5篇,其中CSSCI收錄3篇,參與編寫生態(tài)恢復(fù)技術(shù)規(guī)范1部。主要研究方向包括:生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)恢復(fù)。在寧夏區(qū)域生態(tài)恢復(fù)技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)評價等方面具有豐富的研究經(jīng)驗(yàn),熟悉寧夏區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及管理需求。

(8)團(tuán)隊成員吳浩,水文學(xué)碩士,寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究團(tuán)隊成員。長期從事水文學(xué)、水資源評價、水文模型應(yīng)用研究,參與完成多項(xiàng)國家級和省部級科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文7篇,其中CSSCI收錄4篇,獲得省部級科技獎勵1項(xiàng)。主要研究方向包括:水文學(xué)、水資源評價、水文模型應(yīng)用。在寧夏區(qū)域水資源評價、水文模型應(yīng)用、水資源管理等方面具有豐富的研究經(jīng)驗(yàn),熟悉寧夏區(qū)域水文環(huán)境現(xiàn)狀及管理需求。

(9)團(tuán)隊成員鄭陽,生態(tài)學(xué)碩士,寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究團(tuán)隊成員。長期從事生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)恢復(fù)研究,參與完成多項(xiàng)國家級和省部級科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文6篇,其中CSSCI收錄3篇,參與編寫生態(tài)恢復(fù)技術(shù)規(guī)范1部。主要研究方向包括:生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)恢復(fù)。在寧夏區(qū)域生態(tài)恢復(fù)技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)評價等方面具有豐富的研究經(jīng)驗(yàn),熟悉寧夏區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及管理需求。

(10)團(tuán)隊成員孫明,計算機(jī)科學(xué)碩士,寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究團(tuán)隊成員。長期從事計算機(jī)科學(xué)、、大數(shù)據(jù)分析研究,參與完成多項(xiàng)國家級和省部級科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文8篇,其中EI收錄5篇,獲得省部級科技獎勵1項(xiàng)。主要研究方向包括:計算機(jī)科學(xué)、、大數(shù)據(jù)分析。在水資源優(yōu)化配置模型求解、多目標(biāo)決策支持系統(tǒng)開發(fā)、水資源管理信息系統(tǒng)建設(shè)等方面具有豐富的研究經(jīng)驗(yàn),熟悉寧夏區(qū)域水資源管理信息化建設(shè)需求。

(11)團(tuán)隊成員馬超,管理學(xué)碩士,寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究團(tuán)隊成員。長期從事水資源管理政策研究、水資源規(guī)劃、水資源經(jīng)濟(jì)研究等,參與完成多項(xiàng)國家級和省部級科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文5篇,其中CSSCI收錄3篇,獲得省部級科技獎勵1項(xiàng)。主要研究方向包括:水資源管理政策研究、水資源規(guī)劃、水資源經(jīng)濟(jì)研究。在寧夏區(qū)域水資源管理政策研究、水資源規(guī)劃、水資源經(jīng)濟(jì)研究等方面具有豐富的研究經(jīng)驗(yàn),熟悉寧夏區(qū)域水資源管理政策法規(guī)及管理需求。

(12)團(tuán)隊成員朱紅,環(huán)境科學(xué)碩士,寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究團(tuán)隊成員。長期從事環(huán)境科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境治理研究,參與完成多項(xiàng)國家級和省部級科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文7篇,其中EI收錄4篇,獲得省部級科技獎勵1項(xiàng)。主要研究方向包括:環(huán)境科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境治理。在寧夏區(qū)域環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境治理、生態(tài)修復(fù)等方面具有豐富的研究經(jīng)驗(yàn),熟悉寧夏區(qū)域環(huán)境現(xiàn)狀及管理需求。

(13)團(tuán)隊成員胡剛,生態(tài)學(xué)碩士,寧夏生態(tài)恢復(fù)與水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究團(tuán)隊成員。長期從事生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)恢復(fù)研究

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