“黄河健康修复关键技术研究”++.doc
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1、附件:“十一五”国家科技支撑计划重点项目“黄河健康修复关键技术研究”课 题 申 请 指 南水利部二六年十月第一章 课题申请要求一、申请须知(一)总则1、宗旨为贯彻落实国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006- 2020年)和国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要,研究黄河面临的下游主槽严重萎缩、水资源供需矛盾突出、水质恶化、生态系统退化等一系列严重问题,促进黄河流域及其相关区域社会经济的可持续发展。科学技术部决定启动“十一五”国家科技支撑计划重点项目“黄河健康修复关键技术研究”,并委托水利部为本项目的组织部门。为充分调动各方的积极性,促进科技资源优化配置,公平、公开、公正地选择课题承担单位,
2、水利部对本项目课题采取公开申请的方式,择优选择课题承担单位,特制定本指南。2、申请管理1) 水利部为该项目组织部门,水利部国际合作与科技司负责项目的具体组织实施。2)评审工作根据国家科技支撑计划管理暂行办法的要求,遵照公平、公开、公正的原则进行。3、申请内容本次公开申请的8项课题如下:课题一:黄河流域水沙变化情势研究;课题二:基于GIS的黄河水沙输移模拟系统研发;课题三:黄河泥沙空间优化配置模式研究;课题四:维持黄河主槽不萎缩的水沙条件研究;课题五:黄河中下游水沙调控关键技术研究;课题六:黄河水资源管理关键技术及一体化管理机制研究;课题七:黄河生态系统保护目标及生态需水研究课题八:黄河健康修复
3、目标和对策研究4、课题的资金来源上述课题国拨经费概算为2000万元,具体额度经费预算见本指南,申请人必须提供一定数量的配套资金和相关的配套条件。5、课题实施年限:2006-2009年6、申请人条件1)凡在中华人民共和国境内注册,具有独立法人资格的科研院所、高等院校、事业单位、内资或内资控股企业均可申请。2)鼓励产学研联合申请,每个课题的联合申请方原则上不超过5个法人单位,其中科研院所(或大专院校)不超过2-3个,企业不超过2-3个。3)课题负责人须具有副高级以上职称,并有固定工作单位(不包括在站博士后),年龄不超过60周岁(截止到2006年10月,并提供身份证号),具有较高的学术水平、优秀的科
4、研业绩和开拓创新能力,具有较强的组织协调能力,无不良科研行为,从事相关研究或技术开发五年以上。4)课题负责人用于本课题研究时间不少于本人工作时间的60%,在国内工作时间不少于9个月。5)课题申请人只能主持申请一项本项目课题,若再申请本项目其他课题,只能以参加者或合作者的身份参加一项课题。所有课题申请人均不得参与两项以上本项目课题的申请。6)经形式审查,申请单位或课题负责人不符合上述规定的申请书视为无效申请,不参与专家评审。二、申请文件的编制与递交1、申请文件编写:以中文编写,要求语言精炼,数据真实、可靠。2、申请文件的规格要求:一律用A4纸,仿宋体四号字打印并装订成册,同时附上电子版。3、申请
5、文件构成:(1)申请函(2)申请人资格审查文件(3)课题申请书(4)课题预算书4、课题预算书必须通过国家科技部“国家科技经费预算申报管理中心”下载专用软件并自行注册获得用户名和口令后进行网上申报。课题预算书通过该专用软件打印形成书面材料并单独装订,与申请书一并提交。课题预算书编制要求参照国家科技支撑计划专项经费管理办法及相关规定(见国家科技经费预算申报管理中心网站5、课题申请书及有关资料应有法定代表人(或委托授权人)签字并加盖公章。申请文件一式25份。6、申请工作自本指南公布之日起开始,申请单位必须根据申请指南要求进行相关申请活动。申请指南可由科技部网站()或中国水利国际合作与科技网站(7、文
6、件送达截止时间为2006年11月9日17:00。8、文件送达地点:北京市宣武区白广路二条2号水利部国际合作与科技司科技处(水利部北楼322房间)邮编:1000539、联系人:曾向辉 田庆奇电 话:(010)63202690 63202386传 真:(010)63202824第二章 课题研究内容课题一 黄河流域水沙变化情势研究(一)研究目标在19501996年黄河水沙变化研究成果的基础上,通过对黄河流域主要产水产沙区来水来沙变化的原因剖析,阐明现状(19962006年)人类活动对黄河水沙过程的影响程度和未来30年黄河水沙情势,并对未来50年水沙形势进行展望。(二)研究内容(1)根据1950200
7、6年实测资料,分析黄河干流主要断面和主要支流入黄断面水沙的时空变化特点;(2)人类活动对入黄径流的影响。选择黄河主要产水区的重点支流,干流大型水库,宁蒙灌区和关中灌区,剖析人类活动对流域产汇流和干流典型断面径流的影响。(3)基于GIS的多沙粗沙区典型支流水土流失模型开发。研究中小流域尺度上的水土流失关键影响因子的选择、处理和提取方法,分析植被覆盖度、坡度和沟壑长度等下垫面因子与其流域产沙的关系;以集成创新与自主创新相结合的理念,研究GIS与产沙模型的结合方法,进而提出多沙粗沙区典型支流水土流失模型,为科学评价人类活动对入黄泥沙量的影响程度提供工具。(4)人类活动对入黄泥沙的影响。分析淤地坝、梯
8、田等典型水保措施的拦沙和减蚀作用及其变化过程,分析淤地坝等拦沙工程对入黄泥沙级配的影响;明晰人类活动对产沙和输沙的影响程度,进而评价过去五十多年水土保持的减沙效益,并预测在规划治理措施配置方案和多年平均降雨情况下未来一定时期可能的入黄泥沙量。(5)以典型支流为研究对象,分析次暴雨的时空分布规律、不同暴雨条件的产沙产洪关系、流域下垫面状况对暴雨产沙产洪能力的影响、水利水保工程对暴雨洪水泥沙的作用,为评价人类活动对入黄洪水泥沙的影响提供科学依据。(6)综上分析,并充分利用以往研究成果,阐明现状(19962006年)人类活动对黄河水沙量及其时空分布的影响程度,预测未来30年黄河水沙情势,并对远期50
9、年水沙形势进行预估。(三)考核指标黄河近期水沙变化特点;黄土高原近期(19962006年)水利水保措施减沙减水量;提出多沙粗沙区典型支流(窟野河)水土流失模型;识别人类活动对现状入黄径流、泥沙、洪水等及其过程的影响程度;预测未来30年黄河水沙变化的趋势。(四)经费投入及筹措课题国拨经费250万元。申请人必须提供一定数量的配套资金和相关的配套条件。课题二 基于GIS的黄河水沙输移模拟系统研发(一)研究目标以国家批复的“数字黄河工程规划”目标为导向,在近年来研发的相关数学模型基础上,通过开发水库和水质模块,优选、集成和规范现有的黄河水沙运动数学模型,形成一套能够基本模拟黄河水沙输移规律,且便于黄河
10、水沙调控生产应用的流域水沙输移模拟系统。(二)研究内容(1)根据小浪底水库运用7年来的实测资料,并借鉴三门峡水库运用40多年的实测资料,初步建立小浪底水库库区三维水沙演进数学模型;(2)黄河下游河势变化过程模拟方法。基于河流过程原理,探讨引入最小能耗、最小功率等方法进行河势过程变化表述的可能性,提出河流过程变化的模拟方法;结合黄河下游游荡性河段河床质组成,应用土力学原理,构建不同土质河岸坍塌模式,提出定量表述方法。结合河流过程和河岸坍塌模拟方法,进一步扩展基于GIS的黄河下游二维水沙数学模型,满足模拟河势平面变化的需要。(3)研究典型污染物在多沙河流迁移、扩散或转化的规律,构建黄河下游突发污染
11、事故的水质预警预报模块,基本实现对污染团传播时间、污染浓度沿程变化、污染团持续时间等基本参数的预警或预报;(4)剖析现有的黄河下游一维水沙演进数学模型,疏理各模型的建模思路、输出参数、优点、缺点和适用条件等,优选出12套模型;进一步研究高含沙洪水洪峰流量沿程变异规律;充分吸纳各模型的优点,对优选出的模型进一步完善;开发前后处理模块和可视化模块,形成基于GIS的黄河下游一维水沙演进数学模型;(5)对现有各类数据源(库)进行有机整合和必要的研发,包括河道的水文、泥沙、冲淤和工程信息,径流泥沙试验区观测资料,流域的地理、植被和必要的社经信息等,构建方便客户提取信息、具有多媒体展示功能、能够支持数学模
12、型运行的流域基础信息服务平台。(6)分析河道一维和二维水沙演进模型、水库三维水沙模型、河口冲淤模型、中游暴雨洪水预报模型和洪水调度模型的输入信息和输出信息的特点和格式,开发水库模型与河道模型之间、水文学模型与水动力学模型之间、恒定流模型与非恒定流模型之间的耦合技术,在流域基础信息服务平台和仿真技术的支持下,构建基于GIS的黄河中下游水沙输移模拟系统。(三)考核指标通过开发水库和水质模块,开发游荡性河段河势模拟方法,优选、集成和规范现有的黄河水沙运动数学模型,形成一套能够基本模拟小浪底水库库区和黄河下游河道水沙输移规律,且便于黄河水沙调控生产应用的中下游水沙输移模拟系统。(四)经费投入及筹措课题
13、国拨经费250万元。申请人必须提供一定数量的配套资金和相关的配套条件。课题三 黄河泥沙空间优化配置模式研究(一)研究目标从全河高度,通过分析干支流水库拦截泥沙、在黄河不同河段可利用的滩地和河口安置泥沙、引沙淤田淤堤等泥沙处理方式的技术途径、安置潜力和经济投入,从宏观层面上提出能够有利于黄河重点河段主槽过流能力的长期维持、能够使入黄泥沙致灾最小、且经济可行的泥沙空间优化配置模式,为构建黄河水沙调控体系的工程布局提供决策支持。(二)主要研究内容(1)黄河泥沙资源优化配置原理与模式:主要研究黄河泥沙空间配置的现状、特点与存在的问题,泥沙资源化的可行性、途径和潜力,泥沙资源优化配置的原理、模式与配置模
14、型;(2)黄河干流河道输水输沙能力研究:主要研究黄河中下游不同河段河道输水输沙能力及提高河道输水输沙能力的措施;(3)黄河干支流水库拦沙能力研究:主要研究已规划的干支流水库的拦沙能力,特别是对粗泥沙的拦减能力,合理评价干支流水库的拦沙能力;(4)黄河滩区放淤能力与泥沙利用研究:主要研究滩区人工放淤、引水引沙造地和加固大堤用沙等对河道排洪输沙、河道湿地和当地社会经济的影响,分析人工放淤、引水引沙和依靠洪水漫滩安置泥沙的潜力;(5)黄河口容沙潜力研究:主要研究黄河口淤积对黄河下游河道的反馈影响、利用海洋动力输沙入海的潜力、具有较大容沙空间的黄河入海备用流路和河口堆沙对河口湿地的影响,针对河口地区自
15、然和社会特点,论证河口三角洲地区的容沙潜力;(6)黄河泥沙资源优化配置方案与评价:研究各种泥沙处理和利用措施的关系,不同水沙条件下,有利于黄河重点河段主槽过流能力长期维持和使入黄泥沙致灾最小的泥沙资源优化配置多种方案,并提出黄河泥沙优化配置的评价方法。(三)考核指标通过分析各泥沙处理的有效技术途径、安置潜力及社会经济效应,提出有利于长期维持黄河重点河段主槽过流能力,并使入黄泥沙致灾最小和经济可行的泥沙资源优化配置模式和评价方法。(四)经费投入及筹措课题国拨经费260万元。申请人必须提供一定数量的配套资金和相关的配套条件。课题四 维持黄河主槽不萎缩的水沙条件研究(一)研究目标选择黄河下游和内蒙河
16、段作为研究对象,剖析主槽纵横断面形态塑造与水流动力和河床阻力之间的关系,论证维持黄河下游和内蒙古河段主槽一定过流能力所需要的水沙条件和水沙过程,进而提出黄河下游不同量级洪水的科学调控指标。(二)主要研究内容(1)不同洪水的塑槽作用及影响机理。要通过分析漫滩洪水与不漫滩洪水的塑槽作用、一般含沙量洪水与高含沙洪水的塑槽作用、河道在连续发生冲刷或连续淤积的情况下的河床阻力变化,认识不同峰型洪水、不同来沙级配和河床阻力变化等对主槽断面的影响,以揭示洪水对主槽断面的影响机理。(2)平水期不同水沙过程对下游河道主槽断面萎缩的影响,包括非汛期清水下泄对河道主槽断面的影响、非汛期非洪水期水沙过程对主槽断面的影
17、响、引水引沙对对河道冲淤及主槽断面的影响。(3)黄河下游河道主槽断面对不同长系列径流泥沙过程的响应,包括汛期水沙量变化对河道主槽断面的影响和不同长系列径流泥沙过程对河道主槽断面的影响。(4)维持黄河下游河道主槽不萎缩的水沙过程,要分析河道主槽萎缩机理及实现主槽不萎缩的可行性、维持河道主槽不萎缩的理想水沙过程、未来设计水沙系列及下游河道相应的塑槽效果,提出基本维持主槽不萎缩的临界水沙条件。(5)内蒙河段主槽过流能力及所需水沙条件。通过分析内蒙河道主槽断面的萎缩过程及成因、十大孔兑高含沙洪水对河道主槽断面的影响、龙羊峡水库调节运用对河道主槽断面的影响、不同洪水的塑槽作用及影响因素、主槽断面对不同长
18、系列径流泥沙过程的响应、防洪防凌对该河段主槽过流能力的要求及未来水沙条件,提出内蒙河段主槽过流能力恢复的合理目标及所需水沙条件。(三)考核指标通过分析主槽纵横断面形态塑造与水流动力和河床阻力之间的关系,提出维持黄河重点河段目标主槽断面所需要的水沙过程,包括维持黄河下游主槽过流能力的水沙过程、内蒙河段目标主槽过流能力及其所需水沙条件,提出黄河下游不同量级洪水的合理调控指标。(四)经费投入及筹措课题国拨经费235万元。申请人必须提供一定数量的配套资金和相关的配套条件。课题五 黄河中下游水沙调控关键技术研究(一)研究目标本课题将紧密结合黄河调水调沙实践,着重研究黄河下游和谐水沙关系的人工塑造技术,包
19、括小浪底水库出库洪水的含沙量调控技术、水库群水沙联合调控耦合模型、三门峡水库入库水沙过程的预报技术等。(二)研究内容(1)黄河中游洪水泥沙预报关键技术。分析黄河多沙粗沙区重点支流的暴雨产沙产洪规律,初步提出河龙间重点支流入黄洪水泥沙预报方法;通过分析北干流洪水流量和含沙量演进规律和典型水文站间的洪峰流量和含沙量、年径流量和来沙量等因子的相关关系,构建三门峡入库洪水泥沙预报模型。(2)中游水库群水沙联合调控模型开发。以黄河中游小浪底、三门峡、陆浑和故县水库为对象,开发防洪预案计算模型和水沙实时调度模型,耦合下游水沙演进模型和水库冲淤模型,并对模型输入和输出信息、现有的各类数据库等进行标准化处理,
20、形成中游水库群联合调控模型。(3)小浪底水库出库水沙过程的调控技术,包括库区淤积泥沙的再启动和输送技术、异重流人工影响技术、水库明流排沙运行方式、水库降水冲刷优化出库水沙组合关键技术等。(三)考核指标研究提出下游和谐水沙关系的人工塑造技术,包括小浪底水库出库洪水的含沙量调控技术、三门峡入库水沙过程的预报技术、水库群水沙联合调控耦合模型等。(四)经费投入及筹措课题国拨经费230万元。申请人必须提供一定数量的配套资金和相关的配套条件。课题六 黄河水资源管理关键技术及一体化管理机制研究(一)研究目标通过对黄河用水、配水和节水等环节存在问题的分析,从加强水资源管理角度,提出能够体现水资源一体化管理思想
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