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第二部分 国家自然科学基金项目成果巡礼

   鉴于自然和人为因素触发的各大流域内泥沙输移变化较为活跃,洪灾日趋严重,从水沙灾害的角度研究新形势下的灾害机理及形成规律,是改变传统流域规划观念,预防大范围洪灾的重要科学依据。1995年以来,在国家自然科学基金连续资助下,特别是在重大项目课题“泥沙运动对江河洪水调节能力的影响机理”资助下,武汉大学李义天教授带领的研究小组对江河泥沙灾害形成机理及防治对策进行了深入研究,取得了如下创新性研究成果:

  1. 水沙灾害研究方法及模拟技术
    针对水沙灾害的特点,提出了复杂区域水沙模拟与调度模型、具有物理背景的神经网络水沙模型、考虑泥沙冲涮淤积影响的洪泛区损失快速评估方法等,为复杂区域的水沙灾害过程模拟和损失评估提供了有效的研究工具,成功地应用于长江中游、永定河、大清河、淮河及汉江等蓄滞洪区洪水调度的科研和生产实践。
  2. 水沙灾害成因机理与变化规律
    吸收水文、水动力学、地学等多学科的研究思想,运用多种研究手段,深入分析了泥沙输移规律、泥沙淤积分布变化对洪水的影响机理,得到泥沙输移与淤积区域变化是洪灾加剧根本原因的结论,对于水沙灾害严重区域的灾害研究和防治具有借鉴意义。结合长江中游荆江洞庭湖区实例,联系演变历史,为控制该区域洪水位抬高提供了理论依据及治理对策。

  在上述研究成果的基础上,结合长江流域和我国经济社会发展的重大需求,通过归纳提炼关键科学问题,以“长江流域水沙输移及其与环境变化的耦合机理”为题,李义天教授于2003年成功申请了国家973项目,同时也揭开了长江流域水沙输移与环境变化耦合机理系统研究的序幕,该项研究将为长江流域水资源开发利用、水沙灾害防治、流域整体健康与可持续发展提供科学依据。

 


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