流域系统科学初探

随着人类社会对河流乃至流域影响广度、深度和强度的不断增加,对流域系统内部不同要素之间的互馈关系和博弈关系研究的不断拓展和深入,以致流域系统治理及其战略研究已经超过传统学科的范畴,亟需建立新的学科支撑体系。本文基于近十年的探索研究,提出了流域系统科学的概念,并对其研究对象、科学内涵、科学问题、研究方法及研究前景进行了全面阐释。流域系统科学以物质、能量、信息、价值流动过程为纽带,以行洪输沙-生态环境-社会经济三大子系统组成的流域复杂巨系统为研究对象,其基础研究需求包括各子系统内部演化过程与机理、各子系统间相互作用关系与协同演化机制、流域系统协调发展策略与战略布局3个层面。流域系统科学以传统学科为基础支撑,基于系统理论和方法探索制约流域治理保护和区域社会经济高质量发展的协同博弈关系,通过全流域系统观测网络和大数据平台建设,构建流域系统治理集成研讨厅,为流域系统治理保护与管理的战略研究提供科学的理论方法体系。

新时期黄河下游滩区治理方向研究

黄河下游滩区经济社会发展与黄河防洪安全之间的矛盾是当前滩区治理面临的核心问题。滩区治理方向长期悬而难决,主要面临4方面挑战,在实测资料分析和数学模型计算基础上,系统研究了各种挑战及其解决思路,包括:通过流域系统治理以应对水沙变化不确定性,解除下游河道长期泥沙淤积风险;通过对含沙洪水与非含沙洪水进行精准分类,解决大洪水对宽河与高效输沙对窄河需求各异的难题,使得下游河道"宽"与"窄"相得益彰;通过对河势控制薄弱河段加强治理,解决"二级悬河"形势依然严峻和游荡型河道河势尚未得到有效控制的短板问题;通过走人水和谐的滩区治理道路,解决滩区人水争地长期矛盾的困局。针对人民不断提高的治河需求,综合考虑防洪减淤情势及保障能力,提出了下游实施"一河两道"建设战略的建议,即在维持下游河道现状"一条宽河"前提下,全面加强"高效行洪输沙通道"和"美丽生态文化廊道"建设,让河槽行洪和滩区发展环境得到双提升。