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河流与节水研究室
河流与节水研究室
发布时间: 2015-08-12 来源: 作者: 访问次数:
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一、研究室简介

    河流与节水研究室隶属于中国水利水电科学研究院水力学所,是一个具有多学科综合优势的创新型研究室。是中欧水资源交流平台生态保护与修复领域中方牵头单位、中国河流生态修复网络秘书处单位(中日韩亚洲河流生态修复网络中国分会)和北京生态修复学会水生态修复专业委员会主任单位。

研究室以“自然、亲水、文明”的河流治理理念为指导,以河流动力学、水力学、水文学、生态学、环境学、冰水力学等多学科理论为依托,以理论分析、数值模拟、模型实验、地理信息和遥感等技术为支撑,致力于促进水力学与水文水资源学、生态学、环境学等多学科的交叉与融合,推动学科发展,催生新的学科增长点。

主要研究方向:

(1)城市水系规划

(2)河流生态修复

(3)生态水力学

(4)工程水力学

研究室现有职工11人,均获博士学位,其中教授级高工8人、高级工程师2人、工程师1人,具有水力学及河流动力学、生态学、水文学、水环境学的多专业背景优势。研究室有博师生导师2人,硕士生导师3人,现培养在读博士研究生1人,硕士研究生6人。

依托水力学所试验大厅,研究室配备有环境试验水槽、鱼类行为习性试验装置、河道水力学测量设备、便携式水质检测设备、野外水生态调查设备等。完善的智力资源、硬件设施和研究手段为科研工作的开展奠定了良好基础。 

二、主要业绩        

    (1)城市水系规划

  • 以水资源的可持续,支撑城市的可持续发展;
  • 以水定城、以水定地、以水定人、以水定产;
  • 确定城市保护区、开发区和缓冲区;
  • 确定河湖水系的保护区、开发区和缓冲区;
  • 保障“水安全、水资源”,保护和治理“水环境”,保护和恢复“水生态”,展现“水景观、水文化”,推动“水经济”。

承担的项目涉及全国27个省、直辖市。代表性项目如下:

  1. 水科院专项:城市河流的布局及其景观建设的研究
  2. 水科院专项:河流生态环境与水景观、水文化
  3. 水科院专项:基于河流生态功能的城市滨水空间规划方法
  4. 郑州市生态水系概念性规划
  5. 天津市水系规划
  6. 青海玉树防洪与生态综合规划
  7. 哈尔滨市阿什河水系综合规划
  8. 山西孝义市水网连通规划
  9. 郫县水生态体系保护与利用规划
  10. 郫县水务“十三五”规划
  11. 龙口市绛水河综合整治规划设计
  12. 敦化水生态文明城市建设规划
  13. 延安市城市河流空间景观规划
  14. 延安“三山两河”整治工程规划
  15. 延河城区段综合治理可研报告
  16. 无锡新区水利现代化规划
  17. 北运河武清城区段滨水景观规划
  18. 浙江省青田县瓯江景观规划
  19. 山东省胶南市湿地公园规划设计
  20. 龙岗、坪山、流域防洪排涝方案
  21. 坪山河干流水质提升工程方案
  22. 合肥市蜀山区“一河一策”编制
  23. 北京市大兴区河长绩效考核体系

 

(2)河流生态修复

  • 开展水生态修复技术的研发、集成、应用;
  • 通过改善水文、水质、地形、结构功能等,构建健康完善的河流生境,恢复河流生态系统的结构和功能;
  • 涉及各类河流生态修复技术:栖息地修复,生态护岸技术、鱼类过坝技术、水污染治理、河湖水系连通、生态流量计算、兼顾生态保护的水库调度方法、生态补偿机制、生态效益评估等。

代表性项目如下:

  1. 国家自然科学基金:基于水温模型和遥感技术的草地返青模型研究
  2. 国家自然科学基金:变化条件下的黄河上游梯级水库冰期调度优化
  3. 国家“十三五” 研发计划:京津冀一体化的水资源安全诊断
  4. 国家“十一五”科技支撑:西线工程对河流影响模拟及综合水文调控
  5. 全球环境基金:海河流域水生态系统、河道、湿地保护和管理对策研究
  6. 外专局项目:浙江省楠溪江香鱼保护方案研究
  7. 国家发改委委托项目:跨省流域生态补偿机制研究
  8. 水利部公益项目:太浦河沿岸生物栖息地保护与修复技术研究
  9. 水利部科技推广项目:感潮河湖水环境联合调控技术集成与成果推广
  10. 工程院项目:典型流域生态分类及生态响应研究
  11. 中国水科院科研专项:近自然河流治理设计理论与方法研究
  12. 中国水科院科研专项:治理修复型流域生态补偿关键技术研究
  13. 哈尔滨中小河流治理与保护对策研究
  14. 哈尔滨市中小河流生态护岸技术应用研究
  15. 北京中小河流治理工程生态效应及评估方法研究
  16. 滦河流域水生态调查评价与保护修复措施研究
  17. 草海生态环境综合治理项目基础调查与评价
  18. 基于海绵流域的坪山河干流防洪排涝体系研究
  19. 无锡城市河道底泥固化效益评估
  20. 广州市河道底泥固化效益评估
  21. 河湖疏浚底泥固化土再利用的生态环境影响研究
  22. 城区河网水环境联合调控效益评估
  23. 宁夏扶贫扬黄一期竣工环境保护验收调查报告
  24. 永嘉县南岸水库项目对楠溪江下游水生态流量的影响研究
  25. 海勃湾水利枢纽对西鄂尔多斯自然保护区环境影响及其防护方案研究

  (3)生态水力学

  • 研究水生态系统在人类干扰条件下,其内在变化机理和规律;
  • 研究水生态系统对环境改变的敏感性、选择性和适应性;
  • 寻求水流与生态系统的内在联系,为水生态系统的恢复、重建和保护提供基础理论依据。

代表性项目如下:

  1. 国家自然科学基金:河流生态水力学指标及栖息地模拟
  2. 国家自然科学基金:水库高含沙排沙对下游河流鱼类影响研究
  3. 国家“十三五” 研发计划:典型鱼类生态行为学特性及高坝过鱼技术
  4. 外专局引智项目:楠溪江香鱼保护方案研究
  5. 中国水科院“十二五“专项:鱼道水力学关键问题研究
  6. 中国水科院“十三五“专项:鱼类游泳行为特性及过鱼设施水力学
  7. 中国水科院科研专项:生态型鱼巢砖水力特性研究
  8. 中国水科院科研专项:河流生态保护的水力学指标变量研究
  9. 中国水科院科研专项:洄游鱼类鱼道水力学试验研究
  10. 中国水科院科研专项:生态型河道曼宁糙率系数研究

    (4)工程水力学

  • 利用数值模拟、物理模型试验等手段开展工程水力学理论与技术研究,包括:
  • 长距离输水工程水力控制;
  • 江河渠系的冰情模拟与冰害防治;
  • 水利工程的水力特性分析与优化。

代表性项目如下:

  1. 国家自然科学基金:大型明渠调水工程耦合机理分析及解耦算法研究
  2. 国家自然科学基金:基于延迟微分方程的明渠输水预测控制方法研究
  3. 国家自然科学基金:长距离输水渠道冰期自适应运行控制方法研究
  4. 国家自然科学基金:无冰盖冰水二相流演变输移机理及水力调控技术研究
  5. 国家自然科学基金:冰水二相流明渠浮冰输运及水力调控机理研究
  6. 国家“十一五”科技支撑课题:中线工程输水能力与冰害防治技术研究
  7. 国家“十二五”科技支撑课题:南水北调中线干线工程应急运行集散控制技术研究与示范
  8. 北京市科技计划:密云水库调蓄工程梯级泵站实时调度模型开发与利用
  9. 中国水科院科研专项:调水明渠运行调度控制蓄量法研究
  10. 南水北调中线建管局项目:南水北调中线一期工程全线水面线复核
  11. 南水北调东线一期工程胶东段实时水量调度模型开发
  12. 新疆北部供水工程—明渠冬季输水水体冰冻机理及安全输水措施研究
  13. 新疆伊犁河流域开发建设管理局:长距离渠道冰水二相流运行控制研究
  14. 南水北调中线总干渠冰期输水调度方案编制
  15. 南水北调中线总干渠京石段应急调度运用系统专项开发
  16. 成都市中心城区深隧排水系统工程建设专项研究
  17. 珠江三角洲水资源配置工程先期水力学、泥沙及水量水质联合调度研究
  18. 河曲电厂二期工程疏干水供水系统过渡过程数值模拟
  19. 晋城电厂中水供水系统过渡过程数值模拟
  20. 内蒙国电准大发电厂供水工程输水管道过渡过程数值模拟
  21. 宁德核电一期重要厂用水系统 过渡过程数值模拟
  22. 贵州省铜仁市大兴水利枢纽工程梯级泵站输水系统水力过渡过程计算
  23. 重庆观景口水利枢纽泵站输水系统水力过渡过程计算
  24. 973项目子题:梯级水库群下游损失预测分析
  25. 国电宿州“上大压小”2×350MW热电工程循环水系统优化运行研究
  26. 中国水科院科研专项:复杂紊流场中气泡运动特性研究
  27. 中国水科院科研专项:抽水蓄能电站波浪爬高及滑坡涌浪研究
  28. 黑龙江省江河治理工程蓄滞洪效果分析
  29. 尼尔基北引渠首模型试验研究
  30. 越南永新2期火力发电厂海水脱硫系统及泵站取水口物理模型试验
  31. 田湾核电站3、4号机组工程项目循环水泵房流道物理模型试验研究
  32. 富春江水电站机组进水口及溢流坝前流态研究
  33. 岛屿围堤渗流计算
  34. 阁山水库坝基三维渗流计算
  35. 洞庭湖松滋口闸控枢纽布置与调度运行方式研究
  36. 松花江柳树岛河段数学模型计算
  37. 哈尔滨星河湾体育岛整治工程数学模型计算
  38. “豫江大堤”综合整治工程三维水流数值模拟研究
  39. 牡绥铁路扩能改造穆棱河特大桥工程防洪评价
  40. 敦化市牡丹江干流合页坝工程建设防洪影响评价
  41. 坪山河干流水质提升工程防洪影响评价

 

三、科研成果

(1)论文情况

2010年以来团队在国内外重点期刊和会议上发表论文150余篇,其中SCI检索40篇,EI检索34篇。

(2)代表性知识产权

  • 发明专利:一种整流型池式鱼道和流态控制方法,ZL201410056086.X
  • 发明专利:诱导草鱼的鱼道进口系统和设计方法及诱鱼流速率定装置,ZL201610392125.2
  • 发明专利:一种阻流板管道型式鱼道及设计方法,ZL201610443424.4
  • 发明专利:一种含水生植物河道曼宁糙率的计算方法,ZL201510562714.6
  • 发明专利:一种长距离输水明渠事故段上游应急响应闸门群控制方法,ZL201610585122.0
  • 发明专利:一种输水渠道远程自动化控制系统,ZL201010280822.1
  • 发明专利:一种多渠段水位自动控制方法和装置,ZL201010275664.0
  • 发明专利:一种明渠倒虹吸水位自动控制方法与系统,ZL201110082928.5
  • 发明专利:一种基于蓄量动态调节的大型明渠水位自动控制方法,ZL201410025614.5
  • 发明专利:一种长距离输水渠道糙率原型观测测定方法,ZL201510473174.4
  • 发明专利:一种双向导流叶片冲击式透平波力发电系统和方法,ZL201410075349.1
  • 发明专利:一种海上漂浮平台,ZL201410264265.2
  • 实用新型:一种感潮河段鱼道进口,ZL201621256087.X
  • 实用新型:一种阻流板管道型式鱼道,ZL201620606193.X
  • 实用新型:一种防止水库富营养化装置,ZL201720280303.2
  • 实用新型:一种多渠道水位自动控制装置,ZL201020521680.9
  • 实用新型:一种明渠倒虹吸水位自动控制装置,ZL2011120094919.3
  • 实用新型:一种输水渠道远程自动化控制装置,ZL201020528086.2
  • 实用新型:立轴旋涡试验装置,ZL201720715500.2
  • 软件著作权:调水工程信息管理及网络发布平台(2009SR043902)
  • 软件著作权:长距离输水渠道冰期输水仿真与控制系统(2009SR054229)
  • 软件著作权:长距离输水工程水力学动态分析系统(2009SR055394)
  • 软件著作权:大型明渠输水工程自动化运行仿真与控制系统(2009SR055395)
  • 软件著作权:明渠调水工程数据管理及输水能力计算软件(2014SR088385)
  • 软件著作权:南水北调中线工程应急调控仿真系统(2016SR200588)
  • 软件著作权:水库堤坝震害监测数据管理及震害评估系统(2017R11S370572)
  • 软件著作权:泵站震害监测数据管理及震害评估系统(2017R11S406032)

 (3)标准/规范

标准号

标准名称

类别

颁布/修订时间

GB/T 34148-2017

项目节水量计算导则

国家

2017.09

GB/T 34147-2017

项目节水评估技术导则

国家

2017.09

DB11/T758-2010

中小河道综合治理规划导则

地方

2010.12

CECS 456:2016

格网土石笼袋、护坡工程袋应用技术规程

协会

2016.11

CECS 457:2016

钠基膨润土防水毯应用技术规程

协会

2016.11

SL 162-2010

水电站有压输水系统模型试验规程

行业

2010.10

 

(4)代表性著作 

  • 水库高含沙排沙对下游河流鱼类的影响研究。中国水利水电出版社,2015
  • 中华水文化专题丛书:水与生态环境。中国水利水电出版社,2015
  • 大坝与鱼类—综述和建议。中国水利水电出版社,2012
  • 流域治理修复型水生态补偿研究。中国水利水电出版社, 2013
  • 无资料流域径流预测:集成过程、地域和尺度。中国水利水电出版社,2016
  • 水利GIS水资源地理信息系统,中国水利水电出版社,2013
  • 洪涝灾害遥感监测——评估预警与风险分析方法和实践,中国水利水电出版社,2013
  • 水利工程虚拟仿真系统开发技术与实践,中国水利水电出版社,2012
  • 南水北调中线工程关键水力学问题研究。中国水利水电出版社, 2010

  (5)获奖情况 

  • 国家科技进步二等奖,长距离输水工程水力控制理论与关键技术,2016
  • 新疆自治区自治区科技进步奖一等奖,长距离输水渠道冰凌演变输移机理及水力调控技术研究,2018
  • 水力发电科学技术奖一等奖,南水北调中线工程输水能力与冰害防治技术研究,2014
  • 中国水利水电科学研究院科学技术奖一等奖,南水北调中线工程水流阻力特性及输水能力研究,2015
  • 中国水利水电科学研究院科学技术奖二等奖,浙江省南岸水库建设对楠溪江干流水生态流量的影响研究,2014
  • 中国水利水电科学研究院科学技术奖特等奖,南水北调中线工程输水能力与冰害防治技术研究,2011

 

五、室主任介绍 
                            

 

穆祥鹏,男,1979年生,工学博士,教授级高工,硕士生导师,现任河流研究室主任、中国水利学会水力学专委会委员、北京生态修复学会水生态修复专委会秘书长、中国大坝学会生态环境专委会副秘书长。1998年至2008年在天津大学建筑工程学院水利水电工程专业完成本、硕、博学业,2008年6月在中国水利水电科学研究院水力学研究所工作至今。主要研究领域包括:调水工程水力控制、冰水力学、河流生态保护与修复、鱼道水力学等。作为项目负责人和专题负责人先后承担国家自然科学基金青年基金项目和面上基金项目、“十一五”和“十二五”国家科技支撑专题、重点研发计划专题,以及南水北调中线工程、东线工程等科研攻关项目十余项。截至目前,在学术刊物和会议上发表论文40余篇;参与撰写专著3部、译著1部;取得发明专利8项、实用新型3项、软件著作权8项;获省部级科技一等奖3项;获中国水科院科学技术应用特等奖、一等奖、二等奖各1项。

 

刘慧,女,工学博士,高工。现任河流研究室副主任、中国水利学会水力学专委会委员、北京生态修复学会水生态修复专委会委员。2007年获天津大学水利水电工程专业本科学位,2013年获清华大学水文水资源专业博士学位。2013年至今在中国水利水电科学研究院水力学研究所工作。主要研究领域包括:生态水文、河流生态保护与修复、气候变化及其水文响应等。作为项目负责人先后承担国家自然科学基金青年基金项目、澜湄合作基金项目、亚洲区域合作基金项目,以及水利工程影响评估等科研攻关项目十余项。截至目前,在学术刊物和会议上发表论文20余篇;参与撰写专著1部、译著1部;取得发明专利7项、实用新型4项;参与编写国家标准1部、行业标准1部。

 


  


 

 

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