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1、 通過建立融和不同時間尺度、不同空間尺度的全因子、全通過建立融和不同時間尺度、不同空間尺度的全因子、全循環循環、全耦合全耦合模型模型，可同時考慮氣象條件、地表徑流、地下潛流與儲存，可同時考慮氣象條件、地表徑流、地下潛流與儲存，以及陸地系統、河流、湖泊、濕地與地下水之間的關系，實現對全以及陸地系統、河流、湖泊、濕地與地下水之間的關系，實現對全區域降雨產匯流過程、地表水流動及其水質因子輸移過程、地下水區域降雨產匯流過程、地表水流動及其水質因子輸移過程、地下水流動及其水質因子輸移過程的聯動模擬。流動及其水質因子輸移過程的聯動模擬。與現有通用的單方面模擬技術相比，可以更準確地模擬、揭示與現有通用的單方2、面模擬技術相比，可以更準確地模擬、揭示全區域的水流、水質蹤跡，是區域內洪水預報與防洪預案分析、水全區域的水流、水質蹤跡，是區域內洪水預報與防洪預案分析、水資源的優化配置及其水量水質聯合調度、地表水與地下水水環境的資源的優化配置及其水量水質聯合調度、地表水與地下水水環境的提升、修復及預警等最優質的研究工具。提升、修復及預警等最優質的研究工具。在國家科技重大專項在國家科技重大專項“水體污染控制與治理水體污染控制與治理”（水專項）項目（水專項）項目媯水河世園會及冬奧會水質保障與流域生態修復技術與示范媯水河世園會及冬奧會水質保障與流域生態修復技術與示范中中的應用：的應用：通過精確模擬媯水河干流及主要支3、流（三里河、古城河、蔡家通過精確模擬媯水河干流及主要支流（三里河、古城河、蔡家河等），精確模擬外調水水源（白河堡水庫）、再生水水源（城西河等），精確模擬外調水水源（白河堡水庫）、再生水水源（城西再生水水廠）和地下水水源（蔡家河周邊地下水）等工程性措施目再生水水廠）和地下水水源（蔡家河周邊地下水）等工程性措施目標，準確揭示了媯水河流域水上、水下地形耦合、地表水、地下水標，準確揭示了媯水河流域水上、水下地形耦合、地表水、地下水過程耦合的全流域水動力過程、主要水質模擬因子的水力輸運及各過程耦合的全流域水動力過程、主要水質模擬因子的水力輸運及各級衰減過程。針對世園會、冬奧會不同時期的控制指標，研究設計4、級衰減過程。針對世園會、冬奧會不同時期的控制指標，研究設計了不同工況條件下（不同水源的水量、持續時間、所占比例）水質了不同工況條件下（不同水源的水量、持續時間、所占比例）水質水量聯合配置方案，最大限度地滿足了水量聯合配置方案，最大限度地滿足了“優先使用再生水、充分利優先使用再生水、充分利用地表水，合理利用外調水及盡量不用地下水用地表水，合理利用外調水及盡量不用地下水”的水質水量聯合配的水質水量聯合配置準則。置準則。長江口經過近百年整治，尤其是近長江口經過近百年整治，尤其是近30年來深水航道的開發和年來深水航道的開發和2008年國務院年國務院長江口綜合整治規劃長江口綜合整治規劃的實施，河口內的咸5、潮與泥的實施，河口內的咸潮與泥沙問題已得到有效控制，但還未達到沙問題已得到有效控制，但還未達到長江口綜合整治規劃長江口綜合整治規劃中提中提出的在出的在2020年消除北支咸潮及其倒灌南支的目標，年消除北支咸潮及其倒灌南支的目標，規劃規劃中在北中在北支入海口設閘的根治方案，爭議巨大，難以實施。支入海口設閘的根治方案，爭議巨大，難以實施。本案例通過對衛星圖片中相關水力信息的有效提取并應用全耦本案例通過對衛星圖片中相關水力信息的有效提取并應用全耦合模型進行綜合模擬，闡明了長江口北支咸潮倒灌南支的機理與歷合模型進行綜合模擬，闡明了長江口北支咸潮倒灌南支的機理與歷史成因，提出并綜合論證了與長江口現已開發的6、重大工程、現狀河史成因，提出并綜合論證了與長江口現已開發的重大工程、現狀河勢深度融合的，根治北支咸潮及其倒灌南支的勢深度融合的，根治北支咸潮及其倒灌南支的“崇明島魚嘴崇明島魚嘴”分流分流工程措施（工程簡圖及模擬分析的典型成果如附圖所示），工程措施（工程簡圖及模擬分析的典型成果如附圖所示），攻克了攻克了長江口長達逾長江口長達逾 40 年未能解決的關鍵技術難題。年未能解決的關鍵技術難題。徐六涇徐六涇青草沙水庫青草沙水庫陳行水庫陳行水庫寶鋼水庫寶鋼水庫鹽度入侵模擬鹽度入侵模擬(現狀，北支束窄）現狀，北支束窄）鹽度入侵模擬鹽度入侵模擬(設設“崇明島魚嘴崇明島魚嘴”分流）分流）珠三角、長三角的核心水域伶7、仃洋和杭州灣都是開敞式喇叭形珠三角、長三角的核心水域伶仃洋和杭州灣都是開敞式喇叭形河口，泥沙、咸潮、風暴潮是其最為突出、最為典型的水資源、水河口，泥沙、咸潮、風暴潮是其最為突出、最為典型的水資源、水環境、水災害問題。伶仃洋是珠三角嚴重咸潮災害的重要發源地；環境、水災害問題。伶仃洋是珠三角嚴重咸潮災害的重要發源地；杭州灣在喇叭形河口的強潮動力作用下，形成天然蓄沙池，成為浙杭州灣在喇叭形河口的強潮動力作用下，形成天然蓄沙池，成為浙江、福建沿海泥沙的主要來源。江、福建沿海泥沙的主要來源。本案例通過對衛星圖片中相關水力信息的有效提取并應用全耦本案例通過對衛星圖片中相關水力信息的有效提取并應用全耦合模型8、進行綜合模擬，從調控喇叭形河口海陸相水動力的消長機制合模型進行綜合模擬，從調控喇叭形河口海陸相水動力的消長機制著手，提出消減海相作用力、圍灣治咸的伶仃洋咸潮災害重大創新著手，提出消減海相作用力、圍灣治咸的伶仃洋咸潮災害重大創新性的根治措施，取代至今一直沿用的大規模調用、耗費巨量的上游性的根治措施，取代至今一直沿用的大規模調用、耗費巨量的上游淡水資源來進行淡水資源來進行“壓咸補淡壓咸補淡”、治標不治本的咸潮防御措施，確保淡、治標不治本的咸潮防御措施，確保淡水安全；提出對杭州灣進行圍灣固沙的重大創新性的治沙理念及規水安全；提出對杭州灣進行圍灣固沙的重大創新性的治沙理念及規劃方案，進而全局性治愈長江9、口劃方案，進而全局性治愈長江口-杭州灣杭州灣-浙江、福建沿海近岸泥沙問浙江、福建沿海近岸泥沙問題，還回近岸碧海。題，還回近岸碧海。上述基于根治伶仃洋、杭州灣河口咸潮與泥沙災害的重大創新上述基于根治伶仃洋、杭州灣河口咸潮與泥沙災害的重大創新性整治策略，同時衍生出巨大的水土資源開發潛力，可規劃為兩個性整治策略，同時衍生出巨大的水土資源開發潛力，可規劃為兩個重要河口區寸土寸金的相關核心城市如香港、澳門、上海等的戰略重要河口區寸土寸金的相關核心城市如香港、澳門、上海等的戰略疏解區（類似于雄安新區之于北京），深度融入當前粵港澳大灣區、疏解區（類似于雄安新區之于北京），深度融入當前粵港澳大灣區、杭州灣區經濟社會發展的總體戰略規劃，呈現出科學再造大灣區的杭州灣區經濟社會發展的總體戰略規劃，呈現出科學再造大灣區的宏大發展遠景。宏大發展遠景。