序号 |
年度 |
项目名称 |
1 |
2021-2023年 |
国家自然科学基金青年基金项目/东北地区典型河流-沼泽过渡区径流漫散机制与水文过程模拟/项目负责人 |
2 |
2023年 |
中国水科院“五大人才”计划院青年专项项目/长江源区土壤冻融过程对碳循环通量的影响/项目负责人 |
3 |
2015-2019年 |
973计划项目专题/气候、地形和地质条件约束下的山坡水文过程与产汇流机制/专题负责人 |
4 |
2021-2025年 |
国家重点研发计划项目专题/淮河流域水平衡与多尺度多层级生态需水研究/专题负责人 |
主要科研经历及贡献:
1.在山坡-流域-国家多尺度产汇流模拟理论方法上取得突破,作为主要完成人参与开发了中国水资源评价模型(CWAM),实现了全国42项水循环要素1956-2020系列的动态模拟及19406个子流域水资源分布式评价,解析了我国水平衡收支状况及其变化特征,应用于第三次水资源调查评价。成果发表在《Journal of Hydrology》等Top期刊,获评《工程科学与技术》(EI)高影响力论文。
2.在河湖生态需水机理分析与关键阈值确定上有所创新,模拟分析农垦开发对河湖生态的影响,提出了生态基流分区分类阈值计算方法并在全国十大一级区进行了应用分析。参与开发了全国重点河湖生态流量监管平台,定期编制生态流量全国重点河湖生态流量达标情况报送部水资源司等。成果发表在《Science of The Total Environment》等Top期刊。编制团体标准《内陆干旱区季节性河流生态流量(水量)确定技术导则》(排名第2)。
发表论文、专著的情况
1.代表性论文:
(1)Liu Huan, Jia Yangwen, Su Huidong, et al. Detection and attribution of hydrological changes in different climatic and geomorphic regions of China[J]. Frontiers in Earth Science, 2023, 11: 1260962.
(2)Luo Zengliang, Yu Han, Liu Huan*, et al. Assessing the Water Budget Closure Accuracy of Satellite/Reanalysis-Based Hydrological Data Products over Mainland China[J]. Remote Sensing, 2023, 15(21): 5230.
(3)Liu Huan, Hu Peng, Wang Jianhua, et al. A flexible framework for regionalization of base flow for river habit maintenance and its thresholds[J]. Science of The Total Environment, 2023, 876: 162748.
(4)Luo Zengliang, Zhang Sihan, Liu Huan*, et al. Assessment of multiple dam-and sluice-induced alterations in hydrologic regime and ecological flow[J]. Journal of Hydrology, 2023, 617: 128960.
(5)Liu Huan, Jia Yangwen, Niu Cunwen, et al. Evolution of main water cycle fluxes in the Karst Mountain Region of Southwest China[J]. Water, 2020, 12(8): 2262.
(6)Liu Huan, Jia Yangwen, Niu Cunwen, et al. Development and validation of a physically-based, national-scale hydrological model in China[J]. Journal of Hydrology, 2020, 590: 125431.
(7)Liu Huan, Jia Yangwen, Niu Cunwen, et al. Spatial pattern analysis of regional water use profile based on the Gini coefficient and location quotient[J]. JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 2019, 55(5): 1349-1366.
(8)刘欢,胡鹏,王建华,等.中国河流分区分类生态基流占比阈值确定[J].南水北调与水利科技(中英文),2022,20(04):748-756.
(9)刘欢,杜军凯,贾仰文等.面向大尺度区域分布式水文模型的子流域划分方法改进[J].工程科学与技术,2019,51(01):36-44.DOI:10.15961/j.jsuese.201800224.
(10)刘欢,甘永德,贾仰文等.考虑空气阻力影响的流域水文过程模拟研究[J].自然资源学报,2018,33(08):1463-1474.
项目依托的科研平台、科研项目:
项目背景:
《“十四五”时期实施国家水网重大工程实施方案》明确了加快推进国家水网重大工程建设的主要目标。《国家综合立体交通网规划纲要》也对水运发展格局的构建和发展提出了要求,为运输结构优化调整,推进碳达峰、碳中和交通运输作出重要贡献。然而,水运航道网快速升级、流域互联互通将影响水动力特征,进而使水生态环境发生变化,潜在对水生态环境存在一定影响。同时,重视和解决新污染物的防治管控问题已明确纳入十四五规划。微塑料作为代表性新污染物,难以被彻底降解,在不同类型水体和沉积物中被频繁检出,因此其引发的环境问题受到广泛关注。水利水运工程的建设运行将改变原有河流场域特征,进而影响微塑料在水体中的环境归趋与生态效应。
总体目标:
本项目拟揭示微塑料在变化水动力条件下的团聚动态,厘清微塑料在垂向水体中的迁移过程,考察水动力介导下微塑料表面生物膜的定殖模式,解析“微塑料圈”的形态结构,阐明“微塑料圈”复合体系与有机污染物、水生系统初级生产者和生源要素的交互效应,揭示“微塑料圈”复合体系介导的水环境生态效应。为水利水运工程建设和运行下,水体中微塑料的风险防控提供科学依据和理论支撑。
拟解决的关键科学问题:
(1)变化水动力条件下微塑料的迁移行为
(2)“微塑料圈”复合体系介导的水生态环境效应
研究内容与技术路线:
(1)厘清变化水动力条件下微塑料的迁移转化模式;
(2)揭示水环境中“微塑料圈”形成过程;
(3)阐明“微塑料圈”与周围水生化环境的交互效应与机制。
预期成果:
(1)揭示水动力介导下微塑料的迁移行为和生态环境效应,为水利水运工程建设下微塑料的生态风险评估提供科学依据和理论支撑。
(2)发表高水平学术论文4-6篇
(3)申请/授权知识产权1件
(4)参加高水平学术会议2-3次
(5)培养研究生2-3名
科研平台及研究队伍:
本项目依托国家内河航道整治工程技术研究中心开展。国家内河航道整治工程技术研究中心是 2011年1月经国家科学技术部批准,依托重庆交通大学和 长江航道局建设。国家内河航道整治工程技术研究中心建设以国家发展规划为导向,以市场需求为依据, 以应用基础和技术研究为主要内容,充分发挥依托单位的人才、技术和管理优势,建设一流的内河航道 整治工程技术研发平台、成果转化平台、人才培养及技术交流与服务平台,成为支撑我国内河航道整治工程建设、引领行业技术创新、促进社会经济的可持续发展的基地。国家内河航道整治工程技术研究中 心技术委员会由多位院士专家组成,为中心的高质量发展和长远规划从战略提供了重要帮助。中心近五年来承担国家科技支撑计划、国家重点研发计划、 国家自然科学基金等国家及省部级重点研究项目150余项,多次获得国家、省部级以及行业科学技术进步奖,拥有多个自主研发国际领先水平的监测设备,拥有国家发明专利 100 余项,相关科研成果已成功应用于长江上游等重点水利水运工程中,大幅度减少航道整治投资及维护费用。当前,国家提出“长江经济带”、“一带一路”等国家重大战略,但明确提出“共抓大保护、 不搞大开发”的思想,中心今后的科研布局将集中聚焦于水利水运的生态环境领域等方面的基础理论研究和科技攻关,本项目研究内容与中心发展方向深度契合。