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【专栏】生态河湖研究前沿——生态水利学者赵进勇专访
时间:2020-07-09

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近期,“生态河湖”公众号推出“生态河湖研究前沿”专栏,每周特邀生态河湖相关领域知名学者进行撰稿,对其研究方向做简短介绍,阐述该研究方向的重要性、目前进展,以及未来该方向上值得关注问题。这个专栏的目的一方面是展示中国学者在生态河湖相关领域研究上取得的进展,另一方面是为政府、企业以及正在寻找自己研究方向的读者提供一些参考



文章导读

2020年7月  第一期

学者简介

研究方向及意义

目前研究进展

未来研究关注重点

近期代表性文献




学者简介



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赵进勇,博士,教授级高级工程师,中国水科院水生态环境所室主任,水环境学专业,国家注册咨询工程师(投资),加拿大康考迪亚大学博士后。中国水利学会生态水利工程学专委会秘书长,中国水利学会城市水利专委会委员,中国自然资源学会水资源专委会委员,全国自然资源与国土空间规划标准委保护与修复分委委员,亚洲河流生态修复协作网络技术委员会委员,北京市水影响评价中心聘任评审专家,全国生态修复产业技术创新战略联盟专家委员会委员,亚洲河流生态修复协作网络技术委员会委员,国际水利与环境工程学会(IAHR)会员,核心期刊《水资源保护》第九届编委会委员,核心期刊《水生态学杂志》第二届编委会委员兼生态水工学方向特聘编辑,核心期刊《净水技术》青年编委,《人民珠江》编委。华北水利水电大学、河北工程大学、济南大学、河北农业大学、长春工程学院合作硕士导师。

主编水利部行业标准《河湖生态系统保护与修复工程技术导则》、参编水利部行业标准《河湖生态保护与修复规划导则》(SL709-2015)。参与编写专著六部:《生态水利工程学》(2019)、《水生态保护与修复关键技术及应用》(2015)、《河流生态修复》(2013)、《中国水力发电科学技术发展报告2012年版》(2013)《生态水利工程原理与技术》(2007)、《生态水工学探索》(2007)、《中国洪水管理战略研究》(2006),其中《生态水利工程原理与技术》获第二届中国政府出版奖图书奖提名奖,参与翻译专著《水利GIS—水资源地理信息系统》(2013),累计发表论文80余篇,其中20余篇为SCI和EI检索,获得三项国家发明专利,十五项国家实用新型专利。

研究成果“生态水工学理论体系与技术系统构建”获得中国水科院建院60周年基础类优秀成果奖,研究成果“北京市域水环境与滨水区统筹规划”获得2013年住建部优秀城乡规划设计奖二等奖,研究成果“河流生态修复理论研究与工程示范”获得2008年水利部大禹水利科学技术一等奖,研究成果“江新洲、棉船洲崩岸整治试验工程的设计、施工与观测”获得中国水利水电科学研究院应用成果特等奖。获得中国水科院建院60周年杰出青年奖。



研究方向及意义



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生态水利工程学


生态水利工程学(Eco-Hydraulic Engineering)简称生态水工学,是在生态保护的大背景下产生和发展起来的新兴交叉学科,是对传统水利工程学的补充和完善,它作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理及技术方法的工程学。生态水利工程学是在生态保护的大背景下产生和发展起来的新兴交叉学科,是对传统水利工程学的补充和完善,是作为水利工程学的一个新的分支。生态水利工程学吸收生态学的理论,改进和完善传统水利工程学的规划设计方法,为水生态系统保护与修复提供理论与技术支持。

2003年董哲仁教授首先提出了生态水工学的理论框架,倡导生态水工学的科学研究与工程实践。他提出水利工程学要吸收生态学的原理和方法,完善水利工程的规划设计理论,以实现人与自然和谐的目标。自学科创立以来,董哲仁教授和他的团队开展了大量的研究工作,取得了丰富的成果,特别是在水利水电工程生态影响机理、河流生态修复规划方法、河流健康定量评价方法、河湖生态修复技术研发以及兼顾生态保护的水库调度方法等方面取得了显著进展。





目前研究进展


作为主要完成人,多年来持续丰富和完善生态水工学理论和方法,为生态水利工程规划设计、建设、运行管理等提供了理论框架和总体策略。主要包括六个方面:1个总体框架、2个河湖生态模型、1个分级系统、1套准则、1个方法库和工具箱。
1)提出了考虑多时空尺度、背景系统、关键生态因子、主要科学范式和模型、管理战略和技术方法的河湖生态系统研究总体框架;
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1 河流生态系统研究总体框架
(2)提出了可表征河流生命系统和生命支持系统相互作用及耦合关系的河流生态系统结构功能整体性模型,建立了河流生态系统内部结构功能和过程的复杂响应关系;提出了河湖水系3流4维生态连通性模型,建立了水文过程驱动下物质流、物种流和信息流在河湖水系三维空间随时间维度动态变化的生态响应基本函数和变量判据,揭示了河湖水系连通生态机理;

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2 河流生态系统结构功能整体性模型示意图

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3 河湖水系3流4维生态连通性模型示意图

(3)遵循河流生态系统演替规律,构建了以自然河流为参照,包括水文、地貌、物理化学、生物四大类生态要素指标的矩阵式河流生态状况分级系统,可科学、定量制定河湖生态修复目标;

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4 河流生态状况分级系统表应用举例

4)提出了基于自修复、自然化、生态完整性和负反馈调节原理的河湖生态修复规划准则,为河湖生态保护修复工作提供基础性依据;

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5 河湖生态修复规划准则

5)研发了多要素全周期的生态水利工程方法库和工具箱,包括工程前期的河湖全生态要素定量计算方法,工程建设期的生态水利工程建设和生态化改造技术工具箱,以及工程运行管理期的河流生态修复适应性管理决策支持平台等。

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河湖水系连通总体布局方案优选技术平台

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河流生态修复适应性管理决策支持系统

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8 生态水利工程工具箱




未来研究关注重点


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