灌區(qū)水轉(zhuǎn)化機制及用水效率多因素協(xié)同提升方法項目摘要

灌區(qū)水轉(zhuǎn)化效率涉及作物水分利用、灌排控制、水源調(diào)蓄等多個過程與物理、化學、生物、農(nóng)藝等多因素的協(xié)同作用。變化環(huán)境下灌區(qū)水轉(zhuǎn)化特性及其效率響應，是國際農(nóng)業(yè)水利領域共同關注的前沿熱點研究問題。本項目針對我國南北不同自然環(huán)境灌區(qū)生產(chǎn)特點，通過不同尺度水轉(zhuǎn)化過程及用水效率監(jiān)測、調(diào)控試驗和模擬，研究大田作物與灌區(qū)不同尺度水轉(zhuǎn)化機制及效應機理，不同尺度農(nóng)業(yè)用水效率定量表征及提升方法，水資源高效利用綜合調(diào)控模式及效應。構(gòu)建灌區(qū)水轉(zhuǎn)化及多尺度多過程耦合模擬模型，揭示灌區(qū)條件變化下的水轉(zhuǎn)化與用水效率時空特征及其尺度轉(zhuǎn)換關系，發(fā)展農(nóng)業(yè)用水效率多過程統(tǒng)一定量表征與多因素協(xié)同提升方法，不同自然環(huán)境條件下灌區(qū)多尺度協(xié)同高效用水機制及調(diào)控模式。對發(fā)展水資源高效利用理論與方法，促進水資源均衡配置與可持續(xù)利用，建立最嚴格水資源管理制度，解決我國農(nóng)業(yè)用水效率低與干旱缺水等問題，保障水與糧食安全，有重要理論意義與廣泛應用前景

灌區(qū)水轉(zhuǎn)化效率涉及作物水分利用、灌排控制、水源調(diào)蓄等多個過程與水肥氣熱生等多因素的協(xié)同作用以及作物、農(nóng)田、灌域及灌區(qū)、流域多尺度間的轉(zhuǎn)換機制。變化環(huán)境下灌區(qū)水轉(zhuǎn)化特性及其效率響應，是國際農(nóng)業(yè)水利領域共同關注的前沿熱點研究問題。本項目針對我國南北不同類型灌區(qū)水轉(zhuǎn)化效率變異性這一科學問題，以南方濕潤區(qū)江漢平原漳河水庫灌區(qū)、西北干旱流域清源灌區(qū)、東北寒區(qū)黑龍江和平灌區(qū)為典型研究對象，將田間與灌區(qū)不同尺度監(jiān)測試驗、機理分析、數(shù)值模擬與方法研究等相結(jié)合，系統(tǒng)開展了農(nóng)田作物和大中小灌區(qū)多尺度水轉(zhuǎn)化效率機制與多因素協(xié)同提升方法相關應用基礎理論研究，揭示了作物水肥氣熱生多因素提升機理及效應，發(fā)現(xiàn)了灌區(qū)全過程水轉(zhuǎn)化及效率時空變異規(guī)律，提出了灌區(qū)水效率多尺度轉(zhuǎn)換模擬表征與提升方法，創(chuàng)建了灌區(qū)多過程調(diào)控與多因素協(xié)同調(diào)控理論體系。項目的相關研究成果對深入揭示灌區(qū)水轉(zhuǎn)化效率規(guī)律，發(fā)展灌區(qū)多因素不確定性條件下的用水效率提升方法，指導南方灌區(qū)節(jié)水減排、西北灌區(qū)節(jié)水增效、東北灌區(qū)節(jié)水增糧及其長江大保護與黃河流域高質(zhì)量發(fā)展，保障糧食安全，提高農(nóng)業(yè)用水效率，具有十分重要的理論意義與廣泛的應用價值。 2100433B

重點針對多因素協(xié)同作用下混凝土壩長效健康服役主題，開展荷載與環(huán)境多因素協(xié)同作用下混凝土壩材料與結(jié)構(gòu)交互演化機理研究，揭示混凝土壩長效服役性態(tài)的多因素協(xié)同驅(qū)動規(guī)律，創(chuàng)建服役機理的宏、微、細觀多尺度融合研究理論；開展影響要素－工程質(zhì)量－工程長效服役性態(tài)一體化研究，揭示工程質(zhì)量的多要素組合作用規(guī)律和工程質(zhì)量對混凝土壩服役性態(tài)的長效影響機理，提出工程質(zhì)量監(jiān)測與控制方法，構(gòu)建長效服役的基礎保障方法；綜合考慮確定性與不確定性因素交互影響，研究混凝土壩服役性態(tài)監(jiān)控與評估的時空四維場理論和方法，提出長效服役性態(tài)多指標組合預警體系，構(gòu)建長效服役的預警理論與方法；基于長效服役風險管理理念，研究混凝土壩服役模式調(diào)控與補強修復方法，提出提升效果評估方法和決策優(yōu)化模型，構(gòu)建混凝土壩長效服役的提升方法。