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1、附件湖南省2023年重大水利科技项目申报指南课题1环洞庭湖水资源配置工程总体布局研究（一）研究目标洞庭湖平原是我国著名的鱼米之乡，是国家粮食安全的重要承载基地。洞庭湖区现有大型灌区10处、中型灌区200余处，灌溉面积占全省灌溉面积的1/3,粮食产量占全省的30%。同时，环洞庭湖区域聚集超过1500万人，域内城乡一体的新型城镇化发展正在加速推进。2023年2月国务院批复新时代洞庭湖生态经济区规划，提出“着眼流域系统性整体性，统筹实施水灾害防治、水资源保护、水环境治理、水生态修复工程，推进水资源节约集约利用”“推进洞庭湖灌区现代化建设“；2021年12月国家发改委、水利部印发的“十四五”水安全保障
2、规划要求推进论证环洞庭湖区水资源配置项目。近年来，洞庭湖区水资源调控能力日益萎缩，水短缺、水安全、水污染、水生态等问题相互交织。江湖关系演变和泥沙常年淤积导致枯水期长江水进不来、洞庭湖水蓄不住，河湖水位降低,季节性干旱、断流式缺水问题日益凸显。特别是“四口”水系地区，河道断流严重。除松滋西支外，其他河道年均断流达137天至272天，藕池西支2006年断流达336天，导致300万亩耕地、280万人口的灌溉和饮用水受到严重影响。此外，洞庭湖纯湖区农村人饮较多取用铁镒超标的地下水，与群众喝上安全水、放心水的要求还存在较大差距。综上所述，新时代洞庭湖水安全面临着水量不足、水源单一、水质不优、缺乏统筹等
3、诸多问题，形势严峻，这就使得环洞庭湖水资源配置工程必要且紧迫。本课题从流域系统性和区域整体性的视角出发，立足洞庭湖生态经济圈水资源开发利用安全，结合湖南省水网布局研究、洞庭湖区城乡供水网研究提出的跨流域水资源配置成果，紧扣“四纵三横、一圈两带“现代水网总体布局，研究受气候影响、江湖关系改变等变化环境下的区域水资源演变趋势及机理，科学预测区域水资源供需变化情势；评价环洞庭湖区域水资源开发利用的空间均衡性，制定基于湖南水网布局条件下的区域水资源优化配置详细方案；统筹考虑生活、生产及生态环境用水需求，研究环湖区重点水库工程功能优化及调整的可行性；探索湘、资、沅、澧四水流域尾洪屯蓄与洪水资源化利用的可
4、行性，优选规划一批屯蓄水库，加强洪水资源利用，蓄洪补枯；综合国民经济发展规划布局、区域地形地貌、不同水源布局、服务人口及农田分布等，衔接国土空间总体规划，多方案比选后择优选择输水线路，提出环洞庭湖水资源配置工程输水线路的布局；科学评价水网建成后的效益和影响，构建水网工程综合效益的多维度评价指标体系，准确评估水网工程的经济、社会、环境等综合效益。（二）预期成果1 .变化环境下区域水资源演变情势及机理。2 .区域水资源优化配置及洪水资源化利用方案。3 .工程输水线路优选及总体布局方案。4 .水网工程综合效益评价指标体系构建及评估。（三）考核指标1 .形成综合研究报告1个，专题报告2个。2 .取得专
5、利或软件著作权5项。3 .发表论文5篇。（一）研究目标湖南省河湖水系复杂，降水时空分布不均，洪涝与干旱灾害多发易发。通过多年“一江一湖四水”系统联治工作的持续推进，湖南省已构建了较为完备的地面综合防洪抗旱减灾体系，但流域性与区域性大范围水旱灾害动态感知与精准识别能力不足。卫星遥感、无人机低空遥感、视频、深度学习、并行计算等新技术的快速发展，使得在现有水情监测、工情监测、农情监测、视频监测等监测感知基础上进一步显著增强湖南省防汛抗旱天空地一体化动态监测识别能力成为可能。本课题将通过多星协同的陆表水域大范围无缝水体提取框架关键技术研究、基于水体与地形的河道边界范围遥感提取模型方法研究、空天地一体化
6、河道水情数字映射技术研究、基于卫星遥感的涉水目标与下垫面变化智能识别模型研究、基于雷达的堤防工程安全动态监测关键技术研究、农业旱情遥感精准识别与验证关键技术研究等，实现对河道物理特征、堤防安全、人口聚集区、重要基础设施、农田作物结构、农业旱情等水旱灾害关键信息精准快速观测与识别，评估洪水淹没面积及水深、主要湖泊及水库蓄水情况、堤防形变、农作物受旱情况等，为湖南省防汛抗旱减灾与精准监测评估提供空天地一体化关键技术支撑。（二）预期成果1 .天空地一体化河道、水情遥感动态监测关键技术。2 .洪涝灾害遥感监测评估关键技术与模型方法。3 .农业作物种植与旱情遥感协同监测与验证关键技术。4 .堤防工程安全
7、遥感动态监测关键技术方法。（三）考核指标1 .形成防汛抗旱遥感监测评估关键技术研究报告1个。2 .取得专利23项。3 .发表论文8篇。课题3湖南省地下水储备布局与管理关键技术研究（一）研究目标2021年，地下水管理条例正式实施，提出“建立地下水储备制度”要求。地下水储备量直接关系后备水资源调蓄能力、托底水量调节能力和用水战略安全保护能力。目前我省尚未形成完备的地下水储备制度，2022年我省数月连旱的情况进一步增强了地下水储备制度建设的必要性和紧迫性。本研究通过科学合理地规划和布局地下水储备区，对地下水资源进行管理和保护，以实现地下水资源的可持续利用。研究包括：一是组织开展储备评价，全面梳理水文
8、地质分区及其特征，完善地下水监测站网及其信息共享，系统构建地下水资源量评估体系，科学评估地下水资源量并圈划储备靶区，形成一套划定地下水储备区理论和技术体系；二是合理确定储备水量，根据人口、城市、产业分布及规划，结合地下水水位、水量管控指标，研究地下水抽取速率、储备水量、地下水位间的对应关系，制定一套合理确定地下水战略储备水量、应急储备水量及相应管理水位的方法；三是研究储备管理机制，选定典型地下水储备靶区，以其地下水泄补规律及取用水情况为基础，研究不同干旱情况或重大突发事件下储备水量动态特征，明确地下水储备动用条件，并制定水源涵养和回补的管理措施，建立一套适合南方地区的地下水储备管理机制与制度。
9、基于以上研究内容，最终形成一套贯穿地下储备制度建设的布局、监测、启用、管理与保护等过程的地下储备区布局与管理的技术体系,为建立健全地下水储备制度提供理论支撑。（二）预期成果1 .建立湖南省地下水资源量评估体系、地下水储备布局技术体系。2 .绘制湖南省地下水储备靶区图。3 .湖南省地下水双控指标对地下水储备靶区储量响应分析。4 .明确全省地下水取水总量、水位“双控”指标，建立地下水饮用水源管理指标体系。5 .提出湖南省地下水战略储备方案。（三）考核指标1 .形成湖南省地下水储备区布局与管理综合研究报告1个，专题报告2个。2 .取得专利或软件著作权1项。3 .发表论文5篇。课题4超龄水库大坝服役风
10、险评估与绿色拆除技术（一）研究目标“兴水利，除水害”历来是治国安邦的头等大事之一。我省江河纵横，河网密布，水力资源十分丰富，水库数量居全国第一，在防洪减灾、供水保障、农业灌溉等方面发挥了重要作用，是保障我省防洪安全、供水安全、粮食安全，实现经济高质量发展，满足人民群众美好生活需要的重要基础设施。目前，全省共有水库大坝13737座，总库容达545.45亿m3,90%的水库修建于上世纪80年代以前，其中一部分水库大坝接近或超过设计合理使用年限，虽然绝大部分超龄水库都进行了除险加固，但随着使用寿命增加、功能退化等，这些超龄水库仍然会面临诸多服役风险，部分水库甚至需要拆除。本研究通过全面摸排超龄水库大
11、坝情况,构建超龄水库大坝服役风险评估体系；针对水库功能丧失或效益低下的超龄水库，建立超龄水库大坝拆除标准；研究拆除过程中的工程安全和生态系统恢复问题，实现水库大坝绿色拆除，保证水库大坝安全运行，为保障粮食安全，建设现代化新湖南提供水安全保障。（二）预期成果1 .编制超龄水库大坝名录。2 .构建水库大坝服役风险评估体系。3 .建立超龄水库大坝拆除标准和生态系统恢复价值评定模型。4 .提出超龄水库大坝绿色拆除技术。（三）考核指标1 .形成综合研究报告1个，专题报告4个。2 .取得专利或软件著作权2项。3 .发表论文4篇。课题5江湖关系变化背景下退化河网极端水情安全调控机制研究（一）研究目标河川径流
12、是气候条件与人工调控的综合产物。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCe）最新评估报告表示，未来全球变暖将进一步加剧，极端热、强降水等罕见的极端气候事件概率增加。在极端水情交替作用的同时，受长江上游主要水库群的清水下泄的影响，未来长江干流深槽进一步下切，江湖关系将进一步深刻演化，特别是洞庭湖湖泊及四口河网将进一步退化，区域经济社会发展的水资源利用矛盾会更加突出，作为长江鱼类入湖的生态通道基本丧失且会日趋严重，垸内内湖河网水域萎缩及水生态环境问题将难以逆转，遭遇极端水情事件时缺少有效的调控机制。为明确江湖关系变化趋势下洞庭湖区特别是四口河网的防洪安全、水资源保障、河湖生态修复及遭遇极端水情事件时
13、的调控对策，本项目拟研究三峡及上游梯级群调节后长系列水沙条件下洞庭湖水网的格局演化；耦合经济社会发展、垸内外水系连通、生物通道恢复的需求提出一般水情与极端水情下的生态水文过程。由此提出恢复四口河系水量、城陵矶水位对三峡水库的调度需求,洞庭湖及四口河网适应于江湖关系变化的工程治理对策，以及遭遇极端水情事件时的应急策略。（二）预期成果1 .全球气候变化背景下，洞庭湖流域水文过程及河湖格局。2 .洞庭湖退化河网生态水文过程演变规律及其生态安全阈值。3 .洞庭湖退化河网保护与修复对策。4 .极端水情条件下洞庭湖区生态与经济安全应急调控对策。5 .研究成果数字化展示。（三）考核指标1 .形成综合研究报告
14、1个。2 .取得专利或软件著作权2项。3 .发表论文3篇。4 .出版专著1部。5 .培养硕士或博士研究生2名。课题6：城头山一鸡叫城遗址水利工程研究（一）研究目标中华文明是当代中国文化的根基，也是中国文化创新的宝藏。水利文明探源是在考古发掘的基础上，通过历史学、自然科学等学科联合研究，揭示水利文明起源与早期发展的重大创新课题，是中华文明探源工程的重要组成部分。城头山-鸡叫城遗址位于洞庭湖区澧阳平原，距今约6500.4000年，遗址内发现的包括三重环壕、平行水渠、大水渠（长河堰）组成的人工网状水系有可能是国内迄今发现的最早的灌溉工程系统。这些史前水利文明的重要遗存反映了先民在治水、用水等方面的智
15、慧和经验。近些年，相关单位一直围绕遗址外围城、壕等大型遗迹和遗址年代开展工作,在遗址水利文明探源方面的发掘和研究较少，其水利工程形成过程、形成年代、规模大小、主要功能等未开展深入研究。因此，本课题拟开展城头山-鸡叫城遗址水利工程研究，以期为史前水利工程的保护和利用、水利文明的传承和发展提供技术参考。本研究主要目标包括：一是结合相关文献和水文资料，开展区域古环境、古气候与古水系相关关系研究，推断遗址古水系的形成与分布；二是结合现有考古资料，推断遗址的灌溉范围、渠系走向、水源分布等内容；三是选取典型地块，开展文物调查勘探与水利考古发掘，借助考古手段分析城头山-鸡叫城遗址灌溉工程等遗迹的存续年代，并
16、考证其形成过程；四是围绕三重环壕、平行水渠、大水渠（长河堰），开展水系与生产灌溉的匹配性研究证，考证并还原城头山-鸡叫城遗址水利工程规模大小、主要功能;五是结合遗址水利工程现状以及文化遗产、文物保护等方面的要求,研究提出城头山-鸡叫城遗址水利工程的保护对策和利用途径。（二）预期成果1 .推断遗址古水系的形成与分布。2 .推断遗址的灌溉范围、渠系走向、水源分布等。3 .考证城头山-鸡叫城遗址水利工程形成过程及其存续年代。4 .考证并还原城头山-鸡叫城遗址水利工程规模大小、主要功能等内容，发掘鸡叫城遗址的水利文明及价值。5 .提出城头山-鸡叫城遗址水利工程的保护对策和有效利用途径。（三）考核指标1 .形成综合研究报告1个。2 .发表论文23篇。3 .培养硕士研究生12名。
