各有關(guān)單位:
國家自然科學(xué)基金委員會現(xiàn)發(fā)布2022年度國家自然科學(xué)基金黃河水科學(xué)研究聯(lián)合基金項目指南,現(xiàn)將《指南》予以轉(zhuǎn)發(fā),請申請人及有關(guān)單位按項目指南中所述的要求和注意事項申請。
聯(lián)系人:張國鼎 0931-7971144
科學(xué)研究院
2022年6月10日
2022年度國家自然科學(xué)基金黃河水科學(xué)研究聯(lián)合基金項目指南
國家自然科學(xué)基金委員會與中華人民共和國水利部、國家電力投資集團有限公司共同設(shè)立黃河水科學(xué)研究聯(lián)合基金,旨在發(fā)揮國家自然科學(xué)基金的導(dǎo)向作用,吸引和調(diào)動全國高等院校、科研機構(gòu)的力量,圍繞保障黃河流域水安全,聚焦黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展中的重大水科學(xué)問題開展基礎(chǔ)研究工作,開拓新的研究方向,促進國家水安全相關(guān)領(lǐng)域源頭創(chuàng)新能力的提升。
一、2022年度研究方向
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2022年度擬在以下研究方向以集成項目的形式予以資助,直接費用平均資助強度約為1200萬元/項。
黃河流域“水沙-生態(tài)-經(jīng)濟”系統(tǒng)多過程協(xié)同機制與調(diào)控
研究黃河流域“水沙-生態(tài)-經(jīng)濟”系統(tǒng)多過程關(guān)鍵要素演變規(guī)律,揭示流域多要素多過程耦合與協(xié)同機制,提出流域“水沙-生態(tài)-經(jīng)濟”系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控方法。主要研究內(nèi)容包括:
(1)流域水沙-生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同機制及調(diào)控。
闡明流域水沙變化與生態(tài)環(huán)境時空演變規(guī)律,量化水土保持措施、水文泥沙情勢變化對流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響及生態(tài)環(huán)境變化對流域產(chǎn)匯流、產(chǎn)輸沙過程的調(diào)控效應(yīng),揭示水沙變化與生態(tài)環(huán)境演變互饋機制,構(gòu)建流域分布式水文-泥沙-生態(tài)耦合模型,識別不同社會經(jīng)濟發(fā)展情景下水土保持措施的水沙調(diào)控能力和生態(tài)服務(wù)功能閾值。
?。?)流域水沙-經(jīng)濟系統(tǒng)的協(xié)同機制及調(diào)控。
辨識水沙資源配置-社會經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)同演化特征,量化水沙資源配置的社會經(jīng)濟效應(yīng)及社會經(jīng)濟發(fā)展對水沙資源配置的反饋要求,揭示流域系統(tǒng)水沙-經(jīng)濟伴生過程與互饋作用機理,構(gòu)建黃河流域水沙資源適應(yīng)性配置整體模型,提出水資源剛性約束下水沙資源時空配置“量-質(zhì)-域-流-能”均衡條件,確定黃河流域水沙資源開發(fā)利用閾值。
?。?)流域系統(tǒng)水沙-生態(tài)-經(jīng)濟多過程耦合機制與趨勢預(yù)測。
辨識流域系統(tǒng)水沙-生態(tài)-經(jīng)濟多過程協(xié)同演化規(guī)律,揭示流域系統(tǒng)多過程耦合作用機制和脅迫效應(yīng),確定中長期生態(tài)環(huán)境良性維持與社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的約束條件,建立水沙-生態(tài)-經(jīng)濟多過程耦合系統(tǒng)動力學(xué)模型,重構(gòu)流域系統(tǒng)歷史運行過程,辨識不同時期流域系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的協(xié)調(diào)程度,預(yù)測不同情景下流域系統(tǒng)多過程協(xié)同演化趨勢。
?。?)流域系統(tǒng)水沙-生態(tài)-經(jīng)濟多維功能協(xié)同的配置格局與調(diào)控。
提出流域系統(tǒng)行洪輸沙-經(jīng)濟社會-生態(tài)環(huán)境多維功能協(xié)同的水沙配置目標(biāo)及函數(shù),研發(fā)新情勢下水沙-生態(tài)-經(jīng)濟協(xié)同調(diào)控自適應(yīng)優(yōu)化方法,構(gòu)建由水土保持措施-骨干樞紐群等構(gòu)成的黃河流域廣義水沙調(diào)控體系多維功能協(xié)同的智慧決策平臺,提出實現(xiàn)黃河長治久安的流域系統(tǒng)水沙-生態(tài)-經(jīng)濟配置格局和調(diào)控對策。
本集成項目的申請應(yīng)全部包含上述4項研究內(nèi)容,緊密圍繞項目主題“黃河流域“水沙-生態(tài)-經(jīng)濟”系統(tǒng)多過程協(xié)同機制與調(diào)控”開展深入研究,預(yù)期成果包括理論創(chuàng)新、方法創(chuàng)新,向行業(yè)主管部門提供決策支撐等。
?。ǘ┲攸c支持項目。
2022年度擬在以下研究方向以重點支持項目的形式予以資助,直接費用的平均資助強度約為260萬元/項。
1.黃河流域不同地貌區(qū)地下水模擬模型構(gòu)建及應(yīng)用。
研究黃河流域高原、平原、丘陵等不同地貌區(qū)的地下水補徑排特征及其演變規(guī)律,揭示黃河流域上中下游河道和含水層不同切割類型下的地表水與地下水轉(zhuǎn)化機制,研發(fā)黃河流域不同地貌區(qū)地下水模擬模型,提出地下水演變規(guī)律及趨勢。
2.黃土高原粗沙區(qū)產(chǎn)匯流及產(chǎn)輸沙機理與模擬模型。
提出流域多尺度產(chǎn)匯流與產(chǎn)輸沙過程系統(tǒng)性試驗方法,揭示人類活動影響下的產(chǎn)匯流與產(chǎn)輸沙特性與響應(yīng)機制,提出產(chǎn)水產(chǎn)沙模式動態(tài)轉(zhuǎn)換閾值條件、多阻斷條件下水沙過程耦合模擬與考慮下滲的河網(wǎng)匯流演算方法,研發(fā)黃河典型區(qū)水沙過程模擬模型。
3.黃河上游水氫電混合儲能循環(huán)機理與優(yōu)化調(diào)控。
構(gòu)建黃河上游水氫電混合儲能系統(tǒng),研究混合儲能相互作用、相互轉(zhuǎn)化的過程,揭示混合儲能循環(huán)機理,以棄風(fēng)光電量最小為目標(biāo)建立混合儲能系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控模型,評估混合儲能系統(tǒng)效能,提出水氫電混合儲能系統(tǒng)容量配置規(guī)模及比例。
4.黃河上游庫群-河道調(diào)蓄空間優(yōu)化與安全響應(yīng)。
以黃河上游水庫群、河道等調(diào)蓄空間為研究對象,研究水庫群汛末蓄水時機、凌汛期蓄泄次序和安全流量閾值等,構(gòu)建基于河道調(diào)蓄空間的水庫群汛期、凌期優(yōu)化調(diào)度模型,提出庫群-河道調(diào)蓄空間優(yōu)化方法與安全響應(yīng)對策。
5.黃河中上游礦產(chǎn)資源開發(fā)對地下水循環(huán)的影響機制與調(diào)控。
研究黃河中上游煤炭采空區(qū)水文地質(zhì)條件演變規(guī)律,揭示賦煤支流群煤礦開采對地下水循環(huán)的影響機制,構(gòu)建流域尺度采煤擾動下地表水—地下水循環(huán)耦合模型及礦井水預(yù)測模型,探明煤礦開采對水循環(huán)和入黃徑流的影響及其調(diào)控措施。
6.黃河凌情形勢影響下的冬季黃河干流梯級骨干水庫調(diào)控機制。
研究黃河寧蒙河段熱力條件、河道條件、槽蓄水量、水庫調(diào)蓄、徑流預(yù)報等凌情要素關(guān)聯(lián)及機理,研究水-冰-沙-溫-濕耦合智能采集技術(shù),構(gòu)建寧蒙河段凌情預(yù)測預(yù)警模型與水冰沙過程耦合模式下河床沖淤-堤防沖蝕場景推演模型,集成凌災(zāi)風(fēng)險評估體系,厘清黃河上游凌汛變異-致災(zāi)機理-狀態(tài)響應(yīng)-預(yù)警防控全鏈條過程,揭示凌情形勢影響下黃河梯級骨干水庫調(diào)控機制。
7.黃河上游水資源演變對水光風(fēng)儲多能互補影響。
識別變化環(huán)境下黃河上游水資源的關(guān)鍵影響要素,研究水資源演變規(guī)律及水汽主要來源與貢獻,預(yù)測未來水資源演變趨勢,建立水光風(fēng)儲多能互補運行調(diào)度模型,模擬并分析水資源演變對水光風(fēng)儲多能互補的影響,提出多能互補優(yōu)化擴容的潛力及措施。
8.黃河源若爾蓋濕地時空格局演變及生態(tài)服務(wù)功能提升。
研究若爾蓋高原濕地生態(tài)格局多時空尺度演變特征及驅(qū)動機制,定量刻畫濕地格局對水源涵養(yǎng)、固碳、防風(fēng)固沙、環(huán)境承載能力等要素及其生態(tài)功能的影響過程,構(gòu)建多要素-多過程-多情景的濕地生態(tài)功能演化模擬模型,提出服務(wù)綠色可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的生態(tài)服務(wù)功能提升策略。
9.黃土高原多時空尺度土壤侵蝕模型。
針對黃土高原溝道侵蝕特點,深化溝道重力侵蝕過程及其貢獻作用研究,研發(fā)植被、梯田、淤地壩等水土保持措施高效和高精度量測技術(shù),構(gòu)建坡面侵蝕、溝道重力侵蝕的土壤侵蝕集成化預(yù)報模型,提高水土保持措施影響作用模擬與評估精度。
10.黃河中下游洪水-泥沙預(yù)報與水庫智能調(diào)度技術(shù)。
構(gòu)建基于數(shù)字河網(wǎng)的流域水沙動力學(xué)模型,預(yù)報黃河中下游水沙產(chǎn)輸過程,預(yù)測不同干支流洪水組合與不同調(diào)控模式下中游水庫群-下游河道的洪水泥沙演進及其河床沖淤過程,提出統(tǒng)籌考慮中游水庫群減淤與下游河道防洪目標(biāo)的水庫智能調(diào)度方案。
11.黃河流域脆弱生態(tài)區(qū)水文生態(tài)耦合互饋機制與生態(tài)安全。
揭示典型脆弱生態(tài)區(qū)變化環(huán)境下水文過程與生態(tài)過程的互饋機理,研究生態(tài)-水文過程的耦合驅(qū)動機制及其模擬方法,構(gòu)建集風(fēng)險識別、評估、預(yù)測、預(yù)警一體化技術(shù)體系,提出基于水資源水環(huán)境水生態(tài)承載力協(xié)同提升的“山水林田湖草沙”綜合治理與穩(wěn)定適宜配位方案。
12.黃土高原梯田-壩地系統(tǒng)水文生態(tài)過程及環(huán)境效應(yīng)。
研究黃土高原梯田-壩地系統(tǒng)水文生態(tài)關(guān)鍵參量動態(tài)過程,揭示不同條件下梯田-壩地水文生態(tài)過程對氣候和土地利用變化的響應(yīng)機制,研究水文生態(tài)過程變化對梯田和壩地典型生態(tài)系統(tǒng)功能和服務(wù)的影響,提出基于生態(tài)服務(wù)功能提升與水資源可持續(xù)利用的調(diào)控策略。
13.黃河三角洲地面沉降演變與生態(tài)環(huán)境安全評估。
研究新環(huán)境下三角洲海岸極端地面沉降區(qū)垂向分層特征與發(fā)育機理,揭示地面沉降與其影響因素之間的互響應(yīng)關(guān)系,評估變化環(huán)境下三角洲含水層質(zhì)量退化、鹽沼生存、淡水棲息地?fù)p失、洪澇和水土流失等生態(tài)環(huán)境問題。
14.黃河流域地下水流場動態(tài)模擬及地表水與地下水轉(zhuǎn)換機理。
建立地下水循環(huán)演變模型,研究地下水與降水、地表水之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,以及地下水補給、徑流、排泄的循環(huán)規(guī)律,探明地下水超采區(qū)大型降落漏斗演變特征,提出氣候變化、人類活動等因素影響下地下水流場變化過程。
15.黃土高原水土保持碳匯機理及調(diào)控機制。
研究黃土高原不同水土保持措施固碳機制及其時空變化特征,揭示梯田、淤地壩、植被恢復(fù)等多種措施協(xié)同作用對碳循環(huán)的調(diào)控機制,建立水土保持碳匯核算體系,提出基于碳匯的水土流失綜合治理模式。
16.黃河旱區(qū)流域分布式水文模型構(gòu)建與雨洪過程演變。
識別黃河旱區(qū)典型支流暴雨和洪水過程對變化環(huán)境的響應(yīng),揭示旱區(qū)小流域產(chǎn)匯流機制,研制旱區(qū)流域分布式水文模型,明晰流域雨洪過程的形成演變規(guī)律。
17.黃河水量調(diào)度要素的水文響應(yīng)規(guī)律。
研究黃河水量統(tǒng)一調(diào)度各要素與豐、平、枯來水之間的響應(yīng)規(guī)律,探索徑流預(yù)報精度、取用水、失衡水量等要素與水文過程的互饋機制及響應(yīng)關(guān)系,統(tǒng)籌防洪、供水、發(fā)電、生態(tài)等多目標(biāo)需求,挖掘黃河梯級水庫群協(xié)同調(diào)度規(guī)則,提出骨干水庫定量調(diào)度圖。
18.梯級電站對黃河流域生態(tài)演變的影響。
研究建設(shè)和運行期黃河上游梯級電站對流域生態(tài)演變的影響,明晰其影響機理與未來趨勢,提出黃河流域生態(tài)保護和修復(fù)的技術(shù)和政策建議。
19.變化環(huán)境下黃河流域灌區(qū)耗水與水生產(chǎn)力提升機制。
研究變化環(huán)境下黃河流域灌區(qū)耗水與灌溉水生產(chǎn)力時空演變規(guī)律、主控因素及節(jié)水潛力,建立高分辨率灌區(qū)需水量與水生產(chǎn)力預(yù)測模型,提出基于水轉(zhuǎn)化過程的灌區(qū)水生產(chǎn)力時空格局優(yōu)化設(shè)計方法,探討水資源剛性約束下灌區(qū)適水種植規(guī)模、高水效農(nóng)業(yè)空間格局優(yōu)化及節(jié)水閾值。
20.黃河流域灌區(qū)數(shù)字孿生方法與智慧調(diào)控。
研究基于空天地多源信息的灌區(qū)農(nóng)業(yè)-水信息感知及作物缺水診斷方法,建立灌區(qū)農(nóng)業(yè)-水-環(huán)境多過程耦合的分布式模型,研究基于動態(tài)仿真、融合實時信息與動態(tài)模擬的數(shù)字孿生灌區(qū)構(gòu)建技術(shù),提出面向水資源精準(zhǔn)管控的灌區(qū)高效用水智慧調(diào)控方法。
21.黃河流域干支流交匯區(qū)攔門沙壩的形成機制及其疏浚方法。
揭示小浪底等典型水庫庫區(qū)干支交匯區(qū)沙壩形成與致災(zāi)機制,研究庫區(qū)沙壩疏浚理論和方法,研發(fā)適用于軟弱底床的無人自動疏浚技術(shù)與裝備,提出庫中沙壩疏浚工藝,結(jié)合水庫調(diào)度運行,構(gòu)建黃河水庫內(nèi)攔門沙壩防災(zāi)與減災(zāi)新技術(shù)。
22.極端天氣對黃河流域水利工程安全影響及應(yīng)對機制。
針對水利工程安全服役問題,研究不同材料水利工程對極端天氣的響應(yīng)機理以及水工程缺陷演變規(guī)律與致災(zāi)作用,研發(fā)極端天氣對水利工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的影響以及應(yīng)對極端旱澇急轉(zhuǎn)的調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)、多目標(biāo)風(fēng)險管控與應(yīng)急決策方法。
23.淤地壩、梯田等水保工程關(guān)鍵要素智能化監(jiān)測。
建立黃土高原淤地壩、梯田等水保工程智能監(jiān)測體系,研發(fā)基于多源影像的大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能的三維重構(gòu)技術(shù),建立多源樣本數(shù)據(jù)庫,提出水保工程措施關(guān)鍵特征智能化提取方法。
24.黃河流域下墊面變化對水文生態(tài)的影響機理及評估。
研究黃河流域大規(guī)模梯田建設(shè)、水保工程實施和城市化進程等下墊面變化對流域水文生態(tài)的影響機理,建立流域分布式生態(tài)水文、生態(tài)風(fēng)險評估和水生態(tài)調(diào)度模型,評估下墊面變化對流域水文生態(tài)協(xié)同功能、生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險管控和水利工程綜合調(diào)度的影響,并提出應(yīng)對策略。
25.變化環(huán)境下渭河流域地下水循環(huán)機理與調(diào)控。
研究變化環(huán)境對渭河流域基流的影響,揭示不同典型區(qū)地下水循環(huán)機理及規(guī)律,模擬和預(yù)測地下水演變及趨勢,建立地表水與地下水聯(lián)調(diào)聯(lián)控模型,提出地下水合理開發(fā)利用對策。
26.黃土高原淤地壩安全評估與風(fēng)險防控。
研究因地制宜、經(jīng)濟合理和環(huán)境友好的淤地壩溢洪道、輸水管道和壩體協(xié)同機理,建立極端氣候條件下淤地壩系的洪水演進模型與安全評價方法,提出淤地壩風(fēng)險預(yù)警模型和安全防控閾值。
27.黃土高原水文過程變化機理。
研究黃土高原水文氣象要素時空分異性和演變規(guī)律,揭示黃土高原水文過程對氣候與下墊面變化機理,明晰下墊面特征和主要產(chǎn)流機制的關(guān)系,建立黃土高原產(chǎn)流模型。
28.變化環(huán)境下黃河中游生態(tài)水文模型及洪旱災(zāi)害風(fēng)險評估。
研究黃河中游水循環(huán)及水文-泥沙-植被的協(xié)同機理,闡明大規(guī)模梯田建設(shè)、植被恢復(fù)工程和城市擴張對產(chǎn)流、產(chǎn)沙和土壤墑情的影響,構(gòu)建考慮氣候和人類活動影響的智慧化生態(tài)水文模型,評估變化環(huán)境下洪旱災(zāi)害風(fēng)險。
29.黃河源區(qū)多尺度水文預(yù)報方法。
研究黃河源區(qū)高原復(fù)雜氣候系統(tǒng)和降水的不確定性特征,揭示不同尺度降水的相互作用機理,構(gòu)建高分辨率降水預(yù)報模型,研究不同尺度的水文預(yù)報方法。
30.新水沙情勢下黃河下游河道演變規(guī)律與水沙調(diào)控。
研究不同水沙情勢、不同邊界條件下黃河下游河道水沙輸移、沖淤演變、河床粗化、平灘流量變化規(guī)律,提出新水沙情勢、新河道邊界條件下有利于穩(wěn)定下游中水河槽規(guī)模、減少水庫泥沙淤積、增加排沙入海等下游基本輸水輸沙通道的水沙調(diào)控技術(shù)。
31.華北地區(qū)深層地下水演變規(guī)律和人工回補技術(shù)。
研究氣候變化和人類活動影響下華北地區(qū)近60年來深層地下水循環(huán)路徑與周期、水位、儲量演變規(guī)律,分析深層地下水與地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生及發(fā)展響應(yīng)關(guān)系,研發(fā)地下水人工回補技術(shù),提出促進深層地下水健康循環(huán)以及地下水系統(tǒng)有效恢復(fù)的解決方案。
二、2022年度資助計劃
2022年度國家自然科學(xué)基金黃河水科學(xué)研究聯(lián)合基金以集成項目和重點支持項目的形式予以資助,資助期限均為4年,集成項目的直接費用平均資助強度約為1200萬元/項;重點支持項目直接費用的平均資助強度約為260萬元/項。
三、申請要求
?。ㄒ唬┥暾埲藯l件。
申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件:
1.具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題或者其他從事基礎(chǔ)研究的經(jīng)歷;
2.具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)(職稱);
在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。
(二)限項申請規(guī)定。
執(zhí)行《2022年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。
四、申請注意事項
申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2022年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2022年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。
1.本聯(lián)合基金采取無紙化申請。項目申請接收截止時間為7月12日16時。
2.本聯(lián)合基金面向全國,公平競爭。對于合作研究項目,應(yīng)當(dāng)在申請書中明確合作各方的合作內(nèi)容、主要分工等。集成項目合作研究單位的數(shù)量不得超過4個,重點支持項目合作研究單位的數(shù)量不得超過2個。
3.申請人登錄國家自然科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)(簡稱信息系統(tǒng)),采用在線方式撰寫申請書。沒有信息系統(tǒng)賬號的申請人請向依托單位基金管理聯(lián)系人申請開戶。
4.申請書資助類別選擇“聯(lián)合基金項目”,亞類說明選擇“集成項目”或“重點支持項目”,附注說明選擇“黃河水科學(xué)研究聯(lián)合基金”。申請代碼1應(yīng)當(dāng)選擇E09的下屬代碼?,申請代碼2根據(jù)項目研究內(nèi)容選擇相應(yīng)的申請代碼。“主要研究方向”根據(jù)項目研究方向選擇相應(yīng)的方向名稱,如“1.黃河流域不同地貌區(qū)地下水模擬模型構(gòu)建及應(yīng)用”,研究期限應(yīng)填寫“2023年1月1日-2026年12月31日”。
5.申請項目應(yīng)當(dāng)符合本項目指南的資助范圍與要求。申請人按照項目申請書的撰寫提綱撰寫申請書。如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本聯(lián)合基金相關(guān)的國家其他科技計劃項目,應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。
6.資助項目取得的研究成果,包括發(fā)表論文、專著、研究報告、軟件、專利及獲獎、成果報道等,應(yīng)當(dāng)注明得到國家自然科學(xué)基金委員會-中華人民共和國水利部-國家電力投資集團有限公司黃河水科學(xué)研究聯(lián)合基金項目資助和項目批準(zhǔn)號或作有關(guān)說明。國家自然科學(xué)基金委員會與水利部、國家電力投資集團有限公司共同促進項目數(shù)據(jù)共享和研究成果的推廣和應(yīng)用。
7.依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成組織申請以及審核申請材料等工作。在2022年7月12日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認(rèn)提交本單位電子申請書及附件材料,并于7月13日16時前在線提交本單位項目申請清單。