平台简介
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建设概述

世界发达国家在水环境模型规范化、软件化和商业化方面已取得了丰硕的研究成果,从水动力模型、水质模型、水动力水质综合模型扩展到流域综合管理模型系统,且形成了一批世界著名的商业软件,如MIKE, EFDC, DELFT3D等等,这些软件价格动辄数十万甚至达到百万量级,均由高科技咨询公司进行研发,同时提供咨询技术服务,如美国的TetraTech公司和HydroQual公司,英国的Wallingford公司,丹麦DHI公司、荷兰WL|Delft Hydraulics公司等,且在流域水污染治理与水环境管理过程中发挥了巨大的作用。美国环保局专门(USEPA)成立了模型专家顾问办公室和环境模型 监督管理委员会(CREM),并使用、支持或资助了147种模型的网上模型库。欧洲环境署(EEA)提出了开发网上模型库的建议。不仅如此,美国环保局和欧盟环保署还制定了大量有关环境模型开发和使用的技术导则或指南,定期举行环境质量模型的学术会议或研讨会等,使得环境模型使用更加规范化和系统化,有利于促进环境模型开发人员和用户之间相互交流、发展和使用高品质的计算机模型为环保局管理决策提供技术支持,从而进一步加强环境预报技术的研发和应用,更好地保证项目完成质量。可以说美国环保局已成为致力于环境保护方面环境计算机模型开发与使用方面的全球领导者,不断提高模型的发展和使用。

目前,国内在模型开发和使用方面很不规范。开发方面,研发主体多是高校或是科研单位,各模型研制单位采用不同的技术研制、改造模型,导致模型资源在技术上是异构的并呈发散趋势,缺少为各种文件格式的模型实施统一管理和一体化服务的有效手段,软件认证极不广泛。模型资源分散利用率低,重复开发现象严重,耗费了大量时间和精力不说,模型之间交互能力差不利于模型应用推广,更不适应大规模科研协作的要求。使用方面,国内使用的水环境数学模型多以购买高昂的国外软件为主进行工程设计,例如MIKE软件在我国的销售额已达到每年几千万,造成了国家资源的极度浪费。具体应用过程中参数选择没有规范化和标准化。

水环境质量模型作为编制具有法律效力的文件,如环境保护规划、环境影响评价、容量总量控制,防洪评价及洪水风险图编制等水管理必备工具,环境质量模型在国家层面上理应由政府部门进行经费支持并予以发布,以保证法规性文件的一致性和质量控制。

为了贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》和《国家环境保护“十二五”科技发展规划》中“提高环境科技基础研究与应用研究实力,加大科研成果转化力度,其中重点支持的研究包括水污染防治、大气污染防治以及环境保护标准制订技术和方法等应用基础研究”;中共中央、国务院2012年09月印发的《关于深化科技体制改革加快国家创新体系建设的意见》中创新驱动、服务发展,建立企业主导产业技术研发创新的体制机制,提高科研院所和高等学校服务经济社会发展的能力的意见,中国环境科学院启动水环境模型业务化应用平台建设,由国家环境保护河口与海岸带环境重点实验室及河口和海岸带环境规划与管理技术研究小组作为主要团队进行技术支持,为地方环保管理,研究,设计,施工等部门提供,可操作、实用性的管理工具,促进国内水环境模拟技术的应用与推广,引导国内在水环境模型使用方面的规范化,推进水环境模型产品成果的转化。

水环境模型业务化应用平台根据环境管理和模型推广的需要,以水环境模型信息库为核心,丰富和发展水环境模拟的关键技术,并发展与应用适用范围广泛且计算高效的水环境模型使其规范化和中国化,提供模型开发及应用等相关技术文档下载、技术培训、在线简单计算或技术支持网络一体化咨询服务。

研究方向

一、 水环境模型理论基础研究 陆源污染排放的典型污染物在环境介质(水-沉积物-生物相)中的生物地球化学过程等水环境模型研发的理论基础研究。主要涉及:累积性污染物在环境中迁移转化过程、规律及环境行为,POPs、重金属等典型污染物水环境(生态)毒理学响应机理和生态风险评价技术研究。
 

二、 水环境模型软件的开发研究 水环境数学模型数值算法、程序代码及软件产品的研发和评价。主要涉及水动力模型、水质模型、水生态模型、流域水生态承载力模型及流域水质目标管理和风险评估预警决策支持系统等开发;水环境模型库的开发及水环境模型评价等。

三、 水环境模型软件的应用研究 基于研发或已有成熟的水环境模型,结合环境、水利及生态等涉水行业的水环境管理和研究需求,进行水环境模拟方法及技术研究。主要涉及洪水演进、河道整治、港口建设、水质模拟、总量控制、环境评价、环境规划及气候变化预测等相关领域中模型的应用及规划化、标准化研究。为社会可持续发展与重大环境问题解决提供技术支撑。