【基金标书】2010CB429000-重大水利工程影响下长江口环境与生态安全

项目名称： 重大水利工程影响下长江口环境与生态安全首席科学家： 王 超 河海大学起止年限： 2010年 1月-2014 年 8月依托部门： 教育部一、研究内容1、拟解决的关键科学问题(1) 长江口水沙和污染物输移过程及其对水动力、水环境和地形地貌演变的驱动机制流域重大水利工程建设改变河口水沙和污染物的时空输移过程及输送量，而水沙和污染物输移过程及输送量的变化又是河口生态系统演变和环境灾害的关键驱动因子。重大水利工程影响下河口水沙和污染物分项变化过程，以及水沙和污染物在时空上的相互耦合，并与环境和生态系统相互作用，形成了河口复杂的动力过程。各种影响因子之 间作用机理的差异以及水沙运动特性和污染物输移过程变化必将驱动河口水动力、水环境和地形地貌的演变，长期积累效应引起环境与生态系统演变。如果 这种变异超过生态系统自调节能力，生态系统将发生灾变，甚至 发生链发性、群发性的生态灾害。水沙 组 合条件和污染物浓度阈值是河口生态系统功能健康、稳 定和安全的控制条件。本项目拟根据重大水利工程影响下河口水沙和污染物变化过程研究，探索河口水动力、水环境和地形地貌的演变规律及水沙和污染物变异对其演变过程的驱动机制。这是揭示流域重大水利工程影响下河口环境与生态系统演变过程和灾害成因及发展趋势并防患于未然的关键科学问题。(2) 长江口环境与生态系统对变化条件的响应过程和适应机理人类活动以多种方式改变着河口环境与生态系统，重大水利工程建设对河口水量、水位、泥沙、污染物 浓度和生物量产生直接影响，这种影响的长期效应必将导致河口环境条件发生变化，变化条件下生态系统必定随之响应，并不断演变以适应新的变化条件。当 变化条件在生态系统自调节范围内，生态系统将发生稳态转换，逐渐适应变化条件；当变化条件超过生态系统安全阈值，河口生态系统将发生灾变，甚至发生生态灾难。特 别是河口环境条件变化对生物资源开发利用将产生深远的影响。因此，认识和掌握环境与生态系统对变化条件的响应过程，揭示长江口环境与生态系统对变化条件的响应机理，是寻求科学保护生态系统安全、防止生态系统退化和灾变、制定合理的防治 对策措施的基础性科学问题。(3) 长江口环境与生态安全的评估方法及调控理论流域重大水利工程建设对河口水沙、污染物浓度和生物量产生直接影响，这些影响有些是可修复的，有些却是不可逆的。水沙组 合的临界条件和污染物浓度阈值是河口系统功能健康、生 态稳定、 环境安全、生物资源可持续利用的重要控制条件。由于河口与流域系统紧密联系，流域水利工程建设必将对河口生态系统产生重要影响，这种影响程度和危害如何，必 须要建立 评判河口环境与生态系统的理论方法，提出河口环境与生态安全健康的指标体系，评估流域重大水利工程对河口环境与生态系统安全的影响程度。当影响超出生态系统承受能力，即导致生态退化或灾变时，必须调 控流域重大水利工程建设和运行方案，将流域水利工程对河口的干扰和影响控制在合理的范围内，通过合理的调控措施来有效防治环境与生态灾害，甚至变害 为利。 这是流域水利工程建 设中避免负面环境效应、保障生态系统安全、维持生物 资源可持续发展的关键。以上三个关键科学问题对保障河口环境与生态系统健康安全、预测未来更多水利工程建设影响下河口环境与生态系统的变化趋势及调控防御生态灾变都是重要的理论基础。这三个科学问题既相互独立又紧密联系，前面两个的问题是后面问题的基本规律和响应机制，后面的问题又是前面问题的调控对策。三个科学问题共同形成重大水利工程对河口环境与生态安全影响的理论体系，对协调流域重大水利工程建设与河口环境与生态安全的关系、维持生态系统健康都具有重大的理论意义。2、主要研究内容围绕上述三个关键科学问题，拟开展下列三个方面的主要研究内容。第一方面：重大水利工程影响下长江口物理与化学效应通过海域动力及河口水文、泥沙、污染物和地貌过程的现场观测试验，以及相关历史资料收集和遥感信息与数学模拟的综合集成分析，探明对河口生态系统有重要影响的物理、化学 过程变化特征，揭示重大水利工程影响下长江口水沙和污染物变化规律及其对长江口水动力、水环境和地形地貌演变的驱动机制，其中前者是变化规律研究，后者是驱动机制研究。它 们 是认识重大水利工程影响下河口环境与生态系统变化规律与驱动机制的基础性研究。(1) 长江口海域水 动力过程长江口海域水动力过程研究是河口环境与生态安全研究的基础和前提，只有掌握河口海域水动力过程，才能探明长江径流与海域水动力相互作用下的河口潮汐变化规律，为河口水、沙、污染物和地貌变化研究提供依据。1) 长江口及其附近海域潮汐变化历史过程和趋势。分析长江口水文、水动力、泥沙和盐度的变化过程，研究各测站潮汐特征、变化情况以及原因，建立长江口及其附近海域三维潮汐预报模型，预测潮汐和水动力变化趋势。2) 长江口及其附近海域三维斜压近岸流系预报模型。针对长江口及其附近海域水动力的变化趋势，建立三维斜压近岸流系预报模型，研究洪枯季长江径流不同流量遭遇闽浙上升流的时空分布规律。3) 长江口及其附近海域波浪预报模型。建立波浪折射、绕射、反射数值预报模型，研究长江口及其附近海域由于波浪折射、 绕射、反射所致的波高分布和波向变化情况，讨论径流及外海潮汐潮流对长江口及邻近海域波浪计算的影响。(2) 重大水利工程影响下河口水沙和地貌变化过程针对长江流域重大水利工程快速发展的实际情况，开展重大水利工程影响下长江口水沙和地貌变化过程及水沙与地貌相互作用研究，是认识和掌握河口物理要素变化对生态系统结构和功能影响的重要内容。1) 重大水利工程影响下长江口径流流量与潮位过程变化规律研究。分析研究长江三峡等梯级开发工程、跨区域或流域调水工程、引江济湖水质改善工程等对长江口流量和潮位过程变化的影响机制，探索潮汐过程变化对长江口咸淡水交汇带的影响机制。2) 重大水利工程影响下长江口泥沙输移过程研究。分析研究长江三峡等梯级开发工程和南水北调等大型取水工程对长江口泥沙输移过程变化的影响机制，探索泥沙入海通量减少和不同水动力条件下泥沙沉浮区域的影响机制。3) 长江口地貌变化过程及地貌与水沙互动机理研究。分析研究河口地貌变化过程，探索河口水沙条件变化和航道综合整治工程引起的地貌变化与影响机理，阐明局部地貌变化引起水流条件、冲淤部位、冲淤速率等变化过程。4) 长江口咸淡水交汇区范围及盐度变化过程研究。通过长江口不同水动力条件下盐度和咸淡水交汇区范围观测资料分析，探索长江口咸淡水交汇区范围及盐度变化过程与影响机理。5) 多因素作用下河口水沙和地貌特征变化趋势研究。在上述研究的基础上，综合分析流域重大水利工程和河口治理工程共同作用下河口水动力、水环境和地形地貌的演变趋势，探索河口潮汐过程、 盐水入侵程度、滞流点位置及移 动范围、含沙量分布的季节变化等特性。(3) 重大水利工程影响下河口水环境变化过程与效应分析研究长江口水环境的历史演变过程，查明长江口典型污染物输移机理，建立重大水利工程影响下长江下游河口与汇流河流系统整体耦合的模拟模型，探索引水济湖水质改善工程对长江口污染物总量及对感潮江段的水质影响过程。1) 长江口水环境现状调查与变化历史过程。研究长江口水环境宏观历史演变过程，揭示不同历史时期河口区水环境变化在沉积物中的响应机理，探索河口水环境对流域重大水利工程建设和运行的响应过程。2) 长江口典型污染物迁移转化规律。研究流速、水深、潮位、盐度、泥沙沉积速率、生物种类和数量及其它水环境要素对河口区污染物输移转化过程的影响机制，阐明典型污染物在河口的输移、 转化、累积规 律。3) 河口水环境过程演变及驱动机制。研究典型污染物（如氨氮、重金属、持久性污染物）在河口区的分配和演变过程，从内在机理和外源扰动方面探索不同时空尺度下河口区水环境演变过程的驱动机制。4) 太湖“引江 济太”工程对长江口水环境的影响机制。利用河海大学多年研究太湖流域河网和湖泊水环境演变和治理所获取的技术资料及经验成果，探索长江口与太湖流域河网和湖泊水污染的互动机制，建立“ 引江济太”工程影响区域的长江河口段、太湖流域河网和湖泊系统整体耦合模型，预测“ 引江济太”工程对河口环境的影响规律和污染物入海通量。第二方面：河口生态系统对变化条件的响应过程与机制分析长江流域水利工程建设的宏观历史阶段，研究不同历史时段的河口生态系统结构与功能状况及其演变过程，探讨河口生态系统复合稳定状态相关关系及稳定状态转换机制，揭示河口环境与生态系统对重大水利工程的响应规律和机理，以及对河口生物资源的影响过程。(1) 河口生态 系统结构和功能演变过程及影响机制不同历史时期长江口生态系统结构和功能如何，直接反映河口生态系统对自然过程和人类活动的响应和适应过程，对其进行研究有利于寻求变化条件对生态系统的作用过程。1) 长江口生态系统结构与功能现状调查分析。通过收集长江口主要观测站点的水文、潮位、水环境、生物等 长时间原位观测资 料，并进行补充监测，掌握长江口生态系统结构与功能状况，了解不同水利工程建设时期河口生态系统结构与功能演变过程。2) 长江口生态系统的结构、功能与演变过程。借助现场观测资料，研究长江口生态系统的结构、功能与演 变过程，探索 长江口生 态系统的历史演变过程，揭示生态系统结构和功能演变的规律。3) 长江口生态系统结构和功能的主控因素。研究影响长江口生态系统结构和功能的主控因素，探索水、沙、盐、污染物和生物等对生态系统结构和功能的影响机理，揭示主控因素对生态系统结构和功能的影响规律。(2) 河口生态 系统对重大水利工程的响应过程和机理揭示重大水利工程影响下河口生态系统的响应过程和规律，为预测变化条件下长江口生态系统结构和功能演变趋势提供理论依据。1) 河口生态系统复合稳定状态及状态转换机制。分析河口生态系统复合稳定状态，探 讨复合稳定状态 的基本特征和稳定状态转换的驱动机制，重点揭示生态系统变化的规律。2) 重大水利工程影响下河口生态系统的响应过程和机理。分析不同历史时期重大水利工程的建设和运行类型，查明生态系统变化的驱动因子，建立生态系统响应模型，模拟驱动因子变化的敏感性响应和机理，探讨驱动因子变化条件生态系统响应与适应过程，揭示重大水利工程影响下长江口生态系统的响应规律。3) 重大水利工程影响下河口生态系统结构和功能演变趋势。应用生态系统响应模型，输入未来变化环境的可能因子，同 时分析影响生态系统结构和功能演变的不确定性因素，以此预测未来 2050 年长江流域重大水利工程影响下长江口生态系统结构和功能演变趋势。(3) 河口生境条件改 变对重要生物资源的影响研究长江河口生境改变对河口重要生物资源在群落结构、生理学、毒理学方面影响，阐述由于大型水利工程快速发展的影响， 长 江口生境条件改变对重要生物资源的影响途径、机理和效 应。1) 长江口重要生物资源现状与变化过程。通 过长江河口重要生物资源现状调查和与历史资料对比分析，研究长江口重要生物资源的变化过程，探讨评估长江河口重要生物资源动态变化方法，掌握重要生物的群落结构特征及变动趋势，揭示影响重要生物资源的驱动机制。2) 盐水入侵对河口重要水生生物资源的影响机制。研究长江径流改变条件下，盐水入侵风险对河口重要水生生物资源的影响过程，探讨盐度、温度等生 态因子对典型生物的影响机制， 评估盐水入侵对珍贵鱼类幼鱼种群的风险影响。3) 河口 污染风险对重要水生生物资源的影响过程。研究氨氮、重金属、持久性有机污染物等对河口水生生物的毒性效应，探讨河口水体氧亏对水生生物影响，寻求河口污染的生物监测方法， 评价河口污染对重要水生生物的生态风险。4) 地貌条件改变对典型底栖生物的影响机制。研究因重大水利工程建设导致河口地貌条件改变的生态效应，探讨泥沙粒径改变对底栖多毛类、贝类的影响过程，揭示底质冲淤变化对 底床上生物群落结构的影响机理和演变规律。第三方面：河口环境与生态安全评价及调控理论与对策查明评判河口环境与生态安全的主控因子，建立生态系统健康的指标体系，提出维持河口环境与生态安全的临界水沙条件和污染物浓度阈值，建立包括物理、化学、生物等过程的维系河口环境与生态安全的重大水利工程联合调控模式。(1) 河口环境与生 态安全健康的评判因子和指标体系探明评判河口环境与生态安全的主要影响因子，建立长江口环境与生态安全健康的指标体系，确定影响河口环境与生态健康指标量值，评判长江口环境与生态安全状况。(2) 河口环境与生 态安全的临界水沙条件探索满足河口环境与生态安全的水沙条件，揭示水沙对环境和生态安全影响的机理，确定引起环境与生 态系统突变的水沙阈值，探明重大水利工程影响下的水沙过程变化对环境与生态安全的贡献。(3) 河口环境与生 态安全的流域水利工程控制理论通过流域重大水利工程对长江口环境与生态安全影响的研究，探明流域重大水利工程(包括大坝蓄水工程、跨区域或流域调水工程、引水济湖水质改善工程、河口海岸整治工程) 对河口环境与生态系统的影响规律，建立流域重大水利工程对河口环境与生态安全的联合运行调控模式，提出控制流域相关要素(水、沙、地貌、污染物、生物)物理、化学和生物 过程的水利工程优化建设和运行方案。(4) 重大水利工程影响下河口环境与生态安全系统整体调控模式研究建立重大水利工程影响下长江口环境与生态安全流域河口系统整体调控模式，耦合上述课题所建立的重大水利工程、水文、泥沙、污染物、生物、生态和地貌等多个模块，并将其 应用于重大水利工程影响下河口生态系统结构、功能与演变过程研究，包括机理、预测、综合影响评估、响应过程和适应对策等。上述三方面的研究各有重点又相互联系，形成有机整体，是长江流域重大水利工程建设过程中保持河口环境和生态系统安全健康、附近海域生物资源可持续开发的重要基础理论依据。二、预期目标1、总体目标揭示长江口水沙和污染物输移过程及其对水动力、水环境和地形地貌演变的驱动机制，以及长江口环 境与生态系统对变化条件的响应过程和适应机理，形成重大水利工程影响下河口环境变化过程及生态系统响应机理的科学认知；建立描述长江口水沙、污染物和生物输移过程的系统耦合模拟及生态安全综合评估的模型，预测重大水利工程作用下长江口环境与生态系统的变化趋势；创建河口环境与生态健康的指标体系及生态恢复的基本理论，形成重大水利工程影响下长江口环境与生态安全综合系统调控对策和整体模式，为我国长江及其它流域重大水利工程建设和系统联合运行提供科学依据，以及为开展其它相关研究奠定基础。2、五年预期目标(1) 揭示重大水利工程影响下长江口水动力和泥沙输移过程的变化规律，阐明水沙变异和相互作用对长江口地貌变化的作用机理，为国家综合治理长江口提供科学依据；(2) 建立描述长江口水沙、污染物和生物输移过程的系统耦合模拟模型，划分流域重大水利工程建设历史阶段，分析未来重大水利工程建设发展方向，以此预测重大水利工程群体综合作用下长江口环境与生态系统的变化趋势；(3) 阐明长江口生态系统结构、功能与演变过程，揭示重大水利工程影响下河口生态系统的响应过程和机理，揭示重大水利工程体系的综合作用对长江口生物资源的作用机制，取得重大水利工程对生态系统演变影响的原创性研究成果；(4) 创建河口生态安全健康的指标体系和调控理论，提出维持长江口生态系统健康的重大水利工程运行规则，建立重大水利工程影响下长江口环境与生态安全综合系统调控整体模式；(5) 通过本项目的研究，凝聚和培养一批能扎扎实实为国家需求作贡献，又有原始创新思想的中青年科学家，在国际大河口科学研究领域方面确立应有的地位。同时，促进水沙科学与环境、生态、生物、地学等相关学科的融合交叉和发展。在国内外重要刊物上发 表高质量学术论文 200 篇以上，其中 SCI 论文 100 篇以上，至少有 50 篇产生重要的国际影响，出版学 术专 著 35 部。三、研究方案1、总体研究思路根据项目的总体目标和主要研究内容，确定本项目的总体研究思路是：(1) 以 长江下游至河口段与河口附近 -20m 范围内的海域以及与长江直接相连的太湖流域河网和河流系统研究为整体，以三峡工程、三峡大坝至河口沿线引水工程、南水北调工程、引水济湖工程、河口整治工程为重点研究对象，以流域重大水利工程对河口水动力、水环境和地貌演变的驱动机制为主线，以河口环境与生态系统的响应过程和适应机理为核心，以河口水沙、污染物和生物输移过程耦合模型为平台，以流域重大水利工程建设和系统运行优化调控为目标。(2) 机理与机制层面，重点揭示水沙和污染物耦合作用机理、水沙和污染物输移机理、生态系统响应和适 应机理、 环境与生态安全 调控机制；理论与方法层面，重点建立生态系统适应过 程的理论、系 统预报理 论和评估方法、 环境与生态安全调控方法；应用基础层面，重点构建水沙和污染物预测预报模型、生态系统健康的指标体系、环境与生 态安全调控模型。(3) 运用野外调查、野外观测、理 论分析、原型试验、模型计算、系统集成等综合研究手段，集中研究重点，注重水动力、潮汐、泥沙、地貌、水质、生物与生态变化规律研究紧密结合。 对水沙和污染物输移的模型研究，则以现有研究成果的集成、整合和必要补充为 主。(4) 对水利、环境、生物、生态等多方面研究成果进行集成，在确定目标下开展多学科交叉的综合研究，促 进河口学、泥沙学、地貌学、水文学、生态学、生物学、水动 力学、海洋动力学、 环境化学等相关学科的交叉、融合和 发展。(5) 注意与已经开展的国家重大基础研究项目的衔接和吸收，如：长江流域水沙产输及其与环境变化耦合机理、典型河口近海陆海相互作用及环境效应、太湖流域水环境演变过程及江河湖耦合效应、河口泥沙沉积动力过程、湿地生态系统、湖泊富营养化形成机理等。2、技术路线针对关键科学问题进行重点攻关，以期在河口水沙和污染物输移过程及其对水动力、水环境和地形地貌演变的驱动机制、 长江口 环境与生态系统对变化条件的响应过程和适应机理、 长江口环境与生态安全的评估方法及调控理论等方面取得突破，并结合大量已有成果的集成，形成解决国家重大科技需求和科学问题的成果，为长江流域水利工程开发建设、河口航道综合整治、河口生 态系统保护及生物资源开发利用和保护提供理论依据，为开展其它相关研究奠定基础。主要通过以下技术途径进行：(1) 河口潮汐及水、沙、 盐和污染物输移过程模拟与调控模式研究在河口海洋水动力模型、水沙和盐度输移模型、 污染物输移转化模型、生 态模型、海岸风暴潮预报模型等集成的基础上，根据河口演变规律、 动力机制的研究成果以及水文与遥感监测数据，对计算模式和参数进行修正。针对长江口水沙过程动力机制的研究，拟以海岸动力学、水文学、泥沙运 动力学、河床演变学、河流地貌学等理论为指导，并吸收沉积学、生物学、生 态学、灾害学等方面的原理，对河口动力机制和生态特征进行快速评估。在研究方法上，采取定性与定量相结合；既采取资料统计分析等传统方法，也考虑不确定性分析、非线性系统等现代理论；既重视观测资料的收集和分析，同时也开展必要的室内试验。(2) 河口生态 系统结构、功能与演变过程研究长江下游及河口附近海域的水文站和潮位站能够提供多年的水、沙、盐输移的观测资料。通过长江下游和河口不同断面水文、泥沙、盐度和污染物浓度的观测资料收集调查，获取高质 量的长期连续实测资料，结合遥感信息和其它仪器观测资料，以及现场生物和生 态调查资料，分析河口水动力特性、潮位 过程、泥沙、地貌、盐 度、 污 染物浓度的变化过程，查明河口感潮区和咸淡水交 汇区水生物（鱼类、螺类 、贝类 、浮游生物等） 总类、密度和数量的变化状况，以及长江口滨水湿地生态系统中植物、动物的 组成、 结构和功能，探索长江口生态系统的演变规律，揭示重大水利工程对生态系统的影响机理。(3) 河口生境条件改 变对重要生物资源的影响机理研究通过长江口现状和历史生境条件的调查分析，查明重要生物对水沙变异的适应过程及其河口生物安全的水沙条件，掌握长江口生境条件的变化过程及其不同生境条件下重要生物资源的种类、密度、数量的 变化规律。通 过室内试验研究，探索不同河口生境条件改变对重要生物的影响状况，揭示生境条件对生物资源影响的内部机理，寻求生物 资源恢复的途径。(4) 河口生态 安全健康评判体系和临界水沙条件研究通过以上研究，分析长江口水、沙、盐输移过程变异的各种生 态和环境效应，包括河口生态系统、生物、河口湿地等的响应、适应 与变化，以及水、沙、 盐、 污染物和地貌相互作用的生态与环境效应等，遴选出能敏感反映河口环境与生态安全影响的主控因子，以陆 地和海洋生态系统健康评价及群落生态学等相关理论为指导，构建包括生态系 统结构指标、功能指 标及干 扰指标在内的生态健康评价指标体系，通过历史数据分析并考虑地域性和季节性原则，确立生态健康等级标准及各评价指标的健康阈值范围。通过长江口水沙和生态资料的收集分析，补充不同水沙条件下的生物和生态室内模拟和原位观测试验，并结合突变理论、风险理论，提出长江口生态系统安全健康的临界水沙条件。在以上研究过程中，注意与国内外各大江大河河口水沙过程和环境变化的类比分析；以已有成果的集成为主，注重水利、环境、生物、生态、地学等学科交叉。(5) 长江口生 态系统安全的重大水利工程优化调控理论研究收集整理长江流域水资源规划、水利工程开发建设规划及论证等已有研究成果，吸收集成长江流域水 资源优化配置与水利工程合理调控等方面的研究成果，结合多目标决策等理论 方法，提出 长江流域大坝 蓄水工程、跨区域或流域 调水工程、引水济湖水质改善工程、河口海岸整治工程等典型重大水利工程的联合运行调控模式，提出控制流域水、沙、地貌、污染物、生物相关要素物理、化学和生物过程的水利工程优化建设和运行方案。研究的总体技术路线如下（图 1），其中各功能模块的研究目标相辅相成，最终实现研究的总体目标。表 1 总体研究技术路线研究内容 技术途径 研究目标资料调查与分析收集历史资料；划分流域水利工程建设历史时段；开展江段和河口野外观测、室内模型试验；集成国内外关于大江大河水、沙、盐、环境、生物、生态方面的研究成果。建立水文、泥沙、地貌、盐度、遥感、环境、生物、生态资料数据库；建立研究成果、方法、模型库，以及资料、成果、方法系统分类。理论与方法研究集成水动力、水环境模拟理论 与方法，并结合 3S 技术，进行河口水、沙、盐度、水质、生物复杂系统的建模。建立河口水、沙、地貌、盐度、生物、污染物输移过程及调控数值模型(重点：不同时空尺度水、沙、盐和污染物的系统耦合)。过程与机理探索按历史时段，集成重大水利工程影响下的环境与生态效应成果；统计分析水文、泥沙、水质、生物观测数据；开展现场观测、室内试验、数值模拟和理论分析等。水、沙、地貌、盐、污染物相互作用机制；水、沙、盐输移过程变异与生态系统相互作用机理；重大水利工程对长江口水环境与水生态系统的响应机理。指标与调控机制集成重大水利工程规划和论证、水沙和污染物产输、引江济太工程 对河口生态安全健康的临界水沙条件和污染物浓度阈值；河口生态系统健长江口水质影响等已有成果；改进及应用环境与生态评估、风险 分析、多目标决策理论。康的指标体系；长江流域重大水利工程优化运用和水、沙、盐优化调控理论及模型。3、创新点与特色与国内外大河口环境与生态特性、流域水利工程对河口生态与环境的影响研究相比，本项目具有以下 创新点：(1) 机理与规律：揭示重大水利工程影响下长江口水沙和污染物输移过程、水动力水环境和地貌的演变规律以及生态系统对变化环境的响应机理。(2) 理论与方法： 建立长江口环境与生态安全的调控理论及评估方法。(3) 模型与集成：建立长江口水沙、污染物和生物输移过程的系统耦合模型、河口环境与生态安全健康指标体系、重大水利工程影响下河口环境与生态系统安全的整体调控模式。本项目研究的特色是：(1) 注重流域重大水利工程建设和运行与长江口环境和生态安全的紧密联系，按照水利工程的不同历 史建设时期，探索相 应的河口生态系统结构和功能的变化过程， 具有符合历史演 变过程的特色。(2) 注重长江口与太湖流域河网和湖泊水污染的互动机制研究，有利于综合评判国家正在计划全面实施的“引江济太”工程，成果具有当前直接需求的特色。(3) 注重建立长江口生态系统健康指标体系， 提出长江口生态安全的临界水沙条件和污染物浓度阈值， 成果是维持长江口环境与生态安全调控的重要依据。(4) 建立的长江口环境与生态安全健康流域重大水利工程建设和运行调控对策，是 长江流域水电开发 和治污战略以及确保长江口生态安全的重大国家需求。4、可行性分析鉴于本项目研究的前期科学积累和研究成果、项目带头人的研究基础和学术水平、开展学科交叉研究的经验、国 际合作中的地位和作用，按照 项目的总体思想和技术路线，开展项目所 规定的各项研究内容，一定能实现项目的预期目标。 研究 队伍： 项目主要承担单位有河海大学、武汉大学、北京师范大学、中国科学院生态环境研究中心、中国水产科学研究院东海水产研究所、中国科学院水生生物研究所、中国科学院遥感应用研究所、中国科学院南京土壤研究所等，聚集了我国水利、环境、生物、生态、 渔业和地学等多学科的优势单位及长期从事长江流域的水文、泥沙、水质、生物、生态的研究机构，达到了多学科交叉融合，优势互补， 协同攻关。研究队伍年富力强，具有研究长江口的人才优势、资料优势、技术优势和地域优势。 研究基础：建国以来国家对长江流域及河口的水文、泥沙和水环境等进行了连续观测、大量调查与研究工作，为本项研究提供了雄厚基础。在水、沙、盐输移变化的致灾机理、长江口 综合整治、流域水 环境 综合治理、水生 态系统保护与修复、海岸风暴潮灾害成因及防治等方面取得了显著成绩；在大型水利工程对流域影响方面，三峡、南水北调、引江济太、河口航道治理等大型工程可行性的论证研究中积累了丰富的经验。本项目研究的承担单位及学术骨干都参与了这些研究，为项目取得重大理 论突破奠定了坚实的基础。5、课题设置根据项目的总体目标、学科交叉需求和实施过程的可操作性，并考虑到满足国家需求和科学原创性的统一，课题设置的主要思路是：(1) 集中力量强化对长江口环境和生态系统结构、功能与演变过程的研究，包括组织实施河口水文、水 动力、泥沙、污染物、地貌、生态、生物等变化过程及其相互作用的观测研究，获 取认识河口环境与生态系统变化机理的第一手原始观测数据。同时它们又是设计 重大水利工程对河口环境与生态系统影响过程表征的参数化方案、验证模式 结果的观测基础。通 过对 国内外大河口生态系统变化过程的比较研究，加深对河口的自然人文驱动机制的认识。为此设置了与机理研究有关的三个课题、 、，其中课题通过长江口海域水动力过程与生态系统演变过程研究为本项目提供研究基础；课题 、主要服务于第二个科学问题；(2) 深化水沙、地貌、盐度过程和污染物浓度变化对河口生态系统影响规律的认识，着重研究重大水利工程影响下河口水、沙、盐、污染物和地貌变化过程及其规律和机制。由于河口 环境状况与生态系统结构和功能变化主要受水、沙、盐、污染物 输移过程和地貌条件变化影响， 为此设置了 课题 、，主要围绕第一个科学问题；(3) 为将上述研究成果直接服务于国家需求， 设置了河口环境与生态安全及其调控的课题 , 主要面向第三个科学 问题。课题 1、长江口海域水动力过程与生态系统演变机制预期目标：建立长江口及其附近海域三维潮汐预报模型，揭示海域潮汐特征和变化趋势、潮波 传播规律、沿岸上升流与长江冲淡水相遇的 时空分布规律以及不同浪向的波高分布规律，探明长江口海域水动力过程与生态系统演变相关关系，预测生态系统结构、功能的特征及演变趋势。研究内容：长江口海域水动力过程研究区域重点在长江下游的江阴段至海域水下 - 20 m 高程范围，长江江阴段以上 辐射到安徽大通水文站，海域水 动力计算范围辐射到南中国海、日本、韩国和渤海，通 过大范围水文过 程，推算长江口海域水动力影响边界条件，研究长江口海域水动力过程。生 态系 统调查范围重点在长江下游的江阴段至海域水下 - 20 m 高程范围，通 过 3 次 观测和现场采样， 获取不同季节和水文条件下生态系统结构和功能资料，结合卫星遥感资料，研究长江口生态系统演变机制。1) 长江口及其附近海域潮汐变化历史和趋势。分析长江口水文、水动力、泥沙和盐度的变化过程，研究各 测站潮汐特征、 变化情况以及原因，建立长江口及其附近海域三维潮汐预报模型，预测潮汐变化趋势，揭示变化环境下长江口水动力、泥沙与盐度的变化规律。2) 长江口及其附近海域三维斜压近岸流系预报模型。针对长江口及其附近海域水动力的变化趋势，建立三维斜压近岸流系预报模型，研究洪枯季长江上游不同流量遭遇闽浙上升流的时空分布规律。3) 长江口及其附近海域波浪预报模型。建立波浪折射、绕射、反射数值预报模型，研究长江口及其附近海域由于波浪折射、 绕射、反射所致的波高分布和波向变化情况，并讨论径流及外海潮汐潮流对长江口及邻近海域波浪计算的影响。4) 长江口生态系统的结构、功能与演变过程研究。借助于历史资料收集和现场观测，划分流域水利工程建设历史阶段，分析研究相应于历史阶段的河口生态系统结构和功能状况，探索水利工程影响下长江口生态系统的历史演变过程，揭示生态系统结构和功能演变的规律。5) 影响长江口生态系统结构和功能的主控因素研究。分析研究影响长江口生态系统结构和功能的主控因素，探索水、沙、盐、污染物和生物等对生态系统结构和功能的影响机理，揭示主控因素对生态系统结构和功能的影响规律。承担单位：河海大学课题负责人：张长宽学术骨干：龚 政、冯卫兵、丁贤荣、陶建峰、谭 亚、张晓祥、周晶晶经费比例：15课题 2、重大水利工程影响下河口水沙和地貌变化过程预期目标：阐明水沙和地貌变化过程与机制，揭示水沙与地貌相互作用的机理，预测重大水利工程影响下长江口水沙和地貌特征变化趋势。研究内容：针对长江流域重大水利工程快速发展的实际情况，开展重大水利工程影响下长江口水沙和地貌变化过程及水沙与地貌相互作用的观测研究，阐明水沙和地貌变化过程与机制，揭示水沙与地貌相互作用的机理，预测重大水利工程影响下长江口水沙和地貌变化趋势。1) 重大水利工程影响下长江口径流流量和潮位过程变化规律研究。分析研究长江三峡等梯级开发工程、跨区域或流域调水工程、引江济湖水质改善工程对长江口流量和潮位过程变化的影响机制，探索潮汐过程变化对长江口咸淡水交汇带的影响机制，揭示重大水利工程影响下长江口径流流量、潮位过程及咸淡水交汇带的变化规律。2) 重大水利工程影响下长江口泥沙输移过程和入海通量变化规律研究。分析研究长江三峡等梯级开发工程和南水北调等大型取水工程对河口泥沙输移过程变化的影响机制，探索泥沙入海通量减少和不同水动力条件下泥沙沉浮区域的影响机制，揭示重大水利工程影响下长江口泥沙输移过程、入海通量及沉浮区域的变化规律。3) 长江口地貌变化过程及地貌与水沙互动机理研究。通过长江口地貌变化资料分析和不同水动力条件下泥沙沉浮规律的实验研究，探索长江口水沙条件变化和综合整治工程引起的地貌变化与影响机理，阐明局部地貌变化引起水流条件、冲淤部位、冲淤速率等变化过程，揭示地貌与水沙互动规律。4) 长江口咸淡水交汇区范围及盐度变化过程研究。通过长江口不同水动力条件下盐度和咸淡水交汇区范围观测资料分析，探索长江口咸淡水交汇区范围及盐度变化过程与影响机理，揭示水动力特性变化导致盐度变化规律。5) 多因素作用下长江口水沙和地貌特征变化趋势研究。在上述研究的基础上，综合分析流域工程和河口工程共同作用下长江口水沙和地貌特征变化趋势，探索长江口潮汐过程、盐水入侵程度、滞流点位置及移动范围、含沙量分布季 节变化等特性，揭示长江口影响生态系统的物理要素变化规律。承担单位：武汉大学、河海大学课题负责人：李义天学术骨干：严以新、郑金海、诸裕良、邓金运、 孙昭华、张 为经费比例：15课题 3、重大水利工程影响下河口水环境过程与效应预期目标：阐释大型水利工程共同作用下，河口区水环境之宏观演变历史及其对大型水利工程建设的响应，探索重大水利工程影响下长江口污染物入海通量变化过程及其对感潮江段水质影响和生态效应，揭示变化环境下河口区水环境过程演变的驱动机制。研究内容：借助于长江下游和长江口水质监测资料，以及本项目在太湖河网和感潮江段调查资料，分析研究长江口水环境的历史演变过程，查明长江口典型污染物输移机理，建立重大水利工程影响下长江下游河口与河网系统整体耦合的模拟模型，探索引水济湖水质改善工程引起的长江口输入的污染物总量及对不同江段水质影响过程，揭示河口区水 环境过程演变与驱动机制以及流域治污工程对长江口污染物变化规律。1) 长江口水环境现状调查与变化历史过程。研究长江口水环境宏观历史演变过程， 测定不同位置沉积 物柱芯中不同深度典型污染物含量，揭示历史时期河口区水环境变化在沉积物中的响应。同时， 结合长江大型水利工程建设历史，从宏观上反映河口水环境对大型水利工程建设的响应。2) 长江口典型污染物迁移转化规律。明确河口区水环境与水生态的相互关系；研究流速、水深、盐度、泥沙沉 积速率、微生物种类和数量及其它水环境要素对河口区污染物迁移转化规律的影响机制，阐明典型污染物在河口区的迁移、转化规律；揭示河口区水生态、水环境过程的耦合机理。3) 河口区水环境过程演变 及驱动机制。基于 “源流汇”的统一体，重点阐明典型污染物在河口区的分配和演变过程；从内在机理和外源扰动方面揭示不同时空尺度下河口区水环境演变过程的驱动机制；采用 EFDC 等水质模型模拟污染物迁移转化规律，进而预测 今后之影响。4) “引江济太 ”工程对长江口水环境的影响机制。利用河海大学多年研究太湖流域河网和湖泊水环境演变和治理所获取的技术资料及经验成果，探索长江口与太湖流域河网和湖泊水污染的互动机制，建立“ 引江济太”工程长江河口段、流域河网区和太湖湖泊系统整体耦合的模拟模型，阐明引水济湖水质改善工程引起的长江口输入的污染物总量及对不同江段水质影响过程，揭示流域治污工程对长江口水环境的影响规律。承担单位：北京师范大学、河海大学课题负责人：沈珍瑶学术骨干：牛军峰、侯 俊、杨晓华、钱 进、王 颖、刘瑞民、冯成洪、陈静、呼丽娟经费比例：19课题 4、河口生态系统对重大水利工程的响应过程和机理预期目标：揭示重大水利工程影响下长江口生态系统的响应过程和规律，预测变化环境下长江口生态系统结构和功能演变趋势。研究内容：借助于现场调查和历史资料收集，分析研究长江口生态系统结构与功能现状及其演变过程，确定生态 系统复合稳定状态以及状态转换机制，探讨重大水利工程影响下长江口生态系统的响应过程和机理。通过生态系统稳定和转换规律的数值模拟，认识和预测变 化环境下长江口生态系统结构和功能演变趋势。1) 长江口生态系统结构与功能现状调查分析及演变过程研究。通过收集长江口主要观测站点的水文、潮位、水环境、生物等 长时间 数据，并进行补充监测，掌握长江口生态系统结构与功能现状，了解不同时期人类活动和自然过程对长江口生态系统结构与功能演变的作用。2) 长江口生态系统复合稳定状态以及状态转换机制研究。在上述调查研究的基础上，分析探明长江口生 态系统复合稳定状态，探讨复合稳定状态的基本特征和稳定状态转换的驱动机制，重点揭示生态系统变化的转折和渐变规律。3) 重大水利工程影响下长江口生态系统的响应过程和机理。确定历史时期生态系统复合稳定和转换产生的可能驱动因子，模拟各种可能驱动因子变化的敏感性响应和机理，探讨驱动 因子变化条件下生态系统响应与适应过程，揭示重大水利工程影响下长江口生态系统的响应规律。4) 重大水利工程影响下长江口生态系统结构和功能演变趋势。基于以上研究，利用生态系统连续性和突 变性理论， 应用生态系 统响应模型， 输入未来变化环境的可能因子，同时分析影响生态系统结构和功能演变的不确定性因素，探讨未来 2050 年变化环境下长江口生态系统结构和功能演变趋势。承担单位：中国科学院生态环境研究中心、国家海洋局第一海洋研究所课题负责人：陈求稳学术骨干：王保栋、黄国鲜、 张学雷、孙 霞、李 伟锋、徐宗军经费比例：16课题 5、河口生境条件改变对重要生物资源的影响预期目标：阐述大型水利工程快速发展的影响下，长江口生境条件改变对重要生物资源的影响途径、机理和效应 ，为长江河口重要生物资 源保护与恢复提供依据。研究内容：通过对长江河口重要生物资源历史资料的分析与现状调查，以及长江河口生境改变对河口重要生物资源在群落结构、生理学、毒理学方面的研究，结合其它子课题关于长江河口生境改变的成果，阐述由于大型水利工程快速发展的影响下，长江口生境条件改变对重要生物资源的影响途径、机理和效应。1) 长江口重要生物资源现状与变化过程研究。研究长江口重要生物资源现状与变化过程，分析评估长 江河口重要生物资源动态变化特征，掌握重要鱼类、底栖生物、虾蟹类资源生物的群落结构特征及变动趋势，探讨影响重要生物资源的典型驱动因素。2) 径流改变条件下盐水入侵风险对河口重要水生生物资源的影响研究。研究盐度和温度等生态因子的影响；盐度、温度等生态因子对重要水生生物的影响；盐度、温度等生态因子对重要水生生物的重要饵料生物纹缟虾虎鱼的影响；盐水入侵对重要水生生物幼鱼种群的风险影响评估。3) 长江口污染风险对重要水生生物资源的影响研究。选择河口重要水生生物作为研究对象，研究氨氮、重金属、持久性污染物的影响，探讨河口水体氧亏对水生生物影响，寻求河口 污染的生物监测方法， 评 价典型污染物对重要水生生物的生态风险。4) 地貌条件改变对典型底栖生物的影响研究。研究因重大水利工程快速建设导致河口地貌条件的改变的生态影响，探讨泥沙粒径改变对底栖多毛类、贝类的影响过程，揭示底质冲淤 变化对底床上生物群落结构的影响机理和演变规律。承担单位：中国水产科学研究院东海水产研究所、中国科学院水生生物研究所课题负责人：沈新强学术骨干：晁 敏、王云龙、 谢松光、蒋 玫、袁 骐、罗民波、全为民、平仙隐、沈盎绿、何福林、冯广朋、王翠 华、尹 艳娥、向建国、柳明经费比例：15课题 6、河口环境与生态安全评价及其调控原理预期目标：探明评判河口环境与生态安全的因子，建立生态系统健康的指标体系，提出维持长江口环境与生态安全的临界水沙条件和污染物浓度阈值，建立河口环境与生态安全的流域重大水利工程调控理论。研究内容：探明评判河口环境与生态安全的因子，建立生态系统健康的指标体系，提出维持长江口环境与生态安全的临界水沙条件，建立包括物理、化学、生物等过程的维系河口环境与生态安全的重大水利工程联合调控模式。1) 河口环境与生态安全健康的评判因子和指标体系研究。在上述研究的基础上，遴 选出能敏感反映河口 环境与生态安全影响的主控因子，以陆地和海洋生态系统健康评价及群落生态学等相关理论为指导，构建包括生态系统结构指标、功能指标及干扰指标在内的生态健康评价指标体系，通过历史数据分析并考虑地域性和季节性原则，确立生 态健康等级标准及各评价指标的健康阈值范围。2) 河口环境与生态安全的临界水沙条件研究。探索满足长江口环境与生态安全的水沙条件，揭示水沙对环境和生态安全影响的机理，确定引起环境与生态系统突变的水沙阈值，了解重大水利工程影响下的水沙过程对环境与生态安全的作用机制。3) 河口环境与生态安全的流域水利工程控制理论和对策。通过流域重大水利工程对长江口环境与生态安全影响的研究，探索流域重大水利工程(包括大坝蓄水工程、跨区域或流域调 水工程、引水 济湖水质改善工程、河口海岸整治工程 )对河口环境与生态系统安全健康的调控理论，建立流域重大水利工程与河口生态系统联合调控模式，提出控制流域相关要素(水、沙、 污染物、地貌、生物) 物理、化学和生物过程的水利工程优化建设和运行方案。4) 重大水利工程影响下河口环境与生态安全整体模式。建立重大水利工程影响下河口环境与生态安全流域河口系统整体模式，耦合上述课题所揭示的流域重大水利工程、水文、泥沙、污染物、生物、生 态和地貌等多个模块，并将其应用于河口生态系统结构、功能与演变过程研究，包括机理、 预测、综合影响评估、响应过 程和适应对策等。承担单位：河海大学课题负责人：王 超学术骨干：余钟波、李 轶、 张松贺、敖燕辉、 孙 琴、璩爱玉经费比例：206、各课题间的相互关系六个课题之间的联系及实现项目预期目标的关系是：第一课题，划分流域水利工程建设的历史阶段，采用在长江下游段和长江口附近海域水文站、水位站和水质监测站的水文、水动力、泥沙、 盐度观测资料，以及本项目进行的长江口污染物浓度、浮游动物、底栖动物、浮游生物、 滨水湿地水生植物和生物群落现场调查，结合数学模拟研究，探明长江口及其附近海域水动力系统与潮汐过程，揭示 长江口生态系统的结构、功能与演变规律和驱动机理，筛选 影响河口生态系统结 构和功能的主控因素，为其它课题研究提供可靠技术途径、 历史背景状况、变化过程资料及对比分析和 验证与校准依据等研究基础。第二课题，借助典型水域水文和泥沙过程关系实验和观测研究，揭示长江梯级开发、南水北调、调水、航道整治等重大水利工程 对河口水动力特性、泥沙输移和潮汐过程的影响机制，探明河口水沙条件变化和综合整治工程引起的地貌变化过程及其地貌与水沙互动机理，掌握河口水动力特性变化导致潮汐范围内盐度变化过程，揭示水、沙、盐和地貌等物理条件变化引起河口生境条件变化的规律。结合第一课题，揭示重大水利工程对长江口生态系统结构和功能的影响规律，为第三课题提供河口潮汐过程的水沙条件， 为第四、五、六 课题提供理论支持。第三课题，分析研究长江口水环境的历史演变过程，查明长江口典型污染物输移机理，建立重大水利工程影响下长江下游河口与河网系统整体耦合的模拟模型，探索调水治污工程引起的长江口输入的污染物总量及对不同江段水质影响过程，揭示河口区水环 境过程演变与驱动机制以及流域治污工程对长江口污染物变化规律。结合第一、二课题，揭示重大 调水工程 对长江口环境和生境条件的影响规律，为第四、五、六课题提供理论支持。第四课题，在前三个课题研究的基础上，掌握重大水利工程影响下河口物理、化学和生物条件的变化 规律，通 过不同季节和水情条件下长江口生态系统结构和功能特性的调查，对比分析长江口现状与历史生态系统状况，揭示重大水利工程影响下河口生态系统的响应、适应过程和机理，预测变化环境下长江口生态系统结构和功能演变趋势， 为第六课题提供依据。第五课题，根据第一、二、三课题对重大水利工程影响下长江口物理、化学和生物条件变化的研究成果，分析长江口生境条件变化规律及引起变化的主控因素，探明生境条件改变对长 江口重要生物资源的影响过程，揭示污染物改变在典型鱼类体内累积过程和毒理效应，为生境条件改变对重要生物资源的影响规避途径提供策略，同时为第六课题提供基本数据、科学原理和技术途径。第六课题，根据上述各课题的研究成果，界定河口环境与生态安全的评判因子，建立生态系统健康的指 标体系，确定河口 环境与生态安全的临界水沙条件，制定河口环境安全的流域控制对策，及生态安全的水利工程联合运用与优化调控方案。同时，建立重大水利工程影响下 长江口环境与生态安全整体模式，提供一个集成研究的平台。它耦合了上述课题所揭示的流域重大水利工程、水文、泥沙、污染物、生物、生 态和地貌等多个模块，并将其应用于河口生态系统结构、功能与演变过程研究，包括机理、预测、综合影响评估、响应过程和适应对策等。本课题的评判因子、影响数据、有关参数、模型和验证数据均来自前五个课题。四、年度计划研究内容 预期目标第一年在三维潮汐预报模型的基础上，建立考虑斜压、冲淡水等因子的长江口及其附近海域三维斜压流场预报模型，利用水动力和温盐资料进行参数率定；建立长江下游洪水、 风暴潮、天文潮 综合数学模型；引进 DHI 的大范围风浪计算模型（SW模块），模拟计算波浪场，并与自主开发模型结果比较。收集整理国内外大河河口水沙输移、地貌演变方面的研究成果和观测资料；收集整理长江流域大型水利工程规划、调度运行等方面资料， 长江中下游干流测站水沙通量历史资料，长江口水沙输移、盐 度、地貌变化等方面历史资料；分析研究流域水利工程对径流过程的影响；分析研究流域水利工程对沙量过程的影响作用。通过海域动力及长江口历史水文、泥沙、污染物等相关历史资料收集和样品采集，初步研究长江口水环境宏观历史演变过程；通过样品采集分析实验，初步探讨不同历史 时期河口水环境变化在沉积物中的响应；通过历史资料收集和污染物分布测定实验，分别选取不同类型的污染物， 进揭示长江冲淡水等近岸斜压流系的时空分布规律； 再现上游洪水和风暴天气组合下的风暴潮增水及风暴流场特征；得到更适用于长江口及其附近海域的波浪模型。初步揭示流域水利工程对长江水沙过程的调节作用；初步揭示长江中下游河流系统对入海水沙通量的调节作用。收集历史水质资料，初步完成水环境宏观反演工作；初步确定河口区水体中的典型污染物；初步建立“ 引江济 太”工程长江河口段、流域河网区和太湖湖泊系统整体耦合的模拟模型。初步收集研究所需要的实测数据；初步建立长江口水动力模型；掌握长江口生态系统研究内容 预期目标行分析测定，确定长江口水体中的典型污染物；收集整合已有技术资料和经验成果，初步探讨“引江济太”工程对长江口水 环境的影响机制。掌握长江口生态系统结构与功能现状，了解不同时期人类活动和自然过程对长江口生态系统结构与功能演变的作用，初步建立长江下游和长江口水动力模型。收集长江口生物资源历史资料，开展长江口生物资源现状调查；选择鱼类、虾类、蟹 类各 1 种，开展盐度、悬浮物等生态因子对水生生物胚胎发育和幼体生长的影响实验；开展底泥中底栖生物、底上生物和潮间带生物调查。选择现场研究点，完成测点的布设，并取得首批水生和沉积物样品、初步 调查河口生物多样性；根据据河口不同地域水质、地貌特征和泥沙输移的特性，研制或改装试验 装置；分析历史水利工程对长江口泥沙含量的影响；获取影响河口环境与生态安全影响的因素，并分析构建河口环境与生态安全的流域水利工程控制理论方法。结构与功能现状，了解不同时期人类活动和自然过程对长江口生态系统结构与功能演变的作用。初步阐明长江口主要生物资源、底栖生物的群落结构特征；初步掌握生态因子对实验生物胚胎发育和幼体生长的影响机理。获取长江口水环境基础资料、水生生物类群特征及优势物种生态特性资料，并进行初步分析。初步掌握重大水利工程背景下长江口水动力、地貌和水质特性；总结历史水利工程影响下长江口泥沙含量的变化规律。撰写论文 3040 篇，其中SCI 论文 15 20 篇论文。研究内容 预期目标第二年建立长江口及其邻近海域三维斜压数学模型，利用历史资料进行参数率定，并利用长序列资料进行验证；径流对潮汐的影响，建立实时潮位校正模型并验证；建立东中国海长江口潮波预报数学模型，结合近期地形和水文资料参数进行验证；集成风浪、气象模拟理 论与方法，并 结合河口气象水文复杂系统的特点建立波浪数学模型；选用较长期（1 年以上）风、浪 资料率定模型，并 计算波浪场要素。三峡水库等大型水利工程调节及长江中下游支流入汇、湖泊调节等作用 综合影响下， 长江入海径流变化；水利工程影响下，长江下游沿程沙量恢复机制；水利工程引起沙量变化后，长江中下游河流系统对入海泥沙通量的调节作用；分析不同径流、潮汐条件下，河口涨落潮水动力特征的变化；不同径流、潮汐条件下，不同区域内盐度分布特征及变化规律。全方面开展长江口水文、水动力、泥沙、污染物和盐度等的现状调查工作，结合历史调查资料，进一步分析长江口水环境变化历史过程；确定长江口典型污染物，研究长江口典型污染物的时空得到适用于长江口及其邻近海域的三维斜压数学模型和计算参数；揭示海域潮汐特征和潮波传播规律；建立适用于长江口及其附近海域的风场计算模型、波浪传播变形模型，初步得到波浪场分布。揭示大型水利工程影响下长江入海水沙通量变化规律；