国家重点研发计划项目

一、研究背景  

  黄土丘陵沟壑区是我国生态建设的重点和难点区域。近30多年来,通过实施小流域综合治理、退耕还林、淤地坝建设与治沟造地等系列工程,植被恢复与水土保持取得明显成效,但仍面临坡体-植被系统失稳、边坡滑塌、沟道填方沉降、坝系连锁溃坝等生态风险和安全隐患问题,亟需深化沟道及坡面治理工程生态安全保障的重大理论、工程技术与典型示范研究,为流域综合治理工程实施及生态灾害防控提供技术支撑。

二、研究目标

  (1)阐明沟道-坡面治理的流域生态安全响应及效应,揭示主要沟道-坡面治理工程对流域生态安全的影响机制、沟道-坡面治理工程协同作用及流域生态灾害阻控机制,提出沟道-坡面治理工程优化配置方法。

  (2)针对坡体失稳、植被系统恢复困难等问题,提出坡体-植被系统稳定性及生态灾害阻控技术;探明开挖边坡滑塌及沟道新造土地沉降的致灾机制,研制边坡-沟道整治工程生态安全调控技术;针对坝系洪灾隐患与坝地安全利用问题,研发坝系安全运行与资源安全高效利用技术。

  (3)探究保障生态安全的沟道-坡面治理工程规划设计与施工技术,集成坡体-植被、边坡-沟道、沟道-坝系协同的生态灾害阻控技术,构建沟道-坡面治理工程生态安全保障技术体系,开展县域试验示范,制定沟道及坡面治理工程生态安全保障技术规程。

三、研究内容 

      主要研究内容:①沟道及坡面治理工程对流域生态安全的影响机制;②沟道及坡面治理工程的生态安全保障技术;③沟道-坡面治理工程的生态安全技术优化集成、示范推广及规程编制。  

  对应设置5个课题:①沟道及坡面治理工程技术的生态安全机制与优化配置;②坡体-植被系统稳定性及生态灾害阻控技术;③边坡工程-沟道整治生态安全调控技术;④坝系安全 运行与资源高效利用技术;⑤沟道及坡面治理工程的生态安全保障技术集成与综合示范。

  拟解决的关键科学问题:流域生态灾害演变过程与阻控机制、沟道与坡面治理工程提升流域生态安全的协同机理。

  拟解决的关键技术问题:沟道及坡面治理工程的生态安全效应测度技术、坡体-植被系统生态稳定性提升技术、边坡工程-沟道整治生态安全调控技术、坝系工程水土资源安全高效利用技术。

四、课题分工 

      项目牵头承担单位:中国科学院地理科学与资源研究所

  项目负责人:刘彦随研究员

  课题1:沟道及坡面治理工程技术的生态安全机制与优化配置,中国科学院地理科学与资源研究所、中国土地勘测规划院,负责人为刘彦随研究员,400万元;

  课题2:黄土丘陵沟壑区坡体-植被系统稳定性及生态灾害阻控技术,北京师范大学、陕西师范大学,负责人为张光辉教授,389万元;

  课题3:黄土丘陵沟壑区边坡工程-沟道整治生态安全调控技术,西北农林科技大学、中国科学院水利部水土保持研究所,负责人为高建恩教授,387万元;

  课题4:黄土丘陵沟壑区坝系安全运行与资源高效利用技术,西安理工大学、甘肃省水土保持科学研究所,负责人为李占斌教授,400万元;

  课题5:沟道及坡面治理工程的生态安全保障技术集成与综合示范,陕西省土地工程建设集团有限责任公司、长安大学、中国科学院地理科学与资源研究所,负责人为罗林涛高级工程师,798万元。

五、研究基础和团队 

      本项目由中国科学院地理科学与资源研究所、北京师范大学、西北农林科技大学、西安理工大学、陕西省土地工程建设集团有限责任公司等10家单位承担。共有骨干成员36人,正高12名、副高29名,长江学者特聘教授1人、中国科学院“百人计划”入选者2 人。依托4个国家重点实验室(含培育基地)和9个野外观测站点,在黄土高原生态系统、土壤侵蚀、沟道治理工程设计与施工等方面具有扎实的成果积累。

六、预期成果和效益

  (1)阐明主要沟道-坡面治理工程对流域生态安全的影响机制与效应,揭示沟道-坡面治理工程协同作用及流域生态灾害阻控机制。

  (2)研发沟道及坡面治理工程优化配置技术、生态安全效应测度技术、坡体-植被系统稳定性提升技术、坡体工程与植被防护生态灾害阻控技术、削坡工程安全防控与生态还绿技术、边坡-沟道复合系统生态安全调控技术、淤地坝系安全运行保障技术、坝系水沙资源化利用技术等8 项技术,形成沟道及坡面治理工程生态安全保障技术体系。

  (3)在3个典型地区县域开展规模在3000亩以上的试验示范,制定技术规程1套,取得显著的社会经济和生态效益。

  (4)申报发明专利8项;提交重要咨询报告5份;发表SCI/EI论文60篇以上。

  (5)培养中青年学术带头人10名,博士后和研究生50名,形成一支综合性强、专业特色鲜明、在国际上有重要影响的研究团队。