基于结构特征的河流分类及其功能辨析与调控

For severely damaged river function and lack of management means, a technical framework is river function management is established by using hydrology and water resources, natural geography, coupling theory, ecology, 3S based on absorbing the western developed countries experiences about river management and taken Nanliu river as an example. The framework is a new tool and a idea for river management from river classification to qualitative and quantitative analysis potential function of river styles. It is aimed at the harmonious development of river function and the sustainable utilization of river function and coupled with geomorphology and hydrology, biological natural process in basin scale and the influence on the river with human activities, used the hierarchical classification perspective in the river scale to establish a system and a method of river classification in order to reveal the river characteristic difference; From styles，size, relationship and condition of river function, studies the corresponding relationship between each kind of river types and its functions, evaluates the condition of river functions, predicts evolution trajectory prediction; builds basin-river function vision to select management strategy such as protection, development and restoration based on the function potential of river styles to optimize and regulate management activities.

针对国内河流功能受损严重而管理手段匮乏，在吸收西方发达国家河流管理经验的基础上，综合运用WSR方法论、系统论、水文水资源、自然地理、3S等理论与技术方法，以河流功能和谐发展为目标，从河流分类入手，定性定量分析每一种河流类型具有的功能潜力，提出了依据河流功能潜力与功能现状之间的差距来调控对功能使用的河流类型功能管理技术框架，并以南流江为例进行实证研究，为河流管理提供新的思路与工具。该框架以河流地貌为主要准则，耦合流域尺度河流地貌及水文,生物自然等过程以及人类活动对河流的影响，采用分层分类视角，在河段尺度，建立河流分类系统与方法，揭示河流结构特征差异；从河流功能的种类、大小、关系、状况等方面，研究每一种河流类型与其具有的功能之间的关系式，评估功能状况，预测功能演化轨迹；以每种河流类型的各功能潜力为蓝图，构建流域-河流功能愿景；以功能潜力与功能现状间差距定位管理策略，优化和调控河流管理活动。

自上世纪 50 年代以来，随着人口、经济持续增长以及科学技术的飞速发展，人类对河流开发利用的深度和广度逐年提高，对河流系统产生了严重的伤害，损害了河流的功能，河流越来越呈现出其承载能力与迅速增长的人口与经济不相协调的态势,河流管理面临巨大挑战。 其根本原因在于受科学技术与社会认识水平的限制，对河流功能的认识相对较浅，未能依据河流功能潜力来约束人类活动,分类指导河流管理。仅看到人类需求,注重了河流社会功能的开发而忽略了河流自身的需求，未能认识到河流自然、生态功能的重要性,使得管理活动广泛受社会经济利益驱动，影响河流功能持续供给。目前，我国河流多采用水系序列编目，在流域管理基础上按行政区管理。以水功能区（水环境功能区）、水量分配方案等为手段，以水量、水质为目标进行水资源管理，管理手段较为单一且未考虑生态目标。为此，本文针对我国河流管理的需要，面向河流功能可持续供给，建立由河流分类→河流类型→河流类型功能潜力辨析→河流类型功能状况评价→依据河流类型的功能潜力与功能现状之间的差距设计管理活动的全过程的管理方法，实现以河流类型功能潜力调控河流功能的使用，为河流管理提供一种新的思路和方法，丰富我国河流管理手段。 . 主要取得了以下研究成果与认识：（1）建立了基于河流结构特征的河流分类方法；（2）应用系统论基本规律和原理，建立了河流功能认知基础理论；（3）建立了河流类型与河流功能潜力之间对应关系；(4) 建立了河流类型功能管理技术框架；（5）初步开发了河流分类辅助管理系统；（6）建立了河流结构特征获取关键算法，例如提取河谷谷底算法、基于Jason-2卫星测高数据提取典型水体水位等；（7）提出了从河流结构视角对比人工作用力和自然作用力来评估人类活动对河流系统的影响的方法。. 本项目瞄准河流管理实践应用，具有很强的现实意义。按照提出的河流分类方法将河流分类分段，能从自然角度为河长制提供基本管理河段；能为河流修复等分类设置管理目标；能从河流功能角度识别每一河段后续管理活动的方向和措施。总体来看，项目的研究在按照原项目设计进行的同时，进行了扩展，取得的成果圆满完成了预期目标。

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