第一届水灾害防治与水环境调控国际会议(The 1st International Symposium of Water Disaster Mitigation and Water Environme)

2020-01-02 16:12

一、会议举办情况概述

2019424日~26日,由四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室主办,高等学校学科创新引智计划、水灾害综合防治学科创新引智基地(培育)项目(BC2018038)和国家杰出青年基金项目水电工程泄洪消能和防冲保护(51625901)联合资助的“水灾害防治与水环境调控国际研讨会”(InternationalWorkshop of Water Disaster Mitigation and Water Environment Regulation)在成都望江宾馆顺利召开。

来自美国、英国、加拿大、澳大利亚、新西兰、日本、韩国、委内瑞拉、香港、台湾等多个国家和地区的共计48名境内外专家学者(其中国外院士6名、国际专业协会副主席2名、副校级及以上职务任职者4名、长江学者3名、国家千人2名、杰青5名、青年千人2名、优青2名)齐聚一堂,针对水环境灾害和水环境调控两大议题作了精彩纷呈的报告。

美国国家工程院院士、新加坡国立大学副校长PhilipL. -F. Liu教授,美国国家工程院士ChristineShoemaker教授,英国皇家工程学院院士、香港科技大学副校长JosephLee教授,四川大学灾害管理与重建学院院长GretchenKalongi教授,中国水利科学研究院城市水管理委员会主任、IAHR洪水风险管理委员会副主席,中国水利水电科学研究院程晓陶教授分别就2018928日印度尼西亚苏拉威西岛7.5级地震、高度非线性黑箱函数的代理优化算法在水动力及水质模型模拟中关于参数自动标定的应用、全面强化水与灾害高等教育网络建设工作、我国城镇化进程新形势下所面临的问题和挑战等进行了介绍。

欧洲艺术与科学院院士、俄罗斯科学院外籍院士、全球能源、环境和可持续发展研究所的主席兼首席执行官RaoY. Surampalli教授在汇报中指出,某些新型污染物可在极低浓度下影响内分泌系统,呼吁人们对环境中内分泌活性物质的关注。IAHR副主席JamesBall教授介绍了澳大利亚的洪水估算指南——ARR(澳大利亚降雨量和径流),并指出随着对降雨-径流过程了解的日益深入,新版本指南的编写势在必行。湖北工业大学校长、中国水利学会常务理事、湖北省水利学会、水力发电工程学会副理事长刘德富教授介绍了新的理论和方法。他提出,运用这套方法可以准确预测藻类水华,为开发长江上游梯级水库的多目标优化调度提出了新的方向。

二、水灾害与水环境问题国内外发展现状、趋势

水利是民生工程,随着社会进步,水利基础设施建设逐渐完善,城乡生活、生产用水大为改善,与此同时,水利学科也取得了丰富的研究成果,例如不断完善对流体运动机理的认识、建立了各种水流数值模型、对水域水量水质和水生生物关系有了重要认识等等,解决了许多生产科研难题。

但水灾害频发,水资源分布不均,水污染严重等问题却日益凸显,水灾害防控、水资源协调、水生态治理与改善成为国内外关注的重点。我室正积极参与探索及研究,力求从科研工作中揭示问题本质,找到问题关键,为解决这些问题及矛盾提供一些科学的依据及参考。

山洪、城市内涝、沿海台风、风暴潮甚至海啸等巨型灾害威胁着水灾害风险区域,区域的生存和发展遭受空前挑战。在严重水灾害发生时,仅仅是靠工程措施拦挡和排泄已远远不能满足水灾害防控需求,水灾害治理观念已经从单一的工程措施转变为工程措施与非工程措施相结合的形式,而这就需要对水灾害从孕育、发展再到发生一系列过程的特性、机理进行研究和探索,对水灾害可能造成的危险进行评估和预测,同时还需要提出应对这样的水灾害所必需采取的措施和手段。

水灾害问题往往也体现出水资源分布不均的问题,一方面水灾害多发地水资源看似十分丰富,但从安全角度出发却只能丢弃绝大部分水量,而另一方面水灾之后,则又出现水资源短缺的问题。,转变水灾害防治观念,变害为利,变“害水”为资源也是非常值得研究的课题。

水生态问题更关注水体理化特性对水生生物的生长、繁殖的影响,以达到水质优、景观美、生态多样性丰富为现实目标,从物理特性、水体化学成分含量对生物影响出发,国内外学者做了大量研究,但由于生物种类、种间差异巨大,不同地区水体特性也各不相同,还有更多问题需要探索。

当前研究的一大课题——海绵城市,便立足于建立生态友好的理念,应用大量小型生态斑点延长洪水汇集时间,降低洪峰流量以达到减轻城市洪灾的影响。以水灾害防治为主要目的,探索水灾害、水资源、水生态问题的契合点,并解决交叉问题以成为水利行业十分重要且紧迫的课题。

三、实验室与国外人才前期合作基础及基础优势概述

四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室一直与国外人才保持密切合作。近五年间,通过开放课题、特邀学术报告、举办国际学术交流大会等形式,实验室与美国、英国、德国、爱尔兰、新加坡、日本等国以及香港的著名研究机构建立了实质性合作关系,推进了该学科发展建设和研究生培养工作。

实验室批准开放课题60余项,资助经费共计478万元,其中200810项,200913项,201010项,201113项,201214项。在这些开放课题中,来自美国、英国、日本、新加坡、澳大利亚、加拿大、韩国、印度等国以及香港和台湾的大学或科研机构的学者申请并获准的共38项,占开放课题总数的63%。基于开放课题,引智基地与国际学术骨干及团队建立良好合作基础,也取得了较为丰富的成果,如:英国阿伯丁大学的郭亚昆(Reader)完成的梯形复式游荡型河道的三维紊流数值模拟,准确地计算出复杂漫滩水流的三维流场和雷诺应力分布,成果发表在国际著名刊物InternationalJournal for Numerical Methods in Fluids;日本京都大学的张浩博士与实验室的研究人员一起,针对中日两国山区河流灾害的共性问题和不同特点进行了深入研究,促进了实验室与京都大学防灾研究所的全面合作等。

四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室特邀国际知名学者学术报告超过百余次,包括美国工程院院士PhilipL-F. Liu、台湾大学李鸿源等学术界大师,Stateuniversity of new York at stony Brookstony Fu-Pen Chiang、香港大学陈骥、英国SwanseaUniversity Dominic Reeve等学术骨干。这些报告让实验室研究人员和国际学者建立了良好的合作研究契机,提升了学校研究生教育国际化水平,为校研究生出国深造创造了大量机遇。

在学术交流方面,承办了8次全球性国际学术会议和1次双边国际学术会议,赢得了本领域国际最具影响力的学术会议——The35th IAHR Congress的承办权。通过承办国际学术会议向世界学界人士展示了实验室的学术成果与实力,推动42人次进入国际学术机构任职或担任国际学术会议组织委员会主席或委员、技术委员会委员或分组会主席,14人次在国际学术会议做特邀报告。提升了实验室与国外人才的交流与合作水平。

科研项目方面,实验室承担了许多来自国家科技部的重要科研任务,包括承担了国家“973计划”首席科学家项目1项,国家“973计划”课题5项、专题和子题4项,国家“863计划”课题2项、子题1项,国家科技支撑计划课题3项、专题和子题6项,科技部国际合作重点项目5项,国家重大科研专项子题3项。为国家重大科技计划做出了重要贡献。实验室还承担了一大批国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金重大国际(地区)合作研究项目、国家杰出青年科学基金项目、国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年基金项目等。此外,实验室承担了国家重大工程科研项目362项,涵盖了本评估期内设计和建设的我国几乎所有200米以上的高坝工程的科研任务。为国家重大工程提供了有力的科技支撑。

开放课题方面,实验室共批准开放课题60项,资助经费共计478万元,在这些开放课题中,来自美国、英国、日本、新加坡、澳大利亚、加拿大、韩国、印度等国以及香港和台湾的大学或科研机构的学者申请并获准的共38项,占开放课题总数的63%。与国际学术骨干及团队建立良好合作基础。

获奖方面,实验室共获得国家和省部级科技奖励34项,其中国家技术发明二等奖1项(第一完成单位),国家科技进步二等奖4项(其中第一完成单位1项),省部级技术发明和科技进步一等奖9项(其中第一完成单位3项),省部级自然科学和科技进步二等奖11项(其中第一完成单位4项),省部级科技进步三等奖9项(其中第一完成单位4项)。此外还获得何梁何利基金科学与技术创新奖1项。

设备支撑方面,实验室具备室内外模型试验场地、全动床复式河床试验的通用大型水槽和中小型玻璃变坡水槽,清水和浑水循环系统、ADV、二维激光测速仪、激光泥沙分析仪、自动水位仪、自动地形仪、全站仪、三维地形扫描仪、表面流场瞬时测速系统、Preston 管等量测仪器。实验室现有仪器设备总值5300余万元,其中30万元以上的大型仪器设备30台(套)。实验室以建设国际一流的开放研究平台为目标,近5年来新购置岩土与混凝土声学测量系统、多波速测深仪、最新计算流体力学软件、河工模型试验水沙测控系统、多参数水质监测分析系统等一批先进的仪器设备。

实验室不断提高仪器设备的使用率和使用效益。例如,并行计算机及网络存储系统、计算流体力学软件、三维粒子图像测速系统等共用仪器设备的使用率达到80%以上,MTS-815岩石力学试验系统、减压箱及循环水洞系统、多波速测深仪等专用仪器设备的使用率也在50%以上。大型仪器设备为实验室代表性成果的取得发挥了关键性作用。

实验室以山区河流开发(尤其是高坝大型水利水电工程)和保护(尤其是山区河流开发所引起的河流健康和水环境保护)领域的科学研究、人才培养和开放平台建设为主要任务;以我国西南山区河流和世界级高坝工程中的水力学(包括工程水力学、山区河流动力学和环境水力学)和岩石力学的应用基础研究为主要特色。

四、本次学术会议的主要研究内容及取得的成果

本次会议主要研究内容有:(1)水灾害防治及应对;(2)水环境调控;(4)流体运动机理,包括河流及海洋水体运动机理;(4)水体水质对水生生物的影响;(5)水体与海岸及海洋结构物的相互作用;其中具有特色的研究问题有山区河流流动特性和机理的研究以及山区河流保护。

本次会议取得的主要成果有:(1)提升了专业素养,加深了对水环境和水灾害问题的进一步认识;(2)基于国际学者和国内学者的共同参与,对水灾害从孕育、发展再到发生一系列过程的特性、机理进行了研究和探索;(3)集中不同研究方向的学者,对水灾害防治、水环境调控、水资源协调、水生态治理与改善提出了新的认识和综合应对理论依据。