關于西北師范大學開展2022年度國家自然科學基金黃河水科學研究聯合基金項目申報的通知
各有關單位：
國家自然科學基金委員會現發布2022年度國家自然科學基金黃河水科學研究聯合基金項目指南，現將《指南》予以轉發，請申請人及有關單位按項目指南中所述的要求和注意事項申請。
聯系人：張國鼎 0931-7971144
科學研究院
2022年6月10日
2022年度國家自然科學基金黃河水科學研究聯合基金項目指南
國家自然科學基金委員會與中華人民共和國水利部、國家電力投資集團有限公司共同設立黃河水科學研究聯合基金，旨在發揮國家自然科學基金的導向作用，吸引和調動全國高等院校、科研機構的力量，圍繞保障黃河流域水安全，聚焦黃河流域生態保護和高質量發展中的重大水科學問題開展基礎研究工作，開拓新的研究方向，促進國家水安全相關領域源頭創新能力的提升。
一、2022年度研究方向
（一）集成項目。
2022年度擬在以下研究方向以集成項目的形式予以資助，直接費用平均資助強度約為1200萬元/項。
黃河流域“水沙-生態-經濟”系統多過程協同機制與調控
研究黃河流域“水沙-生態-經濟”系統多過程關鍵要素演變規律，揭示流域多要素多過程耦合與協同機制，提出流域“水沙-生態-經濟”系統優化調控方法。主要研究內容包括：
（1）流域水沙-生態系統的協同機制及調控。
闡明流域水沙變化與生態環境時空演變規律，量化水土保持措施、水文泥沙情勢變化對流域生態系統服務功能的影響及生態環境變化對流域產匯流、產輸沙過程的調控效應，揭示水沙變化與生態環境演變互饋機制，構建流域分布式水文-泥沙-生態耦合模型，識別不同社會經濟發展情景下水土保持措施的水沙調控能力和生態服務功能閾值。
（2）流域水沙-經濟系統的協同機制及調控。
辨識水沙資源配置-社會經濟發展的協同演化特征，量化水沙資源配置的社會經濟效應及社會經濟發展對水沙資源配置的反饋要求，揭示流域系統水沙-經濟伴生過程與互饋作用機理，構建黃河流域水沙資源適應性配置整體模型，提出水資源剛性約束下水沙資源時空配置“量-質-域-流-能”均衡條件，確定黃河流域水沙資源開發利用閾值。
（3）流域系統水沙-生態-經濟多過程耦合機制與趨勢預測。
辨識流域系統水沙-生態-經濟多過程協同演化規律，揭示流域系統多過程耦合作用機制和脅迫效應，確定中長期生態環境良性維持與社會經濟可持續發展的約束條件，建立水沙-生態-經濟多過程耦合系統動力學模型，重構流域系統歷史運行過程，辨識不同時期流域系統運轉的協調程度，預測不同情景下流域系統多過程協同演化趨勢。
（4）流域系統水沙-生態-經濟多維功能協同的配置格局與調控。
提出流域系統行洪輸沙-經濟社會-生態環境多維功能協同的水沙配置目標及函數，研發新情勢下水沙-生態-經濟協同調控自適應優化方法，構建由水土保持措施-骨干樞紐群等構成的黃河流域廣義水沙調控體系多維功能協同的智慧決策平臺，提出實現黃河長治久安的流域系統水沙-生態-經濟配置格局和調控對策。
本集成項目的申請應全部包含上述4項研究內容，緊密圍繞項目主題“黃河流域“水沙-生態-經濟”系統多過程協同機制與調控”開展深入研究，預期成果包括理論創新、方法創新，向行業主管部門提供決策支撐等。
（二）重點支持項目。
2022年度擬在以下研究方向以重點支持項目的形式予以資助，直接費用的平均資助強度約為260萬元/項。
1.黃河流域不同地貌區地下水模擬模型構建及應用。
研究黃河流域高原、平原、丘陵等不同地貌區的地下水補徑排特征及其演變規律，揭示黃河流域上中下游河道和含水層不同切割類型下的地表水與地下水轉化機制，研發黃河流域不同地貌區地下水模擬模型，提出地下水演變規律及趨勢。
2.黃土高原粗沙區產匯流及產輸沙機理與模擬模型。
提出流域多尺度產匯流與產輸沙過程系統性試驗方法，揭示人類活動影響下的產匯流與產輸沙特性與響應機制，提出產水產沙模式動態轉換閾值條件、多阻斷條件下水沙過程耦合模擬與考慮下滲的河網匯流演算方法，研發黃河典型區水沙過程模擬模型。
3.黃河上游水氫電混合儲能循環機理與優化調控。
構建黃河上游水氫電混合儲能系統，研究混合儲能相互作用、相互轉化的過程，揭示混合儲能循環機理，以棄風光電量最小為目標建立混合儲能系統優化調控模型，評估混合儲能系統效能，提出水氫電混合儲能系統容量配置規模及比例。
4.黃河上游庫群-河道調蓄空間優化與安全響應。
以黃河上游水庫群、河道等調蓄空間為研究對象，研究水庫群汛末蓄水時機、凌汛期蓄泄次序和安全流量閾值等，構建基于河道調蓄空間的水庫群汛期、凌期優化調度模型，提出庫群-河道調蓄空間優化方法與安全響應對策。
5.黃河中上游礦產資源開發對地下水循環的影響機制與調控。
研究黃河中上游煤炭采空區水文地質條件演變規律，揭示賦煤支流群煤礦開采對地下水循環的影響機制，構建流域尺度采煤擾動下地表水—地下水循環耦合模型及礦井水預測模型，探明煤礦開采對水循環和入黃徑流的影響及其調控措施。
6.黃河凌情形勢影響下的冬季黃河干流梯級骨干水庫調控機制。
研究黃河寧蒙河段熱力條件、河道條件、槽蓄水量、水庫調蓄、徑流預報等凌情要素關聯及機理，研究水-冰-沙-溫-濕耦合智能采集技術，構建寧蒙河段凌情預測預警模型與水冰沙過程耦合模式下河床沖淤-堤防沖蝕場景推演模型，集成凌災風險評估體系，厘清黃河上游凌汛變異-致災機理-狀態響應-預警防控全鏈條過程，揭示凌情形勢影響下黃河梯級骨干水庫調控機制。
7.黃河上游水資源演變對水光風儲多能互補影響。
識別變化環境下黃河上游水資源的關鍵影響要素，研究水資源演變規律及水汽主要來源與貢獻，預測未來水資源演變趨勢，建立水光風儲多能互補運行調度模型，模擬并分析水資源演變對水光風儲多能互補的影響，提出多能互補優化擴容的潛力及措施。
8.黃河源若爾蓋濕地時空格局演變及生態服務功能提升。
研究若爾蓋高原濕地生態格局多時空尺度演變特征及驅動機制，定量刻畫濕地格局對水源涵養、固碳、防風固沙、環境承載能力等要素及其生態功能的影響過程，構建多要素-多過程-多情景的濕地生態功能演化模擬模型，提出服務綠色可持續發展目標的生態服務功能提升策略。
9.黃土高原多時空尺度土壤侵蝕模型。
針對黃土高原溝道侵蝕特點，深化溝道重力侵蝕過程及其貢獻作用研究，研發植被、梯田、淤地壩等水土保持措施高效和高精度量測技術，構建坡面侵蝕、溝道重力侵蝕的土壤侵蝕集成化預報模型，提高水土保持措施影響作用模擬與評估精度。
10.黃河中下游洪水-泥沙預報與水庫智能調度技術。
構建基于數字河網的流域水沙動力學模型，預報黃河中下游水沙產輸過程，預測不同干支流洪水組合與不同調控模式下中游水庫群-下游河道的洪水泥沙演進及其河床沖淤過程，提出統籌考慮中游水庫群減淤與下游河道防洪目標的水庫智能調度方案。
11.黃河流域脆弱生態區水文生態耦合互饋機制與生態安全。
揭示典型脆弱生態區變化環境下水文過程與生態過程的互饋機理，研究生態-水文過程的耦合驅動機制及其模擬方法，構建集風險識別、評估、預測、預警一體化技術體系，提出基于水資源水環境水生態承載力協同提升的“山水林田湖草沙”綜合治理與穩定適宜配位方案。
12.黃土高原梯田-壩地系統水文生態過程及環境效應。
研究黃土高原梯田-壩地系統水文生態關鍵參量動態過程，揭示不同條件下梯田-壩地水文生態過程對氣候和土地利用變化的響應機制，研究水文生態過程變化對梯田和壩地典型生態系統功能和服務的影響，提出基于生態服務功能提升與水資源可持續利用的調控策略。
13.黃河三角洲地面沉降演變與生態環境安全評估。
研究新環境下三角洲海岸極端地面沉降區垂向分層特征與發育機理，揭示地面沉降與其影響因素之間的互響應關系，評估變化環境下三角洲含水層質量退化、鹽沼生存、淡水棲息地損失、洪澇和水土流失等生態環境問題。
14.黃河流域地下水流場動態模擬及地表水與地下水轉換機理。
建立地下水循環演變模型，研究地下水與降水、地表水之間的轉換關系，以及地下水補給、徑流、排泄的循環規律，探明地下水超采區大型降落漏斗演變特征，提出氣候變化、人類活動等因素影響下地下水流場變化過程。
15.黃土高原水土保持碳匯機理及調控機制。
研究黃土高原不同水土保持措施固碳機制及其時空變化特征，揭示梯田、淤地壩、植被恢復等多種措施協同作用對碳循環的調控機制，建立水土保持碳匯核算體系，提出基于碳匯的水土流失綜合治理模式。
16.黃河旱區流域分布式水文模型構建與雨洪過程演變。
識別黃河旱區典型支流暴雨和洪水過程對變化環境的響應，揭示旱區小流域產匯流機制，研制旱區流域分布式水文模型，明晰流域雨洪過程的形成演變規律。
17.黃河水量調度要素的水文響應規律。
研究黃河水量統一調度各要素與豐、平、枯來水之間的響應規律，探索徑流預報精度、取用水、失衡水量等要素與水文過程的互饋機制及響應關系，統籌防洪、供水、發電、生態等多目標需求，挖掘黃河梯級水庫群協同調度規則，提出骨干水庫定量調度圖。
18.梯級電站對黃河流域生態演變的影響。
研究建設和運行期黃河上游梯級電站對流域生態演變的影響，明晰其影響機理與未來趨勢，提出黃河流域生態保護和修復的技術和政策建議。
19.變化環境下黃河流域灌區耗水與水生產力提升機制。
研究變化環境下黃河流域灌區耗水與灌溉水生產力時空演變規律、主控因素及節水潛力，建立高分辨率灌區需水量與水生產力預測模型，提出基于水轉化過程的灌區水生產力時空格局優化設計方法，探討水資源剛性約束下灌區適水種植規模、高水效農業空間格局優化及節水閾值。
20.黃河流域灌區數字孿生方法與智慧調控。
研究基于空天地多源信息的灌區農業-水信息感知及作物缺水診斷方法，建立灌區農業-水-環境多過程耦合的分布式模型，研究基于動態仿真、融合實時信息與動態模擬的數字孿生灌區構建技術，提出面向水資源精準管控的灌區高效用水智慧調控方法。
21.黃河流域干支流交匯區攔門沙壩的形成機制及其疏浚方法。
揭示小浪底等典型水庫庫區干支交匯區沙壩形成與致災機制，研究庫區沙壩疏浚理論和方法，研發適用于軟弱底床的無人自動疏浚技術與裝備，提出庫中沙壩疏浚工藝，結合水庫調度運行，構建黃河水庫內攔門沙壩防災與減災新技術。
22.極端天氣對黃河流域水利工程安全影響及應對機制。
針對水利工程安全服役問題，研究不同材料水利工程對極端天氣的響應機理以及水工程缺陷演變規律與致災作用，研發極端天氣對水利工程設計標準的影響以及應對極端旱澇急轉的調度關鍵技術、多目標風險管控與應急決策方法。
23.淤地壩、梯田等水保工程關鍵要素智能化監測。
建立黃土高原淤地壩、梯田等水保工程智能監測體系，研發基于多源影像的大數據、云計算、人工智能的三維重構技術，建立多源樣本數據庫，提出水保工程措施關鍵特征智能化提取方法。
24.黃河流域下墊面變化對水文生態的影響機理及評估。
研究黃河流域大規模梯田建設、水保工程實施和城市化進程等下墊面變化對流域水文生態的影響機理，建立流域分布式生態水文、生態風險評估和水生態調度模型，評估下墊面變化對流域水文生態協同功能、生態系統風險管控和水利工程綜合調度的影響，并提出應對策略。
25.變化環境下渭河流域地下水循環機理與調控。
研究變化環境對渭河流域基流的影響，揭示不同典型區地下水循環機理及規律，模擬和預測地下水演變及趨勢，建立地表水與地下水聯調聯控模型，提出地下水合理開發利用對策。
26.黃土高原淤地壩安全評估與風險防控。
研究因地制宜、經濟合理和環境友好的淤地壩溢洪道、輸水管道和壩體協同機理，建立極端氣候條件下淤地壩系的洪水演進模型與安全評價方法，提出淤地壩風險預警模型和安全防控閾值。
27.黃土高原水文過程變化機理。
研究黃土高原水文氣象要素時空分異性和演變規律，揭示黃土高原水文過程對氣候與下墊面變化機理，明晰下墊面特征和主要產流機制的關系，建立黃土高原產流模型。
28.變化環境下黃河中游生態水文模型及洪旱災害風險評估。
研究黃河中游水循環及水文-泥沙-植被的協同機理，闡明大規模梯田建設、植被恢復工程和城市擴張對產流、產沙和土壤墑情的影響，構建考慮氣候和人類活動影響的智慧化生態水文模型，評估變化環境下洪旱災害風險。
29.黃河源區多尺度水文預報方法。
研究黃河源區高原復雜氣候系統和降水的不確定性特征，揭示不同尺度降水的相互作用機理，構建高分辨率降水預報模型，研究不同尺度的水文預報方法。
30.新水沙情勢下黃河下游河道演變規律與水沙調控。
研究不同水沙情勢、不同邊界條件下黃河下游河道水沙輸移、沖淤演變、河床粗化、平灘流量變化規律，提出新水沙情勢、新河道邊界條件下有利于穩定下游中水河槽規模、減少水庫泥沙淤積、增加排沙入海等下游基本輸水輸沙通道的水沙調控技術。
31.華北地區深層地下水演變規律和人工回補技術。
研究氣候變化和人類活動影響下華北地區近60年來深層地下水循環路徑與周期、水位、儲量演變規律，分析深層地下水與地質災害產生及發展響應關系，研發地下水人工回補技術，提出促進深層地下水健康循環以及地下水系統有效恢復的解決方案。
二、2022年度資助計劃
2022年度國家自然科學基金黃河水科學研究聯合基金以集成項目和重點支持項目的形式予以資助，資助期限均為4年，集成項目的直接費用平均資助強度約為1200萬元/項；重點支持項目直接費用的平均資助強度約為260萬元/項。
三、申請要求
（一）申請人條件。
申請人應當具備以下條件：
1.具有承擔基礎研究課題或者其他從事基礎研究的經歷；
2.具有高級專業技術職務（職稱）；
在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。
（二）限項申請規定。
執行《2022年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。
四、申請注意事項
申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2022年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2022年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。
1.本聯合基金采取無紙化申請。項目申請接收截止時間為7月12日16時。
2.本聯合基金面向全國，公平競爭。對于合作研究項目，應當在申請書中明確合作各方的合作內容、主要分工等。集成項目合作研究單位的數量不得超過4個，重點支持項目合作研究單位的數量不得超過2個。
3.申請人登錄國家自然科學基金網絡信息系統（簡稱信息系統），采用在線方式撰寫申請書。沒有信息系統賬號的申請人請向依托單位基金管理聯系人申請開戶。
4.申請書資助類別選擇“聯合基金項目”，亞類說明選擇“集成項目”或“重點支持項目”，附注說明選擇“黃河水科學研究聯合基金”。申請代碼1應當選擇E09的下屬代碼?，申請代碼2根據項目研究內容選擇相應的申請代碼。“主要研究方向”根據項目研究方向選擇相應的方向名稱，如“1.黃河流域不同地貌區地下水模擬模型構建及應用”，研究期限應填寫“2023年1月1日-2026年12月31日”。
5.申請項目應當符合本項目指南的資助范圍與要求。申請人按照項目申請書的撰寫提綱撰寫申請書。如果申請人已經承擔與本聯合基金相關的國家其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。
6.資助項目取得的研究成果，包括發表論文、專著、研究報告、軟件、專利及獲獎、成果報道等，應當注明得到國家自然科學基金委員會-中華人民共和國水利部-國家電力投資集團有限公司黃河水科學研究聯合基金項目資助和項目批準號或作有關說明。國家自然科學基金委員會與水利部、國家電力投資集團有限公司共同促進項目數據共享和研究成果的推廣和應用。
7.依托單位應當按照要求完成組織申請以及審核申請材料等工作。在2022年7月12日16時前通過信息系統逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于7月13日16時前在線提交本單位項目申請清單。
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