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方向三、洞庭湖流域河湖作用机理及其效应

    “十一五”建设期内,本研究方向综合应用自然地理学及其相关学科的新理论、新方法和“3S”技术,重点开展了洞庭湖流域河湖作用机理、自然灾害预警和水资源评价等科学问题的研究。取得的主要成果有:⑴ 对洞庭湖流域洪灾综合风险和风险综合管理进行了研究,构建了洪灾综合风险分析的系统化研究体系,探索了用小波分析、遗传算法与投影寻踪方法、混沌动力学理论方法、灰色系统理论、博弈论等新理论方法在洞庭湖区洪灾综合风险分析和对策研究中的应用。⑵ 揭示了水沙灾害耦合机理,并模拟分析了山洪灾害过程及其影响。⑶ 研究了洞庭湖泥沙淤积的水文与水生态效应,特别是对三峡工程运行初期洞庭湖水沙变化的定量与定性分析,为洞庭湖区水问题防治与社会经济可持续发展提供了科学依据。⑷ 提出了求解具有多尺度特性的非均质多孔介质中非饱和水流问题的自适应多尺度有限元方法。该研究的主要目的是设计一种在粗尺度网格上在每一时间步无需分辨所有的小尺度信息就能自适应地抓住解的大尺度行为的数值方法。上述研究成果具有较强的创新性,已在《Water Resources Research》、《Journal of Hydrology》、《自然灾害学报》、《地理学报》、《水利学报》等十余种国内外刊物和专著上发表。

    本学科带头人毛德华教授主要从事洞庭湖流域洪涝灾害以及洪灾综合风险评价的研究。已发表论文70余篇,出版专著5部、教材3部、科普著作3部,获省部级奖3项。过去5年,在《自然灾害学报》、《冰川冻土》等刊物上发表论文20余篇,出版专著和教材各一部。代表性著作和论文:

⑴ 洪灾综合风险分析的理论方法与应用研究. 中国水利水电出版社, 2009.

⑵ 重大自然灾害及其紧急应对. 中国广播电视出版社, 2008.

⑶ 基于遗传算法的投影寻踪方法在洞庭湖区洪灾易损性评价中的应用. 冰川冻土, 2010.

⑷ 洪灾风险分析的国内外研究现状及展望(I)—洪水为害风险分析研究现状. 自然灾害学报, 2009.

⑸ 洪灾风险分析的国内外研究现状及展望(II)—防洪减灾过程风险分析研究现状. 自然灾害学报, 2009.

近5年主持的科研项目:

⑴ 湖南省自然科学基金 “洞庭湖区洪灾综合风险分析的理论与方法研究”(06JJ2061), 2006-2008.

⑵ 湖南省教育厅重点项目“洞庭湖区蓄洪垸分洪洪水动态风险评估与可视化关键技术及生态补偿机制研究” (09A055), 2009-2011.

⑶ 湖南省教育厅重点项目“洞庭湖区洪灾综合风险分析与博弈对策研究” (05A041), 2005-2007.

⑷ 湖南省社会科学基金重点项目 “推进经济发展方式的生态化”(08GZDZ15), 2008-2010.

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