国家科学技术进步奖提名书公示内容

(2018年度)

一、项目名称

气候变化对区域水资源与旱涝的影响及风险应对关键技术

二、提名专家及提名意见

1、提名专家

本成果由王浩、周绪红、邓铭江三位院士联合提名，王浩院士为责任专家。专家基本信息如下：

（1）王浩，中国工程院院士，水文学及水资源专业，中国水利水电科学研究院教授级高工

（2）周绪红，中国工程院院士，土木工程专业，重庆大学教授

（3）邓铭江，中国工程院院士，水利工程专业，额尔齐斯河流域开发工程建设管理局教授级高工

2、专家提名意见

（1）王浩院士提名意见

本人认真审阅了提名材料，结合应用情况调研，提出以下提名意见。

依据科技报告，成果在国家973计划、部委计划等项目支持下，经十余年联合攻关，取得了气候变化影响下区域水资源和旱涝事件演变规律、驱动机理、趋势与风险预估、综合应对等4项主要成果。

结合客观性评价等材料，认为整体达到国际领先水平。原创特色如下：一是基于水循环系统的区域水资源与旱涝评价理论，二是基于“分离-耦合”的区域水资源与旱涝驱动机理识别技术，三是基于“三层风险”评估的水资源与旱涝综合应对技术及实践。

依据证明材料和调研，成果已得到深入应用，成效显著。一是应用于IPCC第五次评估报告、可持续发展国家报告等国际和国家重大报告，以及国家应对气候变化战略、规划和行动方案，提升了行业应对气候变化的能力与科技水平；二是应用于国家、相关流域和省区的水资源管理、防汛抗旱等业务工作，有效提高了业务支撑能力，应用区域的旱涝中高风险区面积降低了20%以上；三是应用于淮河平原区低洼易涝地治理等重大工程的规划、设计和运行，仅淮北平原区，年均农业可利用水资源量增加了22亿方以上。

成果推动了应对气候变化、水资源、旱涝灾害防控等技术进步；已发表论文300余篇，授权发明专利2（国际专利1项），获省部级特等奖和一等奖4项。

提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

（2）周绪红院士提名意见

本人认真审阅了提名材料，结合应用情况调研，提出以下提名意见。

根据科技报告和客观性评价等材料，成果在国家主体研究计划和部委计划项目支持下，经十余年联合攻关，原创特色如下：1）提出了基于水循环系统的水资源与旱涝评价理论；2）构建了基于“分离-耦合”的区域水资源与旱涝驱动机理识别技术；3）创建了基于“三层风险”评估的水资源与旱涝综合应对技术；整体达到国际领先水平。

结合应用证明材料和调研，该成果已得到广泛应用，取得了显著的社会经济与生态环境效益。具体表现为：1）成果已纳入国际和国家重大气候变化评估报告，并在联合国会议等场合发布，支撑了气候变化谈判等相关工作；2）应用于国家应对气候变化战略、规划和行动方案，提升了水利行业应对气候变化能力与水平；3）应对方案已被黄河、淮河、海河等流域和皖、甘、苏等省区的水资源管理、防汛抗旱等相关规划采纳，风险评估与预估技术已在相关业务中得到了应用，有效降低了区域旱涝风险；4）提出的淮北平原区水资源立体调蓄技术、工程方案及关键参数，已得到实践检验，不仅降低了旱涝灾害风险，还大幅提高了农业可利用水资源量。

成果推动了水利行业应对气候变化和水安全保障等技术进步；已发表论文300多篇，授权发明专利2；项目主要完成人先后获得了20余次国家级人才称号，获省部级特等奖1项、一等奖3项。

提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

（3）邓铭江院士提名意见

本人认真审阅了成果科技报告和相关证明材料，结合调研，提出以下提名意见。

项目组在国家973计划等项目支持下，历经10余年攻关，在气候变化影响下区域水资源和旱涝事件演变规律、驱动机理、趋势与风险预估、综合应对等4个方面，形成了涵盖理论认知、技术方法和应对方案的完整体系。

结合客观性评价等材料，认为该成果整体处于国际领先地位。原创特色主要包括：①基于水循环系统及水汽通量解析，建立了新一代的水资源与干旱评价理论与方法，并提出了干旱与洪涝还原分析的数理方程；②依托多尺度多情景组合实验和集合模拟，构建了基于“分离-耦合”模式的区域水资源与旱涝驱动机理识别技术；③创建了基于“三层风险”评估的水资源与旱涝综合应对技术，提出了全国及黄淮海地区水资源与旱涝风险应对方案。

应用证明材料表明，该成果已被国际和国家相关重大气候变化评估报告采纳，并应用于国家应对气候变化战略、规划和行动方案，支撑了国家气候谈判，提高了行业应对气候变化的能力与水平；在多层级的水资源管理、防汛抗旱等业务工作中得到应用，降低了区域旱涝风险，有效保障了区域水安全；应用成效显著。

成果推动了应对气候变化与水安全保障等理论技术的进步；培育了一支处于国际领先地位的专业研究团队；已获授权发明专利20余项和省部级特等奖、一等奖4项。

提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

三、项目简介

水是地球表层系统中最为活跃的因子，受气候变化的影响最为敏感。我国水资源和旱涝问题严峻，又是全球气候变化敏感区。在气候变化影响下，区域水资源和旱涝事件发生了哪些变化、为什么会变化、将来会怎样变化、如何应对等四大问题，是应对气候变化和水安全保障领域亟待解决的前沿和难点问题。

在国家973计划、水利部公益性行业科研专项等项目的支持下，充分融合国内外相关理论与技术的新进展，结合长期原型观测和多尺度多情景控制实验，综合运用确定性与不确定性模拟与分析技术，历经10余年联合攻关，在气候变化影响下区域水资源和旱涝事件演变规律、驱动机理、趋势与风险预估、综合应对等4个方面，形成了涵盖理论认知、技术方法和应对方案的完整成果体系。主要创新特色如下：一是创建了基于水循环系统的区域水资源与旱涝评价理论与方法，深入分析了千年和百年尺度黄淮海地区旱涝事件演变规律，揭示了近60年全国水资源与旱涝事件演变特征。既科学表达了气候变化背景下水资源和旱涝事件的科学内涵，又回答了“发生了哪些变化”的问题；

二是创建了基于“分离-耦合”的区域水资源与旱涝驱动机理识别技术，系统识别了全国水资源和黄淮海地区旱涝事件演变的驱动机理。研制了20余套机理实验方法和装置，开发了16套机理识别模型。既解决了多因子非线性叠加归因分析的技术难题，又回答了“为什么会变化”的问题；

三是创建了基于“三层风险”评估的区域水资源与旱涝综合应对技术，提出了气候变化背景下我国水资源与旱涝适应性、黄淮海地区旱涝风险应对、淮北平原区水资源立体调蓄方案。既解决了基于多驱动因子动态变化条件下的区域水资源和旱涝事件预估难题，又回答了“如何应对”的问题。

该成果在我国水资源演变规律、变化机理、变化趋势预测等方面取得了一系列重要的新认知，形成了新一代水资源、防汛抗旱实用技术。成果已被IPCC第五次评估报告、可持续发展国家报告、第三次气候变化国家评估报告，以及国家应对气候变化战略、规划和行动方案采纳，有效提升了行业应对气候变化的能力与科技水平。变化环境下水资源评估、预估和综合应对技术，已广泛应用于国家、相关流域和省区的水资源管理、防汛抗旱、重大水利工程规划设计与调度运行等相关业务工作，有效提升了业务支撑能力，应用区域的旱涝中高风险区面积降低了20%以上。所提出的淮北平原区立体调蓄工程方案及关键参数，已得到实施；区域涝渍灾害高风险区面积减少了126.6万ha，年均农业可利用水资源量增加了22.6亿m3。

共发表论文382篇，其中SCI论文128篇；出版专著16部；申报发明专利74项，其中授权国际专利1项、国家发明专利27项；获省部级特等奖1项、一等奖3项；搭建了集实验试验、数值模拟、工程示范于一体的创新研究平台；主要完成人先后入选国家级荣誉称号20余人次，建成了一支处于国际领先地位的专业研究团队。

四、客观评价

1、验收、鉴定与查新情况

本成果依托的国家973计划课题“气候变化对旱涝灾害的影响及风险评估”和“气候变化对区域水资源影响评估及不确定性分析”，所属项目已通过科技部整体验收；依托的水利部公益性行业科研专项重大项目“气候变化对中国水安全的影响及对策研究”和水利部公益性行业科研专项项目“淮北地区地下水安全开采量与可持续利用研究”，均已通过了水利部组织的验收。

针对气候变化对中国水资源影响评估、预估与应对技术，2014年3月水利部国科司组织的鉴定中，任光照教高、李原园教高等全体专家一致认为成果“解决了无资料地区模型计算问题”、“识别了气候要素和人类活动对主要江河径流变化的影响”、“明晰了中国适应气候变化的重点区域和适应措施”、“整体达到国际领先水平”。

针对气候变化对旱涝灾害的影响及风险评估技术，2015年3月水利部国科司组织的鉴定中，刘昌明院士、夏军院士等全体专家一致认为“建立了气候变化背景下区域旱涝事件评价理论与方法”、“建立了基于‘分离-耦合’模式的旱涝灾害识别理论与技术”、“提出了三层风险评估的旱涝灾害风险应对理论与技术”、“在我国以黄淮海为重点的区域得到了广泛应用”、“在理论与方法上取得了重大进展”、“成果整体达到国际领先水平”。

针对淮北平原区水资源多目标立体调蓄技术，2016年4月安徽省水利厅组织的成果鉴定中，薛禹群院士等全体专家一致认为“首次剖析了淮北平原涝渍水蓄泄模式及工程对水资源的影响”、“创立了淮北平原水资源多目标立体调蓄模式”、“创立了淮北平原……适时适度排-蓄-补结合的工程体系，确立了相关工程技术参数”、“整体达到国际领先水平”。

2018年1月，中国科学院兰州文献情报中心的查新报告显示，成果主要创新点“在国内外公开文献中未见相同报道”，成果具有新颖性。

2、获得的主要科技奖励

成果获大禹水利科学技术奖特等奖1项和一等奖2项、中国分析测试协会科学技术奖一等奖1项。详细如下：

1）气候变化对旱涝灾害的影响及风险评估技术，大禹水利科学技术奖特等奖，2015年，严登华(1/50)、张建云(3/50)、杨志勇(4/50)、钟平安(5/50)、王国庆(9/50)、翁白莎(10/50)、秦天玲(12/50)、鲍振鑫(18/50)、关铁生(37/50)；

2）气候变化对中国水安全的影响及对策研究，大禹水利科学技术奖一等奖，2014年，王国庆(1/15)、张建云(4/15)、关铁生(13/15)；

3）淮北平原区水资源多目标立体调蓄系统及实践，大禹水利科学技术奖一等奖，2016年，王振龙(1/15)、严登华(2/15)、鲍振鑫(3/15)、秦天玲(6/15)；

4）水循环过程监测分析技术集成及其在水资源中的应用，中国分析测试协会科学技术奖一等奖，2017年，严登华(3/10)、翁白莎(5/10)、秦天玲(6/10)。

3、应用单位技术评价

国家防汛抗旱总指挥部办公室、水利部淮河水利委员会、中国21世纪议程管理中心、安徽省水利厅、环境保护部环境规划院、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所等单位在应用证明中指出，该成果“系统性强”、“创新特色明显”。

4、国内外同行专家评议

针对气候变化对中国水安全的影响及对策，2014年2月时任水利部副胡四一教高认为该研究“提出了气候变化对我国洪涝灾害、干旱…应对策略的系统成果，对于制定和实施气候变化背景下我国水安全战略，实现水资源可持续利用具有重要参考价值和借鉴作用”。针对气候变化对区域水资源影响评估及不确定性分析技术，王浩院士、高而坤教高、王忠静教授等同行专家认为“成果具有原始创新性，整体达到国际领先水平”。

针对气候变化对旱涝灾害的影响及风险评估技术，钟登华院士、陈荷生教高、吴绍洪研究员等同行专家认为“成果整体达到国际领先水平”；加拿大工程院、皇家科学院Edward A. Sudicky院士认为“…原创性研究框架…创新性贡献…提供了解决旱涝灾害的全新途径”、“推动干旱评价的理论与方法，对中国乃至世界的水资源可持续利用具有重大支撑价值”；国际综合灾害风险管理协会Norio Okada教授认为“…是旱涝灾害风险评估理论与应对技术的重大突破…”、“具有重大的科学创新，在与气候变化相关的水利、农业、林业等部门具有巨大的应用价值”；世界气象组织亚洲区水文工作组Sung Kim认为“…是国际领先的研究发现，相关理论、方法和技术具有重大的科学应用价值…”、“可为中国和其它国家的水资源保障、旱涝灾害综合响应与气候变化应对战略提供重要的技术支撑”。

5、国内外重要大会反响

成果第一完成人严登华教高分别在2010年首届中日韩青年交流会、2012年中澳高级行业对话会、2017年亚洲水周、2017年第二届水安全与可持续发展峰会等大型国际学术会议上宣讲了该成果；并先后到国家防汛抗旱总指挥部办公室、中国气象局及20余个流域机构与省区进行专题讲座。鉴于该成果的国内外影响，严登华教高先后受邀担任IPCC第五次评估报告作者和第三次气候变化国家评估报告“影响与适应”组的作者及联络人。

主要完成人张建云院士于2014年当选为英国皇家工程院外籍院士，并应邀在首届“全球重大挑战峰会（Global Grand Challenges Summit）”作题为“水安全面临的新挑战（New Challenges for Water Security）”的大会主旨报告。主要完成人先后30余次应邀在AIWW、WMO-WGHS、UNFCCC、AGOS、IUGG、AGU、EGU、IPCC-COP等国际会议上，针对本项目的“气候变化背景下水资源关键问题”、“气候变化适应性策略”、“气候变化背景下新型流域治理思路与技术”等创新性成果进行宣讲。研究成果得到广泛的国际响应，研究团队近些年先后与SMHI、CSIRO、UNESCO-IHE等20多个国际组织或科研机构开展了气候变化影响与适应方面的技术交流与合作研究，并与一些科研机构联合成功申报并开展了ACCC中英瑞气候变化适应等项目。

五、推广应用情况

该成果已在水利、气象、环保、农业等领域进行了深入应用，主要体现在三个方面：一是应用于IPCC第五次评估报告、可持续发展国家报告、第三次气候变化国家评估报告等国际和国家报告，以及国家应对气候变化战略、规划和行动方案,有效提升了行业应对气候变化的能力与科技水平；二是应用于国家、相关流域和省区的水资源管理、防汛抗旱和水环境保护等相关业务工作,有效提升了业务支撑能力，应用区域的旱涝中高风险区面积降低了20%以上；三是应用于重大工程规划、设计和运行中，如淮河平原区低洼易涝地治理工程,使得区域涝渍灾害高风险区面积减少了126.6万ha，年均农业可利用水资源量增加了22.6亿m3。

六、主要知识产权证明目录

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七、主要完成人情况

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九、完成人合作关系说明

“气候变化对区域水资源与旱涝的影响及风险应对关键技术”成果由水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院、中国水利水电科学研究院、河海大学和安徽省（水利部淮河水利委员会）水利科学研究院四家单位，严登华、张建云、王国庆、鲍振鑫、杨志勇、王振龙、钟平安、秦天玲、关铁生、翁白莎等人，历经10余年合作完成。完成人合作关系说明如下：

2010-2014年，张建云院士主持了国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“气候变化对黄淮海地区水循环的影响机理和水资源安全评估”（2010CB951100），严登华为该项目课题二“气候变化对旱涝灾害的影响及风险评估”（2010CB951102）负责人，张建云为该项目课题三“气候变化对区域水资源影响评估及不确定性分析”（2010CB951103）负责人；其他主要完成人王国庆、鲍振鑫、杨志勇、王振龙、钟平安、秦天玲、关铁生、翁白莎均为技术骨干。“气候变化对旱涝灾害的影响及风险评估技术”成果获2015年大禹水利科学技术奖特等奖，严登华、张建云、杨志勇、钟平安、王国庆、翁白莎、秦天玲、鲍振鑫、关铁生均为共同获奖人。

2008-2013年，张建云院士主持了水利部公益性行业科研专项重大项目“气候变化对中国水安全的影响及对策研究”（200801001），严登华、王国庆、鲍振鑫、杨志勇、关铁生等为项目技术骨干。

严登华、王振龙、鲍振鑫、秦天玲等合作完成“淮北平原区水资源多目标立体调蓄系统及实践”成果，获得2016年大禹水利科学技术奖一等奖。

合作关系具体说明如下表：

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