一、背景与意义
我国水环境形势严峻，人多水少、水资源时空分布不均、水资源配置能力整体偏低、水资源利用率不高、生产力布局和水土资源不相匹配。在全球气候变化和人类活动双重影响下，极端水旱灾害事件呈突发、频发、并发、重发趋势。
河湖水系是水资源的载体，是生态环境的重要组成部分，也是经济社会发展的重要基础。人类的生存发展与河湖水系密切相关，河湖水系及其连通状况不仅影响水土资源的格局、水资源承载能力和环境容量、水旱灾害的风险状况，而且对生态环境状况产生重要的影响。兴水利、除水害，事关人类生存、经济发展、社会进步，是关系我国发展全局的战略性问题。在全面落实最严格的水资源管理制度之际，为了从根本上提高水资源统筹配置能力、改善河湖健康状况和增强抵御水旱灾害能力，2010 年1 月，水利部陈雷部长在全国水利规划计划工作会议提出“河湖连通是提高水资源配置能力的重要途径”。
水系连通是指在自然和人工形成的江河湖库水系基础上，维系、重塑或新建水流连接通道，维持流域水文循环、物质循环和能量循环，以支撑经济社会可持续发展。河湖水系连通的主要形式包括河河连通、河湖连通、河库连通、湖库连通、库库连通，也包括江河湖库与城市、湿地、灌区等用水区的连通。河湖水系连通能够全方位提高供水保障能力、优化水土资源配置格局、提高水生态修复能力、多源互补、保障应急，其现实意义显著。
因此，我中心针对我国的基本国情和基本水情，基于“人水和谐”的治水理念，研究河湖水系连通关键技术，有利于水资源可持续利用与生态环境的健康，实现“人水和谐”和经济社会的可持续发展提供科技支撑，其现实意义显著。
二、河湖水系连通理论体系
基于对河湖水系连通理念的河湖水系连通理论体系框架（图2），我中心在此理论体系指导下开展对河湖水系连通的深入研究。
三、研究内容
1.区域河湖状况调研
1.1地貌-水文调查与监测
采用3S技术全面查清研究区江河湖泊的基本情况，通过对江河湖泊进行全面系统的调查，查清研究区河、湖的数量及其分布、自然特征、水文特征、植被覆盖等状况。
应用多源数据综合应用分析，主要采用的数据源为：1:5万地形图资料（含纸质和 DEM、DLG、DOM等电子数据资料）；多时相（2004年12月―2014年12月）分辨率为20m的中巴资源卫星遥感影像数据；单一时相（最近3年）分辨率为 2.5m的DOM影像数据。
（1）矢量数据的获取
利用3S技术有效收集河流湖泊地域的位置信息，判断河流走向、发育情况、干支关系、河源河口位置,通过ARCGIS地理信息信软件进行数据分析与计算，然后进行有效检测,得到河流湖泊要素的矢量图层,基于水系图层的基础上，按照普查标准进行计算机与人工综合判别，最后制作出和河湖矢量图与基础工作底图。
（2）属性数据的获取
利用3S技术对河流湖泊的流域面积、河流长度、湖泊常年水面面积、水文特征等信息进行数据关联和属性信息收集。
（3）实测数据的获取
通过野外实地调查,基于"3S"工作平台,即集成GPS 技术、RS 技术、GIS 技术的便携野外测量兼室内数据处理、分析的系统。它包括GIS、RS、GPS 三个子系统。硬件部分由笔记本电脑或PDA、GPS 天线、手持GPS 机、数码像机、摄像机等组成。另外还包括相应区域的卫星遥感影像、基础地理信息等数据。野外测量时系统通过GPS 天线接受空间卫星实时传输的空间数据,然后传输给OZI 软件,经过OZI 软件处理后可以获取空间数据,使用卫星影像进行实时对比分析,建立解译标志,使用遥感软件进行影像处理,地理信息系统软件进行实时数据修改,属性录入。通过"3S"平台获取研究区域的地理坐标、高程等信息。
（4）遥感数据的收集与处理
通过3S技术，对收集的数据进行判断，选取覆盖研究区域的TM/ ETM + 影像数据进行分析,影像的分辨率为20米和2.5米，对影像进行判别后，可以进行河湖的形态特征研究,选取SPOT 影像数据进行研究区植被覆盖度空间格局分析。
充分利用已有成果，如大比例尺地形图资料、其他有关专题普查资料（如水能资源普查成果）、水文地质资料、土地利用资料、土壤及属性资料、地貌和植被资料、水利工程资料、地方史志等现有资料，实现普查对现有成果的继承和发展。
1.2河湖监测
调研同步监测的目的是要全面摸清流域水质、排污量及入河量状况，从而促进流域各级政府进一步加大治理的力度，确保流域水系连通的顺利实施和水污染防治目标的实现。
与河湖水系连通性密切相关的生物及栖息地调查，包括洄游鱼类及栖息地、湿地动植物调查。洄游鱼类调查包括洄游鱼类种类，连接鱼类不同生活史阶段适宜水域的洄游通道类型。鱼类栖息地包括其完成全部生活史过程所必需的水域范围，如产卵场、索饵场、越冬场，需要调查其位置和面积。
河漫滩及湿地大多属水陆交错地带，生境条件多样，植被类型丰富。调查重点是：（1）湿地景观格局变化；（2）湿地植被群落结构变化，包括当地物种和外来物种增减状况以及植被生物量变化；（3）水鸟及其栖息地状况，包括水鸟数量特别是国家一、二类保护水鸟数量动态变化以及物种组成变化。
2. 区域水系连通现状与评估
2.1水资源评价（数量评价与可利用量分析）
水资源指标体系是一个复杂的大系统，需建立一个各有侧重又相互关连的综合反映水资源的指标体系。选定指标的指导思想和主要原则如下：
（1）以区域为评价主体进行综合评价。主要用于行政区域，也可用于流域，兼顾自然和人文因素、现状和发展前景、水量和水质、客观条件和利用、管理水平。
（2）指标包括独立参数，同一参数的相对比值以及不同参数组合成的指标，并尽可能突出指标的综合功能。
（3）列出必要的水文资料外，着重加入能反映水资源可利用程度的指标和供需情况以及满足程度的指标。
（4）对水资源分配的不均匀性，一般统计中的常用不均匀系数都难以表达呵利用程度，因此指标中分出不同保证率的丰、平、枯典型年情况。
（5）从宏观管理的要求出发，把观测、评价、考核同宏观导向结合，以保证宏观导向的作用正确发挥。
（6）在选定指标时，尽可能采用便于查、引和检索现有的资料。
在水资源评价主要指标选定后，根据各指标的隶属关系及每个指标的类型，将各个指标划分为不同的层次，建立层次的递阶结构与指标的从属关系.
2.2水环境容量与承载力
（1）水资源容量
水体环境容量水环境容量指设定河、湖段满足一定水质量要求的，天然消纳某种污染物的能力。水环境容量包括稀释容量和自净容量。水环境容量是客观存在的，它与现状排放无关，只与水量和自净能力有关。
水体污染物的主要指标包括： COD、BOD5、Cu、Hg、Pb、Cr6+、As、Cd、溶解氧、挥发酚、氰化物等，标准取值范围应在国家质量标准六级体系中选取前三级作为水体环境质量标准，地区标准也可依法炮制。参照城市大气环境容量的计算公式，可以类推得到水体环境容量Qw的计算公式如下：
其中， Vw表示水体环境资源总量；以Bwi表示第i种污染物的标准值；Bwi0表示第i种污染物的本底值；Cwi0表示第i种污染物的水体同化能力，该值应按地区水体同化标准值计算；Rwo表示其它非主要污染物占污染物总量的比率。
（2）水资源承载力
水资源承载力是指一个流域、一个区域、一个国家在不同阶段的社会经济和技术条件下，在水资源合理开发利用的前提下，当地水资源能够维系和支撑人口、经济和环境的规模总量。是度量区域社会经济发展受水资源制约的阀值，通常用满足生态需水的可利用水量与社会经济可持续发展有限目标需求水量的供需平衡到临界状态所对应的单位水资源量的人口规模和经济发展规模等指标表达。
评价指标确定之后，根据目标流域水质目标要求，选取适宜的评价方法（向量模法、模糊综合评价法和主成分分析）对其进行评价。
2.3生态需水及其水资源配置方案分析
为确定目标流域的水资源配置方案，科学分析水资源规律、计算生态需水量、进行水资源配置方案的技术比较是确定水资源配置方案的基础。在水资源及其开发利用调查评价成果的基础上，面向未来，分析未来水资源开发利用的可能潜力以及最小的生态环境需水要求，以水资源供需分析为基本分析手段，以各类合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生态环境等措施的组合为分析方案，根据公平、高效和可持续的原则对各种分析方案的结果及其影响进行分析比较，提出生产、生活及生态需水协调的湖泊生态补水方案和水资源合理配置的推荐方案。
水资源配置的技术方案分析中要重点做好以下五个方面的技术工作：供水预测、水资源保护、需水预测、节约用水和配置方案分析。这五部分工作之间是一个有机联系的整体，相互关联和动态反馈，经综合协调集成于水资源配置优化模型中，通过多方案的分析比较确定流域水资源合理配置的技术推荐方案。水资源配置总体结构与技术路线详见下图。各部分工作的主要内容如下：
水资源配置方案分析是在对多种合理抑制需求、有效增加供给和积极保护生态环境组合措施方案进行供需分析的基础上，以供需分析为手段，进行多种配置方案的比较，通过经济、技术和生态环境分析论证与比选，提出最符合公平、高效和可持续利用原则的水资源配置推荐方案并对其效果进行分析评价。水资源配置方案分析以统筹考虑流域水量和水质的供需分析为基础，将流域水循环的产、供、用、耗、排水过程紧密联系，反复叠代，取得优化的水资源配置方案。水资源配置方案的确定为水资源开发利用与保护总体布局、水资源工程和非工程措施的选择及其实施确定方向和提出要求。水资源配置方案分析概念框图见下图。
通过以上技术思路可以推荐提出水资源配置的方案，具备了对各种方案的利弊关系以及区域间的相互关系及其影响进行定量分析、比较和评判的技术平台。由于对水资源配置的各种可能代表方案均进行了详细的计算，因而各种配置方案对流域和区域水资源形势和经济社会发展以及生态环境所产生的影响均可进行评价，对水资源分配和利用的高效性、公平性和可持续性均可进行评估。在此基础上，就具备了在流域层次进行民主协商和行政协调确定水资源分配方案的基础，从方案集中确定各方可接受或协调程度最好的配置方案，进而各区域可根据流域水资源分配的总体框架进行区域内部不同分区之间和不同用水户之间的水资源分配。
2.4区域水旱灾害风险评估
水旱灾害风险评估就是对致灾因子危险性的评估，即致灾因子及其可能造成的灾情的超越概率风险的估算。它是通过一定风险分析的手段，对尚未发生的水旱灾害的致灾因子强度和受灾程度，进行评定和估计
(1)降水量丰富的区域：基于信息扩散理论，利用研究区域的1964-2014年逐日降水资料，采用降水距平百分率和Z指数作为划分旱涝级别的标准，计算各旱涝级别的发生概率，探讨其空间分布和变化趋势。
(2)降水量少的区域：基于信息扩散理论，采用区域的旱灾灾情资料，以受灾率、成灾率、受旱天数为研究对象，并计算它们的超越风险概率和区间概率，研究其空间分布特征。分别以不同受灾率风险值为依据，对该区域进行风险区划。定义风险差值，研究风险概率的变化趋势。
(3)降水量非常丰富，易有暴雨的区域：以逐日降水资料研究区域不同量级的大暴雨、特大暴雨的条件概率分布，以暴雨洪错灾情资料研究区域暴雨洪漠灾害风险。
2.5河湖连通水系格局和评价
3.水系连通总体布局与调控方案
深入分析不同区域河湖水系格局及其连通状况及其与区域经济社会发展和生态环境建设格局的匹配程度，提出提高水资源配置能力、提高城市防洪与灌区抗旱能力的河湖水系连通格局与战略对策，构建区域层面的河湖水系关键技术体系。
3.1水系格局时空匹配
河湖水系连通是为解决我国水资源条件与生产力不匹配问题、最终实现人水和谐而构建的战略性总体规划和方针。水资源是人类生存和社会发展不可代替的自然资源。从目前全国水资源整体配置情况看，部分地区水资源承载能力不足，尤其是我国北方地区，水资源严重短缺，经济社会用水挤占生态环境用水，水资源供需矛盾日益突出，水资源短缺与区位优势形成鲜明对比，无法满足生产力对水资源的需求。河湖水系连通可通过人工调控水资源的时空分布，使经济社会格局与河湖水系格局相匹配、协调，促进经济社会与水生态环境保护协调发展及生活、生产、生活用水的协调，改善人水关系。
3.2水循环驱动力与时空调控
（1）水循环驱动力研究
对研究区水循环及地表生态环境演变进行充分分析，选择典型的因子研采用灰色关联度分析的方法对水循环的主要驱动力进行分析研究。
（2）水循环时空调孔研究
自然状态下，流域水循环系统具有资源与生态属性。随着人口的增长与经济社会的发展，水循环系统呈现出明显的"自然—社会"二元特性。水循环系统在"自然-社会"二元驱动下产生的五维属性，选取各维属性特征值作为调控方案的评价指标(序参量) ，建立评价指标与水循环系统五维属性间的量化关系; 提出单一方案系统协调度评价指标与组合方案有序度综合距离评价指标，评价和比选单一调控方案和组合调控方案的水循环系统整体调控效果，确定较优的单一调控方案与组合调控方案。
3.3生态河和健康河的水流连接通道规划
（1）规划准则
1）以流域为规划空间单元
在流域尺度下，需要综合开展河湖水系连通性空间景观格局配置，包括河湖连接通道布置，干流、支流、湖泊、河滩、湿地、沼泽、植被群落以及城镇、农田的空间格局合理配置。合理规划国土功能，恢复湖泊、湿地水面面积，实施退田还湖和退渔还湖，清理河道行洪障碍物，保持河漫滩的有效宽度。以缀块—廊道—基底模式的空间景观理论为基础，合理规划各类缀块的数量、几何特征和性质。发挥河流廊道的功能，处理好河流—湖泊间"源"与"汇"的关系，以实现生态服务功能的最大化。
2）与流域综合规划相协调，发挥河湖水系连通的综合功能
流域综合规划是流域水资源战略规划。河湖水系连通性规划应在综合规划的原则框架下，成为水资源配置和保护方面的专业规划。除了论证生态功能以外，还需论证连通性在水资源配置、水资源保护和防洪抗旱方面的作用。通过河湖水系连通和有效调控手段，实现流域内河流—湖泊间的水量调剂，优化水资源配置。还需论证连通性对于提高水体的自净功能，改善湖泊水动力学条件，防止富营养化方面的作用。另外与河流自然连通的湖泊、湿地、河漫滩在汛期能够发挥蓄滞洪作用，降低洪水风险。
3）以历史上的连通状况和水文—地貌特征为理想状况，确定改善连通性目标
自然河湖水系连通格局有其天然合理性。这是因为在人类生产活动尚停留在较低水平的条件下，河流与湖泊洲滩湿地维系着自然水力联系，形成了动态平衡的水文—地貌系统。湖泊湿地与河流保持自然水力联系，不仅保证了河湖湿地需要的充足水量，而且周期变化的水文过程也成为构建丰富多样栖息地的主要驱动力。
4）优化河湖水系连通格局，实现生态效益和经济效益最大化
对于已建控制闸坝的湖泊可改进调度方式，实施生态调度，增加枯水季入湖水量，满足湖泊湿地生态需水。经过论证也可拆除部分控制闸坝，实现河湖自然连接。
针对几种连通格局初步方案，进行水文学和水力学计算、河势稳定性分析、河流泥沙动力学计算以及成本效益分析。通过方案优选，达到生态服务功能最大化的目的。
5）实施湖泊滩地环境综合治理，实现水功能区达标，严格控制沿湖沿河的房地产开发、旅游开发和水产养殖业开发
与湖泊滩地环境综合治理相结合，首先是水污染防治和入河入湖污染物总量控制，实现水功能区达标。其次，要清除侵占湖区和滩地各类设施和建筑物，包括休闲娱乐设施、房地产开发等建筑物以及农田、道路等，严格控制水产养殖，实施退田还湖，退渔还湖。此外，应划定湖泊和河流岸线，明确管理责任主体和权限。
6）恢复河湖水系连通性应与河流湖泊生态修复相结合，实施一体化生态修复
作为河流生态修复重要措施之一，恢复河湖水系连通性应与河湖生态修复综合措施相结合，实施一体化修复。修复的重点是水文条件、地貌条件、水体物理化学特征和生物状况四个方面。其中地貌修复方面，实施3维连通性修复，即顺水流纵向的连续性，河流侧向的连通性和垂向的渗透性。在河流形态修复方面，重视河流蜿蜒性，形成深潭—浅滩序列。促进湖泊河流的自然化，防止湖泊河流的渠道化和商业化。
7）风险分析
河湖水系连通性工程在带来多种效益的同时，也存在着诸多风险。这些风险可能源于连通工程规划本身，也可能因工程管理调度不当或因气候变化、超标洪水等外界因素。这些风险包括洪水风险、污染转移、外来生物入侵、底泥污染物释放、有害细菌扩散以及血吸虫病传播等。特别是在全球气候变化的大背景下，极端气候频发，造成流域暴雨、超标洪水以及次生的山体滑坡、泥石流等自然灾害，不可避免地对恢复连通性工程构成威胁。因此，在规划阶段必须进行风险分析，充分论证各种不利因素和工程负面影响，趋利避害，制定适应性管理预案。
（2）生态和健康河连通措施
工程措施包括：1）连接通道的开挖和疏浚；2）拆除控制闸坝，退渔还湖，退田还湖，恢复湖泊湿地河滩；3）拆除岸线内非法建筑物、道路改线；4）清除河道行洪障碍；扩大堤防间距，扩展滩区；5）建设洄游鱼类过鱼设施以及栖息地加强措施；6）点源与面源污染控制；7）生物工程措施，包括通过人工适度干预，恢复湖泊天然水生植被，提高湖泊水生植物覆盖率，恢复滩区植被；8）采用生态型护岸结构；9）恢复河流蜿蜒性。
非工程措施包括：1）改进已建闸坝的调度运行方式，制定运行标准，保障枯水季湖泊、湿地的生态需水；2）依据湖泊生态承载能力，划定环湖岸带生态保护区和缓冲区范围，明确生态功能定位；3）实施流域水资源综合管理，对河流、湖泊、湿地、河漫滩实施一体化管理，建立跨行业、跨部门协商合作机制，推动社会公众参与；4）建设生态监测网，开展河湖水系连通性和河流健康评价。
（3）效果评估方法
评估内容均包括地貌形态、水文、水环境和生物四种要素。对历史自然状况、河湖连通前、河湖连通后三种状况，需分别列出指标量值。根据各项指标数值变化趋势，可以分析对比河湖连通性前后的变化；对比历史自然状况分析连通性好坏程度，从而对河湖连通性建设的效果做出定量评价。
4. 水系连通关键修复技术及其工程示范
4.1碳纤维生物膜技术
生物碳纤维是一种具有良好生物相容性的纤维状的碳材料。这种新材料是在碳纤维的基础上，经过空气氧化或者过氧化氢溶液和氨水对碳纤维进行表面处理和改性，并在空气气氛下在400－600℃对碳纤维进行氧化处理。经处理后，在碳纤维表面生成多种活性含氧官能团，表面能高，与水的润湿性得到改善，接触角变小，表面呈现出优良的亲水性、生物兼容性和生物附着性。高吸附和高生物相容性的特点，除吸附作用外，微生物在材料表面附着形成的生物膜，以有机污染物为能量来源，通过自身的新陈代谢作用降解水体中的有机污染物。
4.2湿地强化技术
强化人工湿地分为串联床强化湿地、滤坝强化湿地、净化床强化湿地、潮汐流强化湿地和组合型强化湿地，其由防渗层、基质层、腐殖层、水生植物层和水体层组成，包括预处理系统（格栅、沉砂池、沉淀池、稳定塘等）、床体系统、布水系统、根系净化系统和集水系统，通过化学作用、物理作用和生化反应，去除悬浮固体物、BOD、COD、氨氮等各种污染物。
人工湿地“强化”以下五个方面内容：
（1）功能强化，是指通过对湿地系统的物理作用、化学作用和生化反应的强化，提高湿地去除污染物的净化功能；
（2）结构强化，是指湿地防渗、基质、腐殖、水生植物和水体等层次结构稳定性与预处理、床体、布水、根系和集水等系统结构动力学协同性；
（3）填料强化，是指强化高炉渣、钢渣、无烟煤等13种经验填料与碳纤维生态草等高科技填料的混合吸附能力；
（4）生物强化，是指以芦苇等经验植物去污为基础，扩充浮水、挺水和沉水植物种类，强化根区微生物在好氧、兼氧、及厌氧条件下对污染物的降解及吸附能力；
（5）净化过程强化，是指强化基质填料-水生植物-根区微生物净化过程，包括其厌氧、兼性和好氧三种净化及沉积、过滤、吸附、降解转化、硝化和反硝化作用。
4.3微纳米曝气
微纳米气泡装置能够生产直径在50微米和数十纳米(nm)的微小气泡，可快速地溶解于水体中，溶氧效率提高。该技术作为一种新型水体曝气技术。在水治理中的市场前景极为广阔。微纳米气泡发生装置主要由发生装置、微纳米头及连接管件组成。通过水泵加压，由曝气头内部的曝气石高速旋转，在离心作用下。使其内部形成负压区，空气通过进气口进入负压区，在容器内部分成周边液体带和中心气体带，由高速旋转的气石出气部将空气均匀切割成直径5～30μm的微纳米气泡。由于气泡细小，不受空气在水中溶解度的影响，不受温度、压力等外部条件限制．可以在污水中长时间停留，具有良好的气浮效果。
微纳米曝气技术对改善水质的作用主要有以下几个方面：
（1）消除有机物污染和黑臭：由于微纳米气泡具有很强的滞留性，能够提供更加充足的氧气，在丰富好氧微生物的条件下，有机物污染指标COD和BOD明显下降，黑臭现象消失。同时，水体底部的有机物降解所产生的甲烷、硫化氢等有毒和有害气体被去除。
（2）减少水体营养盐含量：由于微纳米气泡具有很强的气浮性、滞留性和扩散性，其上升作用弱，水体充氧后可有效抑制湖底厌氧菌的有机质分解过程。减少水底氮、磷营养盐的释放量。
（3）消除藻类水华：微纳米曝气具有较强的复氧功能，可提高水生动物的生存环境，从而抑制藻类的生长。
（4）改善水色及透明度：被污染水体中的多种无机和有机悬浮物、活的浮游植物及死亡的残骸、大型水生植物碎屑、分解的有机体碎屑等是影响水色和透明度的主要物质。微纳米曝气能够更加有效地促进水生生物的生长。从而减少了水中有机质，使水体透明度明显提高。改善水色。
（5）减少底泥内源污染：微纳米曝气增氧后，河湖底质表层含氧量增加。好氧微生物活动趋强，通过微生物的代谢过程促进底泥有机污染物的降解。逐步形成无机化底质覆盖层，阻断内源污染。
4.4碳纤维生态浮床技术
生物碳纤维生态浮床是将高效能的生物碳纤维悬挂于人工浮岛下方与之相组合形成的原位修复装备。该装备中，生物碳纤维材料具有高比表面积，吸附性能强，适应微生物生长及高强度等特点，可以完全解决传统的生物浮岛存在的问题。并且，生物纤维材料的性状与水生植物的根系有很好的相似性，利用水生植物和纤维填料附着的生物膜，强化植物与微生物之间的协同作用，提高微生物对水体的净化效果。此外，通过安装2种不同透水能力的基质材料及曝气设备，在人工浮岛基质内部形成不同溶解氧浓度区域，水在流经系统过程中通过填料吸附、微生物降解及植物摄取等实现对氮、磷的有效去除。而且，生物纤维与床体的组合中放置于水中的纤维会受到水的牵引力，减少水体扰动，使得浮岛整体不容易移动，提高浮岛的稳定性和牢固性。
5. 水系连通信息化管理和战略对策
5.1时空监控
在分析目标流域水质现状和自动监控系统的配置现状基础上，针对目标流域需要监控的水域，提出了适合目标流域的国家、省、市三级自动监控体系。最后，提出水质常规监测站的参数配置原则以及应急监测参数配置原则。
5.2信息化管理平台
建立水利信息化管理平台，对已建各类自动化系统进行整合，为拟建自动化系统提供接口，通过建立泵闸站远程集中控制系统，水情自动测报系统，积水点视频监控系统，水质自动监测系统，来汇聚管理水雨情、工情、水质、流量等各类实时信息，为后续洪水预报、防汛决策、引水调度等综合应用提供支持，使浦水系连通的综合调水调度管理水平跃上一个现代化高效运作的新台阶。
根据研究流域的水文、水利实际情况，以加强区域水雨情监测、河道水利工程监控管理、保障防汛安全为总体目标，整合现有信息化设备和系统，完善水利信息系统运行环境体系、信息采集与工程监控体系，建立防汛管理决策系统，提升新区水利信息化管理水平。通过建立一座综合性监控调度中心，以光纤网络为链路，运用成熟先进的计算机技术、自动控制技术、传感器技术、可视化技术开发一套适合研究区流域的水利信息化综合平台，来实现对辖区内沿线各泵闸、污水处理厂、景观照明设施、生态绿化监视系统以及其它水环境监测设施的联合调度运行，为实现研究区域防洪兴利，科学调水提供切实有效的科学手段。
5.3生态调控
以景观生态规划的理论与方法为指导，针对研究流域生态系统的特点，在地理信息系统软件ARCGIS 和ARCVIEW 的支持下，对研究流域生态调控的空间途径进行探讨。选择年均气温、土壤、植被、土地利用、高程、坡度、坡向、剖面曲率和平面曲率等生态要素， 综合运用生态敏感性与适宜性分析，结合景观格局整体优化的方法，对目标流域的景观空间布局进行研究。通过生态调控的空间途径，来进行流域生态经济系统的生态调控和功能完善。
5.4系统优化
流域系统具有复合性和非线性特征，其机理过程的数值描述本身也存在随机和认知不确定性。在此前提下，研究如何优化调控流域系统，实现水质改善和水生态系统健康成为当前水资源、水环境及水生态领域亟待解决的突出问题。
本研究采用贝叶斯递归回归树模型和区间不确定性的风险决策分析方法，与强化区间线性规划结合形成了新的不确定性“模拟-优化”间接耦合模型，来得出流域系统优化调控及风险决策方案。
四、结语
随着江河湖泊情势的变化和经济社会发展的新需求，我国河湖治理的思路发生了新的变化，河湖治理的方略也需做相应的调整。我们应该建立以下认识：一是河湖从局部治理走向全河治理；二是河湖治理与生态环境相结合；三是河湖治理与经济社会发展紧密结合。
河湖水系连通研究是国家江河治理的重大需求，是一项重要而亟待研究的科学与技术课题，是21世纪水科学研究的一个新的热点和难点。目前国内外在河湖水系连通方面已经积累了一定的实践经验，但远未形成完整的理论与技术体系。今后的研究，必须跟踪国际相关水科学研究的前沿动态，总结国内典型案例的成功经验，从不同尺度和方面开展河湖水系连通的理论与技术研究，建立具有中国特色的河湖水系连通理论体系与技术体系；这对提高我国水资源统筹配置能力、改善河湖健康保障能力、增强抵御水旱灾害能力都具有重要的理论价值和现实意义。