以松花江流域為研究區(qū)，對寒區(qū)凍土水文效應(yīng)開展了觀測實驗，在一般分布式水文模型基礎(chǔ)上，進行了土壤層的水熱耦合模擬；針對人類取用水活動對于地表徑流過程特別是枯水期徑流過程的重要影響，開展了社會水循環(huán)"取水-輸水-用水-排水"物理過程的系統(tǒng)概化與數(shù)學(xué)描述研究，建立起了較為完善的寒區(qū)分布式二元水循環(huán)模型；利用模型開展了松花江流域水功能區(qū)設(shè)計流量和冰封期納污能力的計算與情景分析，提出了保障冰封期水質(zhì)安全的水質(zhì)水量聯(lián)合調(diào)控措施；結(jié)合松花江流域寒區(qū)河流特征，分別提出了冰封期（12-3月）和一般非汛期（4-6月以及10-11月）松花江流域重點斷面生態(tài)基流；根據(jù)松花江流域魚類產(chǎn)卵時間、類型以及魚卵孵化時間的要求，分別提出了4月、5月、6-7月3個主要產(chǎn)卵時間段的脈沖流量建議值、發(fā)生時機、持續(xù)時間和頻次要求。

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