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淮河水資源精細化調控關鍵技術及應用
發布時間:  作者:科外處  來源:科外處  責任編輯:湯春輝  瀏覽次數:


主要完成單位:淮河水利委員會水文局(信息中心)

                        中國水利水電科學研究院

                        河海大學

主要完成人員:徐時進、王  凱、秦天玲、徐  斌、汪躍軍、程興無、史婉麗、錢名開、陳竹青、彭順風、梁樹獻、陳紅雨

2017年度大禹水利科學技術獎二等獎

 

淮河流域降水受多個大尺度環流系統的制約,又受到突發性強的中小尺度系統影響,不同區域的產匯流機理迥異,定量化的中長期水資源預報一直是淮河流域水資源綜合管理的難題和瓶頸;流域水資源控制性調節工程少、閘壩多、水網密度大,多水源并存,水資源網絡系統復雜,實時調配難度大;水資源信息來源廣泛,用戶類型多樣,難以實現信息自動分類和主動推送。針對以上情況,亟需在技術層面研究解決水資源多尺度定量化預報、多閘壩區水資源系統實時調配、多樣化用戶智慧化決策等關鍵科學問題。

課題面向淮河流域水資源精細化管理重大需求,按“信息匯總-機理識別-數值模擬-實時調配-智慧決策”的思路開展研究,通過基于多過程耦合的復雜水資源系統多尺度定量預報、交互式情景共享-系統仿真耦合的水資源動態配置模型、多閘壩水網區的水資源分層耦合實時調度技術和多功能多終端智慧化綜合決策服務技術與平臺等研究,有效提高了中長期水資源定量預報、水資源實時調配水平和決策支持能力。

成果的先進性及創新點:

1)基于多過程耦合的復雜水資源系統多尺度定量預報技術

提出了中尺度氣象數值模式本地化釋用方案,構建了中短期降水預報技術;基于大尺度環流場穩定性,構建了大尺度多環流的降水長期預報模型;基于60余年的多過程監測資料和控制性水文實驗,系統解析了流域產匯流機理,構建了物理機理明晰的多尺度系列水文模型;將上述兩類模型進行耦合,整體構建了基于多過程耦合的復雜水資源系統多尺度定量預報模型。

2)多閘壩水網區水資源實時調配關鍵技術

基于流域水資源演變機理及特性,構建了多閘壩水網區的水資源調配系統網絡;結合精細化的中長期水資源供需預測預報,研制了交互式情景共享-系統仿真耦合的水資源動態配置模型;結合定量預報,建立了多閘壩水網區的水資源分層耦合實時調度模型,采用長短嵌套和滾動修正技術對調度方案進行調整,實現了流域水資源逐級耦合、分層嵌套式的調配。

3)多功能多終端的智慧化綜合決策服務技術與平臺

開發了淮河流域多過程、多尺度、實時動態的信息融合技術,結合中長期水資源預測預報與調配,并以大數據、微信等新媒體技術為關鍵支撐,創建了集仿真模擬、預報調度、應急處置、實時控制和效果評價于一體的多功能多終端智慧化綜合決策服務平臺,實現了水資源信息的自動分類、主動推送。

經濟和社會效益:

成果已在淮河流域綜合規劃、水資源綜合規劃、水資源調度與管理等方面得到了廣泛應用,并已推廣應用于國家防總辦公室、水利部水文局、河南省水利廳等單位。實踐證明,成果很好地適應了不同流域、不同類型的水資源預測預報和調控,為水資源智能調度和精細化管理提供了重要的科技支撐。




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