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淮河水资源精细化调控关键技术及应用
发布时间:  作者:科外处  来源:科外处  责任编辑:汤春辉  浏览次数:


主要完成单位:淮河水利委员会水文局(信息中心)

                        中国水利水电科学研究院

                        河海大学

主要完成人员:徐时进、王  凯、秦天玲、徐  斌、汪跃军、程兴无、史婉丽、钱名开、陈竹青、彭顺风、梁树献、陈红雨

2017年度大禹水利科学技术奖二等奖

 

淮河流域降水受多个大尺度环流系统的制约,又受到突发性强的中小尺度系统影响,不同区域的产汇流机理迥异,定量化的中长期水资源预报一直是淮河流域水资源综合管理的难题和瓶颈;流域水资源控制性调节工程少、闸坝多、水网密度大,多水源并存,水资源网络系统复杂,实时调配难度大;水资源信息来源广泛,用户类型多样,难以实现信息自动分类和主动推送。针对以上情况,亟需在技术层面研究解决水资源多尺度定量化预报、多闸坝区水资源系统实时调配、多样化用户智慧化决策等关键科学问题。

课题面向淮河流域水资源精细化管理重大需求,按“信息汇总-机理识别-数值模拟-实时调配-智慧决策”的思路开展研究,通过基于多过程耦合的复杂水资源系统多尺度定量预报、交互式情景共享-系统仿真耦合的水资源动态配置模型、多闸坝水网区的水资源分层耦合实时调度技术和多功能多终端智慧化综合决策服务技术与平台等研究,有效提高了中长期水资源定量预报、水资源实时调配水平和决策支持能力。

成果的先进性及创新点:

1)基于多过程耦合的复杂水资源系统多尺度定量预报技术

提出了中尺度气象数值模式本地化释用方案,构建了中短期降水预报技术;基于大尺度环流场稳定性,构建了大尺度多环流的降水长期预报模型;基于60余年的多过程监测资料和控制性水文实验,系统解析了流域产汇流机理,构建了物理机理明晰的多尺度系列水文模型;将上述两类模型进行耦合,整体构建了基于多过程耦合的复杂水资源系统多尺度定量预报模型。

2)多闸坝水网区水资源实时调配关键技术

基于流域水资源演变机理及特性,构建了多闸坝水网区的水资源调配系统网络;结合精细化的中长期水资源供需预测预报,研制了交互式情景共享-系统仿真耦合的水资源动态配置模型;结合定量预报,建立了多闸坝水网区的水资源分层耦合实时调度模型,采用长短嵌套和滚动修正技术对调度方案进行调整,实现了流域水资源逐级耦合、分层嵌套式的调配。

3)多功能多终端的智慧化综合决策服务技术与平台

开发了淮河流域多过程、多尺度、实时动态的信息融合技术,结合中长期水资源预测预报与调配,并以大数据、微信等新媒体技术为关键支撑,创建了集仿真模拟、预报调度、应急处置、实时控制和效果评价于一体的多功能多终端智慧化综合决策服务平台,实现了水资源信息的自动分类、主动推送。

经济和社会效益:

成果已在淮河流域综合规划、水资源综合规划、水资源调度与管理等方面得到了广泛应用,并已推广应用于国家防总办公室、水利部水文局、河南省水利厅等单位。实践证明,成果很好地适应了不同流域、不同类型的水资源预测预报和调控,为水资源智能调度和精细化管理提供了重要的科技支撑。




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