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沂沭泗河湖综合调度关键技术与实践
发布时间:  作者:国科处  来源:国科处  责任编辑:赵雅梅  浏览次数:

主要完成单位:淮河水利委员会沂沭泗水利管理局

淮河水利委员会水文局(信息中心)

沂沭泗水利管理局水文局(信息中心)

中国水利水电科学研究院

河海大学

河北工程大学

主要完成人员:郑大鹏、王  凯、雷晓辉、屈  璞、张秀菊杨殿亮、赵艳红

谷黄河、闫  磊、胡友兵蔡思宇、詹道强、杜庆顺、陈邦慧

胡文才

获 奖 等 级 :2020年大禹水利科学技术奖二等奖

                    2020年淮河水利委员会科学技术奖一等奖

 

内 容 简 介 :

沂沭泗河流域地处淮河生态经济带、黄河流域生态保护和高质量发展和大运河文化带等三大国家战略的交汇点,近年来,水利工程大规模建设,人工河道占总河道20%以上,流域水情、工情发生巨大变化。洪水传播时间、河道行洪能力、河湖等水工程群运行的水力条件均发生显著变化;河网水系复杂,水工程众多且高度混联,无序调度影响工程综合效益;调度需求多元化,防洪、水资源、调水、防污、航运、水生态等多目标相互竞争,防洪、水资源、防污等综合调度需求迫切。

本项目围绕“流域洪水规律识别、变化条件下的洪水预报技术、河湖综合调度技术”等核心问题,面向流域防洪减灾和水资源管理重大需求,产学研用结合,开展了复杂水工程体系下洪水演变规律识别、变化条件下的水文预报技术、河湖综合调度技术、河湖综合调度平台等系统研究。取得流域规范4部,出版专著9部,译著1部,取得软件著作权4项、发明专利7项,发表论文67篇(SCI/EI和核心期刊44篇)。

成果的先进性及创新点:

(1)基于模型与统计相结合的方法,首次系统全面的揭示  了沂沭泗流域暴雨时空分布及洪水地区组成与遭遇规律,以及水利工程群影响下不同量级洪水的洪水传播时间和洪水形态变异 规律。

(2)首次建立了中小型水利工程群控制面积-降水量-径流深定量关系,提出了大规模水利工程群扰动下的分类聚合产流修正方程,解决了强人类活动区域多闸坝影响下的产流计算难题。

(3)发现了区间汇流单位线洪峰、滞时等关键因子与净雨量、净雨强度和暴雨中心定量关系,研发了基于暴雨特征参数的分级区间汇流模型,根据每场洪水时空分布特点定制生成区间汇流单位线;建立了考虑上游库闸调控强度的精细河槽汇流方案,解决了强人类活动区域水利工程群影响下的汇流计算难题。

(4)首创了流域库-闸-河-湖群基于反馈闭环控制的洪水预调度模式,实现了流域大规模水利工程群和复杂工况条件下闸泵启闭时机、蓄丰补枯动态调控、整体分片协同的精细化调度,解决了防洪-蓄水-生态-航运多目标协同调度难题。

经济和社会效益:

项目研究成果成功应用于淮河流域的水利规划、水文预报、防洪、供水、航运、生态、水环境改善等多目标综合调度,并在沂沭泗流域进行了业务化运行10年以上。

应用于沂沭泗流域控制断面短期防洪预报以及枯水期水情预报,据2008-2019场次洪水预报结果统计,预报合格率提高了18%。在应对2012年“7.10”洪水、2018年温比亚台风、2019年利奇马台风洪水调度期间,累计编制超过100个防洪调度实施方案。通过多目标调度,骆马湖50年一遇洪水水位降低0.1米,滞洪减少2.9亿立方米;100年一遇洪水湖水位降低1.1米,滞洪减少3.3亿立方米。

通过精细化预报和多目标调度,2000年以来,累计增加水资源量超过400亿立方米,能够使各调水区间的城市、航运满足程度达到100%。在2003年、2014年南四湖应急生态补水调度期间,主要控制断面生态流量保证率大于95%。同时,为应对“2000年石梁河水库污染”、“2007年沭阳饮用水污染”和“2009年邳苍分洪道砷污染”等提供了重要支撑。





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