科技成果——基于多源降雨和CNFF的中小流域洪水预报预警技术

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科技成果——小型水库群实时洪水预报技术

科技成果——小型水库群实时洪水预报技术
技术开发单位
河海大学
成果简介
构建了融合遥感影像解译与支持向量机智能学习的地形地貌参数-水库库容定量关系模型，推算了水库资料缺失地区的小型水库库容信息，耦合集成了新安江-水库模型，解决了无小型水库资料或资料短缺的流域洪水预报难题；集成了一种全过程联合校正的洪水预报修正方法，建立雨量站网密度与洪水预报误差分配比例之间的定量关系，基于系统响应理论，实现了输入误差与模型误差的全过程联合校正，显著提升误差修正效果，提高洪水预报精度。

技术特点
该实时洪水预报技术已应用于全国不同地貌区68个流域8176场次的洪水模拟及实时洪水预报，流域面积共计128552km2，共推算了3977个小型水库的库容数据；共有89.3%的流域洪水模拟/预报效果符合《水文情报预报规范》（GBT22482-2008）要求，其中47个流域应用结果很好（即：洪量相对误差和洪峰相对误差均值不超过20%，确定性系数大于0.70的场次比例达到70%以上），约占总流域数的69.12%。

适用范围
适用于流域洪水预报、中长期径流预报、山洪灾害预警、水资源评价、水土保持措施效果评价。

科技成果——山洪灾害在线监测识别预警方法及预警系统

科技成果——山洪灾害在线监测识别预警方法及预警系统技术开发单位
长江水利委员会长江科学院
成果简介
该系统将独立的雨量预警、水位和/或泥位预警、视频预警用系统平台连为一体，并基于小流域山洪防灾预警要求和预警指标分析模型，集成交互式在线山洪监测识别预警方法及系统。

实现实时在线、无线传输、雨量阈值和水位和/或泥位阈值报警、视频监测辨识山洪类型和无人值守等功能。

灾害预报预警快速、准确，将小流域山洪临灾一级警戒预警提高到10-30min。

监测系统使用方便，可远程配置和管理。

实现在各种降雨条件下，同步监测山洪形成、运动和发展以及山洪类型快速判别和预报预警，有效提高小流域保障山洪灾害威胁区域人民生命和财产安全的能力，对小流域山洪防灾避灾具有实用价值。

主要性能指标
1、雨量监测指标：
量筒内径：φ200mm；范围：0.05-10mm；
储水器容量：2000-2500ml；雨量量筒最小分度0.2mm。

2、超声波式水位/泥位监测指标：
非接触式，水位/泥位量程0-40m；
测量精度达到0.25-0.05%。

适用范围
适用于山丘区小流域山洪灾害的监测、识别、及预报预警。

基于分布式模型和多源降水的中小河流洪水预警预报方法

基于分布式模型和多源降水的中小河流洪水预警预报方法一、引言随着气候变化和人类活动的影响，洪水成为当代社会面临的重要自然灾难之一。

中小河流洪水的预警预报是减轻洪灾损失、保卫人民生命财产安全的重要手段之一。

本文将基于分布式模型和多源降水信息，探讨中小河流洪水预警预报的方法和技术。

二、中小河流洪水特点及挑战中小河流洪水与大型河流相比具有水位上涨快、泥沙输移量大、影响范围狭窄等特点。

这就要求洪水预警预报方法需要更高的时间和空间区分率，以更准确地反映洪水的变化过程和影响范围。

然而，中小河流流域通常缺乏匀称连续的观测站点，数据不足成为预报的一个难题。

三、基于分布式模型的预警预报方法分布式模型是用于解决区域性水文问题的重要工具，其通过将流域划分成多个子流域，利用时间和空间上分布的输入数据以模拟流域的水文过程。

在中小河流洪水预警预报中，分布式模型可以提供更精确的洪水信息。

1. 数据采集：建立一个完善的观测网络来获得流域内的水文数据，包括水位、流量、降水、土壤含水量等数据。

通过传感器、遥感和网络监测等手段收集多样化的数据。

2. 模型构建：将流域划分为多个子流域，并利用分布式模型的原理建立水文模型。

流域内的各个子流域之间通过水文过程的动态响应来实现信息交互和共享。

3. 数据预处理：通过降水数据插值、误差修正等方法，对收集的水文数据进行预处理和修正，提高数据的准确度。

4. 模型参数化：利用观测数据对模型进行参数化，确定模型的参数，提高模型的可靠性和准确性。

5. 模型验证：使用观测数据对建立的水文模型进行验证，并对模型进行调整和优化，确保模型的预报能力和可靠性。

6. 洪水预报：利用建立的水文模型，结合降雨预报数据，进行实时的洪水预报。

依据模型的输出结果，对可能受到洪水影响的区域进行预警预报。

四、多源降水信息的应用降水是引发洪水的重要因素之一，而中小河流流域缺乏匀称连续的观测站点的问题使得降水信息的得到面临挑战。

因此，利用多源降水信息（如卫星遥感数据、雷达数据、气象站观测数据等）成为一种重要的补充手段。

科技成果——大数据驱动多过程耦合的流域水情预报关键技术

科技成果——大数据驱动多过程耦合的流域水
情预报关键技术
对应需求流域长期水量预测预警技术
成果简介
该成果以坡面—沟道为基本单元，构建产汇流、产沙输沙等动力学模型，结合基于物理机理的流域分布式水文模型，通过多源降水数据融合和数值天气预报，实现逐月、旬滚动预报，提高中长期预报的精度和实用性适用于中长期水情预报与水电计划制定、短期预报和调度等领域。

技术特点
该成果构建了水利大数据、高精度河网、数字流域模型、水电优化调度的理论体系和多时间尺度、多业务环节的成套技术，研发了大数据驱动的中长期水情预报-发电量预测平台和高精度河网-数字流域模型-短期径流预报系统，支持短期优化调度和洪水预警。

1、基于最小代价搜索算法的高精度河网的提取与编码方法，实现了面向流域尺度径流模拟的大规模流域河网的高效和可靠提取；
2、以坡面-沟道为基本单元，研发了产汇流、产沙输沙等动力学模型，构建了基于物理机理的流域分布式水文模型。

技术水平
发明专利3项，软件著作权2项，青海省科学技术科学进步奖一等奖1项。

应用情况
该成果在凉山州应用，集合海温遥相关模型、时间序列周期分析模型、滑动平均自回归模型、最近邻抽样回归模型，利用海表温度距平和历史径流数据，建立了数据驱动的中长期径流预报模型和组合模型，为发电计划的制定提供了科学依据；在黄河上游梯级水库中长期水情预报系统中应用，为国网青海公司交易中心提供未来1年逐月滚动的入库流量及发电量预估。

已在国网青海电力预测和调度、白水江和安宁河流域水情预报与调度中得到应用，建立了数据驱动的中长期径流预报模型和组合模型，发掘了大桥水库的发电潜力，为发电计划的制定提供了科学依据。

科技成果——流域降水预报服务平台

科技成果——流域降水预报服务平台技术开发单位
中国水利水电科学研究院
成果简介
该平台主要面向流域防洪减灾、兴利调度等业务需求，核心功能主要包括中短期降水预报和中长期降水预报。

中短期降水预报预见期可达7天，中长期降水预报预见期可达6个月。

平台采用了先进的数值预报模型、大数据分析、超级计算等技术，可自动生成全国范围内任意流域的降水预报信息，并充分发挥云服务的优势，大大降低流域精细化降水预报获取门槛。

技术特点
1、中短期降水预报。

可以集合预报形式提供流域面上或具体位置处的降水量预报信息，预见期为1～7天，累计时段包括1、3、6、12和24小时。

2、中长期降水预报。

可以集合预报形式提供流域面雨量预报信息，预见期达到6个月，累计时段包括日、旬、月。

3、平台性能。

可实现云端访问，可支持多用户并发操作，可提供基于Json的微服务接口等。

适用范围
适用于各级水利管理部门、规划设计单位及水利工程运营单位。

科技成果——农村基层多信息联合防汛预警与决策指挥支持技术

科技成果——农村基层多信息联合防汛预警与决策
指挥支持技术
技术开发单位大连理工大学
成果简介
该系统在水雨情处理、防洪形势分析模型、多信息联合预警模型的基础上，利用数据库共享数据的方式进行数据交换，最终将所涉及到的研究内容以模块化的方式进行集成，开发出一套性能稳定、功能丰富、交互性好、可扩展性强的农村基层防汛预报预警与决策指挥支持体系，为管理人员的智能化管理提供强有力的支撑。

主要性能指标
1、实时监测水情、雨情信息，基于预警条件、预警时间以是否接近、达到、超过成灾的临界雨量和水位，自动进行防洪形势的初步分析；根据后台设置自动推送雨量信息、水位信息、预警信息到Web 门户系统。

2、基于防洪形势“一张图”服务对各类信息进行聚合展示和详细查看；基于水利部门所提供的两级预警指标，分析流域内上游降雨强度大小与下游防护对象间的灾害传递关系及累积效应。

3、实现根据实时水雨情信息、预估流量水位、水位预警指标和阈值等，自动进行多信息联合预警，具有数据管理、模型管理、系统管理等功能。

适用范围
适用于县、区级农村基层防汛预警预报与应急管理。

基于分布式模型和多源降水的中小河流洪水预警预报方法

基于分布式模型和多源降水的中小河流洪水预警预报方法基于分布式模型和多源降水的中小河流洪水预警预报方法摘要：中小河流洪水是城市和农村地区常见的自然灾害之一，给人们的生产生活带来了巨大威胁。

为了提高中小河流洪水预警预报的准确性和及时性，本文基于分布式模型和多源降水数据，提出了一种新的中小河流洪水预警预报方法。

1. 引言中小河流洪水的预警预报对于减少洪水灾害的损失具有重要作用。

由于中小河流的特殊性，常规的洪水预警预报方法在如何准确地预测中小河流洪水方面存在一定的局限性。

因此，研究如何利用分布式模型和多源降水数据进行中小河流洪水预警预报，成为当下研究的热点和难点。

2. 分布式模型分布式模型是一种基于物理流域过程的数学模型，能够对地表径流过程进行模拟和预测。

在中小河流洪水预警预报中，采用分布式模型可以更准确地刻画流域内的水文过程和河道流量变化。

分布式模型将流域划分为多个子流域，每个子流域内都建立了水文模型，并通过流域元素间的通道进行信息交换，实现了全流域水文过程的模拟。

3. 多源降水数据降水是引发洪水的主要因素之一，而且往往是导致洪水爆发的关键。

传统的中小河流洪水预警预报方法常常只利用站点观测的降水数据作为输入，但由于站点间距离较远，降水分布的时空不均匀性无法得到很好的反映。

因此，本文采用多源降水数据，包括卫星降水数据、雷达降水数据和站点降水数据，通过数据融合的方法获取了更全面、更准确的降水信息，提高了中小河流洪水预警预报的准确性。

4. 基于分布式模型和多源降水的预报方法本文基于分布式模型和多源降水数据，提出了一种综合预报方法。

具体步骤如下：(1) 利用分布式模型对流域内的水文过程进行建模，包括降雨径流转化、蓄水汇流等过程。

(2) 利用卫星降水数据、雷达降水数据和站点降水数据，通过数据融合的方法得到流域内的降水分布。

(3) 将融合后的降水数据作为输入，驱动分布式模型，预报流域内的径流量和河道水位。

(4) 根据历史资料建立预报模型，将实时预报结果和历史数据进行比对，校正预报结果。

科技成果——洪水实时模拟与洪灾动态评估技术

科技成果——洪水实时模拟与洪灾动态评估技术技术简介该成果基于GPU并行计算、GIS和三维渲染技术，通过一维-二维耦合水动力模型，实现洪水高速模拟、演进淹没过程直观化形象化展示、洪灾损失精细化评估。

自主研发计算引擎，模型适用范围广、计算速度快稳定性强，可根据当前水、雨、工情进行洪水实时预警适用于河流洪水、城市暴雨内涝、堤坝溃决（漫溢）洪水等不同类型洪水模拟与风险评估。

技术特点1、对任意初始场，复杂感潮河网模型可在1个潮周期内快速收敛；2、珠江河口风暴潮潮位模拟误差小于10厘米；面积1500平方千米、30万网格区域15天溃（漫）堤洪水演进过程模拟耗时小于15分钟，比主流商业软件计算速度快5-30倍，洪水风险区海量建筑群地物建模精度小于5厘米；3、30万网格洪水淹没数据像素级渲染耗时小于1秒；4、主研发计算引擎，模型适用范围广、计算速度快稳定性强；5、建立的洪水实时模拟与洪灾动态评估技术体系，可根据当前水、雨、工情进行洪水实时预警，为防汛应急决策、水工程调度等提供技术支撑，进一步提升我国洪灾风险防控能力，降低洪灾损失，保障防洪安全。

知识产权情况发明专利3项，软件著作权3项获奖情况中国大坝工程学会科技进步一等奖1项，中国测绘地理信息学会测绘科技进步奖二等奖1项应用情况从2019年至今，该成果在珠江防总的中顺大围等重点地区洪水风险图编制、典型防洪保护区洪涝灾害实时分析及动态展示、国家防汛抗旱指挥系统二期工程珠江洪灾评估系统等项目中应用，根据当前的水情、雨情工情设置接近实际情况的洪水分析方案，并借助GPU 高性能计算手段，实现洪水淹没和洪灾评估的实时计算分析，为防汛部门提供更为接近实际情况的洪水风险图。

从2020年至今，该成果在珠江防总、松辽委防汛抗旱办公室、广东省三防办、湖北省水利厅水旱灾害防御处、广西区水利厅水旱灾害防御处、海南省水务厅、广西右江水利开发有限责任公司百色分公司、东莞市三防办、河源市三防办、惠州市三防办等10余个防汛业务主管部门中应用。

科技成果——新一代人工智能降雨(气象)监测系统

科技成果——新一代人工智能降雨（气象）监测系统技术开发单位
江苏微之润智能技术有限公司
成果简介
该系统依托现有移动通信基础网络资源和站址资源，基于微波的区域降水测量新方法，实现了对城镇与部分山地丘陵等难以观测的无资料地区与结构复杂、观测受限的地区进行网格化高时空分辨率降雨实时监测。

能够有效解决传统降雨监测数据采集延时长、数据监测布点密度稀、监测数据精确度低等问题，实现感知终端向高可靠、模块化、微型化、低功耗、少维护、易校准标准发展，提供预报预警公共服务，将网格化、精细化的降水监测预报信息与气象、交通、农业、旅游、环境等领域需求相结合，为山洪地质灾害预警、洪水预警等提供高质量服务。

技术特点
1、该系统包含微波信号采集系统、信号数据回传系统、智能雨量云计算平台三个子系统，分别负责数据的采集、传输、分析和存储。

2、依托云计算平台，提供海量的计算资源。

前端采集回传的微波数据经平台进行数据预处理、信号反演、精度校正、雨量格网化、时空特征计算等过程分析包括雨滴形状、雨滴谱分布、雨区微物理结构、降雨类型、降雨强度等指标，并提供其他来源降雨数据修正的接口。

基于四源融合分析法，监测网格密度≤0.5km2，降雨监测精度≤0.5mm，降雨监测分辨≤0.1mm，定制扩展气象监测服务。

适用范围
适用于山洪地质灾害预警、中小河流洪水预警、大江大河洪水预报、水资源调度决策等。

科技成果——洪水实时预报与精细化调度技术

科技成果——洪水实时预报与精细化调度技术对应需求降雨短临预报支持技术
成果简介
该成果采用自主研发的水文及水动力模型，包括流域洪水预报通用模型及建模方法、水利工程调度通用模型、基于水流数值模拟的洪水演进模型、二三维洪水预报与实时模拟展示平台，实现暴雨性洪水的实时预报与洪水演进模拟。

可实现3分钟内完成7天的一维河道洪水过程模拟，30分钟内完成7天的一二维洪水淹没过程模拟。

适用于流域防洪减灾。

技术特点
该成果集成了综合信息查询、预报方案建立及管理、淹没分析方案建立及管理、成果自动分析与上报发布等专家交互模块。

1、洪水预报：串并联耦合及实时校正下的洪水预报成果较传统单一模型预报成果确定性系数平均提升0.05。

2、洪水演进：3分钟内完成7天的一维河道洪水过程模拟，30分钟内完成7天的一二维洪水淹没过程模拟河道重要断面水位计算与实测差值在0.1米以内。

技术水平
实用新型专利2项，软件著作权3项。

应用情况
该成果在国家防汛抗旱指挥系统二期工程应用，选取珠江流域干流主要站点及河段开展洪水预报、洪水演进模型及业务系统建设。

开
发了水情、雨情、洪水预报、洪水分析、设置等业务功能模块。

实现了一体化、自动化、滚动化的洪水预报与洪水淹没分析计算。

已在珠江防总、白盆珠水库工程管理局、惠州市水利局、惠阳区农林水务局等各级防汛主管业务部门应用。

中小流域洪水预报预警体系分析

中小流域洪水预报预警体系分析摘要：洪涝灾害一直是困扰中小河流域地区居民的自然灾害，一旦洪涝灾害发生，会造成当地经济的大量损失，制约当地的可持续发展，对人们的生产和生活也带来极为不利影响。

中小流域洪水本身具有历时较短、难预防、难控制等特点，因此，加强洪水的预报预警就显得尤为重要。

中小流域洪水预报预警体系能够为洪水预警提供有力的技术支持，从而减少洪水带来的灾害，有利于当地的可持续发展。

本文对中小流域洪水预报预警体系进行浅要的分析，希望能为同行提供一点参考。

关键词：中小流域；洪水；预报预警；体系；分析近年来，随着我国经济的发展，生态环境破坏现象越来越严重。

中小流域地区本身受当地气候条件的影响降水频繁，加上人为因素对环境产生的破坏，使当地强降雨现象频频发生，为切实做好中小河流突发性洪水的预报预警工作，加快建设中小河流预报预警体系十分必要。

本文以此为目的，对中小流域洪水预报预警体系进行了分析，旨在利用先进的科学技术手段，加强洪水的预防，从而最大限度减少自然灾害所造成的损失，有利于当地的可持续发展。

一、中小流域洪水预报预警模型研究1.中小流域防洪概述我国是洪涝灾害发生较为频繁的国家，因而加强水利工程建设、防洪抗灾一一直是国家的重中之重[1]。

近年来，对于大江大河治理方面我国已经有了显著成效，然而，中小流域洪水的治理一直没有受到足够的重视，给中小流域防洪带来十分不利影响。

概括来说，中小流域地区防洪建设方面主要存在以下几个方面的问题：第一，防洪工程设施建设不足，防洪能力较差。

与大流域洪水不同，中小流域地区洪水具有一定的突发性，洪水周期也较短，因而更难预测和控制。

第二，居民防洪意识不强，生产建设活动随意侵占河道行洪空间，使河道行洪能力降低。

第三，在中小流域整治方面财政资金投入不足，治理水平较低。

2.中小流域洪水预报模型研究中小流域洪水预报是一项较为复杂的过程，受当地降雨、蒸发量、植被覆盖率等诸多因素的影响，涉及到较多的参数，因而在实际进行洪水预报时，应采用科学的方式方法，以减少数据误差[2]。

科技成果——洪水风险监测预警技术

科技成果——洪水风险监测预警技术对应需求洪水预报预警与防洪调度技术
成果简介
该成果以中国气象局的逐日降水数据、全球降雨观测计划卫星遥感实时降水技术、世界土壤数据库及1千米土地覆盖数据为基础，采用大尺度陆面水文模型，实时估算和监测陆面水文状况；基于河网数据和高精度数值高程模型等数据，耦合大尺度CaMa-Flood水动力学模型，获取洪水的淹没面积、深度和重现期等关键指标实现全国范围高分辨率洪水风险的监测和预警。

适用于全国范围内洪水淹没深度和重现期逐小时监测，以及未来十日预报。

技术特点
该成果基于局地圣维南方程和水量平衡确定获取河道和洪泛区蓄水量、通过洪泛区高程曲线连续耦合求解获得任何时段任意位置的淹没深度。

1、卫星降水输入数据：空间分辨率0.1°、时间分辨率30分钟。

2、VIC水文模型参数：三层土壤厚度、基流参数、空间分辨率0.1°。

3、CaMa-Flood模型参数：河道宽度、河道深度、曼宁糙率系数。

4、输出参数：500米分辨率网格上的逐小时淹没深度和洪水重现期。

技术水平软件著作权2项
应用情况
该成果在应急管理部国家减灾中心应用，针对全国范围内的洪水进行了实时监测，在2020年长江大洪水、淮河洪水等重要洪涝灾害事件的预报预警中发挥了重要作用，可实现全国范围内洪水风险高分辨率的实时监测和预报。

科技成果——流域水环境突发型风险预警与控制技术

科技成果——流域水环境突发型风险预警与控制技术技术开发单位中国环境科学研究院适用范围适用于突发性污染事故条件下的流域水环境突发性风险源识别及水污染事件水环境影响快速模拟、饮用水源安全污染事故应急控制阈值确定和突发性水污染事件现场应急控制技术。

成果简介按照突发性水环境风险评估与预警技术需求，构建包括“风险源识别评估-环境风险监控-环境风险快速模拟-污染事故应急评估-特征污染物应急控制技术”完整的技术体系。

在风险源识别与评估方面，提出基于水生态功能分区的风险源特征与水环境敏感目标相互耦合的风险源识别技术，完善流域水环境风险源管理技术体系，为预警监控提供“目标”;在环境应急监控技术方面，在现有水污染源和环境质量监督性监测的基础上，构建水污染源和水环境质量预警监控技术方法，实现环境监测从“事后监测”变为“预警监控”;在突发性水污染事故影响模拟方面，研发突发性环境风险快速模拟技术，实现突发性水环境风险的快速、准确判断;在突发性水污染事故影响评估方面，提出突发性水污染事故应急控制阈值确定技术，为污染事件“合理”处置提供科学依据;在水污染事故现场应急处置技术方面，研发污染事故化学品现场应急处理处置技术并构建相关应急处置技术方法库，为应急处置提供“工具”。

工艺流程1、从水污染事故发生特征、风险源控制机制、敏感目标受威胁程度着眼，辨识事故型水环境污染风险源和敏感目标；借鉴德国“清单法”，建立水环境风险控制与管理评价指标及量化标准，并基于此构建了基于风险品数量、毒性、风险控制有效性的风险源风险值计算方法，和基于敏感目标价值、风险源对敏感目标影响程度的敏感目标风险值计算方法；提出风险源和敏感目标的分级评估方法，分为特大、重大、一般风险源；建立风险源和敏感目标耦合的水环境风险分区方法。

2、围绕满足不同资料地区对流域水环境风险模拟预测需求，建立能同时应用于资料缺乏地区和资料详实地区的流域突发性水环境风险应急模拟预测模型库、模型参数库。

科技成果——山洪灾害气象预警技术

科技成果——山洪灾害气象预警技术对应需求
降雨短临预报支持技术
成果简介
该成果以气象部门提供的24小时降雨格点预报数据为基础，结合当日降雨的实况，综合考虑山洪灾害防治区小流域下垫面的产汇流特征和社会经济情况，建立山洪灾害气象预警模型，提出山洪灾害气象预警方法，形成山洪灾害气象预警业务流程，实现了预警信息快速分析，提升预警工作业务化水平，为山洪灾害防御提供了重要技术支撑。

适用于山洪灾害气象预警业务。

技术特点
该成果建立的基于降雨格点预报数据的山洪灾害风险预警模型，在气象预报数据精度偏低的条件下，预警结果可以作为提示性预警信息进行发布。

1、工作流程满足国家级、省级（州市级）山洪灾害气象预警工作的要求。

2、山洪灾害气象预警软件采用B/S结构，包括预警图制作、产品管理、预警发布、灾害信息录入、结果分析统计等主要功能。

3、山洪灾害气象预警模型在气象预报数据精度偏低的条件下，预警命中率在30%以上，可作为提示性预警信息发布。

技术水平
大禹水利科学技术一等奖1项
应用情况
该成果在国家级山洪灾害气象预警信息发布工作应用，2015-2019年五个汛期，共发布预警信息582期，其中中央电视台播出135期，有效增强了社会公众防御山洪的意识，发挥了防灾减灾效益；在云南（及其各州市）、贵州、河北、吉林等省份，建立了省级（州市）预警分析系统应用，为这些省份（州市）山洪灾害气象预警工作的开展提供了技术支持。

已在国家级，云南、河北、吉林、贵州等省份山洪灾害气象预警工作中得到应用。

至今已产生约410万元销售产值，平均年产值100万以上。

同时，可推广至石油、铁路、建设等行业，用于中小尺度暴雨洪水灾害的监测预警。

科技成果——基于网格化的大数据洪水预报系统

科技成果——基于网格化的大数据洪水预报系统
技术开发单位
北京艾力泰尔信息技术股份有限公司
成果简介
基于网格化的大数据洪水预报系统采用适合区域水文气象特征的分布式水文模型，实现流域断面水位、流量预报。

并发展了大数据驱动的产汇流模拟理论，创新了产汇流参数、地理规律分析方法及创新了大数据支撑下新安江模型系列，增强了其理论基础，建立了大数据驱动的智能型实时预报水文模型系列、创新了大数据驱动的洪水预报和实时校正方法，开发出云计算洪水预报平台。

主要性能指标
（1）10秒内实现地面站数据的处理，得到小流域的相关数据参数。

（2）实现以10分钟（30分钟/60分钟）为降雨径流过程模拟时间步长的实时连续计算。

（3）平移和缩放速度小于0.3秒，多图形包含、重叠、相交计算小于3秒，数据名称查询、定位查询速度小于1秒，客户端响应时间小于3秒。

适用范围
该系统应用在对大江大河、小流域等洪水预报中，在水利行业、农业方面广泛应用。

科技成果——水文地质灾害监测预警系统

科技成果——水文地质灾害监测预警系统
对应需求流域长期水量预测预警技术
成果简介
该成果系统由分布式水文CREST模型、新一代暴洪灾害模拟评估模型CREST-iMAP以及滑坡灾害风险预警与评估模型iCRESLIDE3部分组成。

采用气象中心的实时格网降水产品和预报降水产品作为输入源，进行全国范围内洪水模拟和预测。

适用于暴洪灾害模拟评估、洪水淹没区域分析、降水诱发的滑坡灾害监测与预报。

技术特点
该成果以气象中心格网降水数据和FEWS日均潜在蒸散发数据作为驱动数据，以各出水口实测径流量作为模型率定目标，进行分流域参数率定工作，并设置最优参数进行全国及区域小时尺度数十米分辨率级别的水文模拟及预报。

根据实际应用需求实现渍涝、山洪、地质灾害等预报模块的定制开发。

技术水平
发明专利7项，软件著作权3项，大禹水利科学技术奖一等奖1项。

应用情况
该成果在赣江流域应用，采用分布式子流域地貌学变量计算出了连续的河道流量及准确的洪水淹没范围动态变化。

根据2009年嘉陵江降水量以及CREST模拟与实测的流量过程，动态模拟7月和9月洪水的淹没范围；在中国气象科学研究院搭建起了基于CREST分布式水
文模型的暴雨洪水模拟预测平台，通过在长江、湘江、赣江、嘉陵江和淮河等40个流域，以寸滩站、湘潭站、外洲站、北碚站、王家坝、宜昌站等站点作为出水口，设置并运行CREST模型，模拟日降水、蒸散发、土壤湿度以及流量的全国分布情况。

该成果已接入国家气象中心实时及预报降水数据，在全国各大流域以及长江上游42个典型流域、赣江流域洪水淹没模拟、武夷山区域滑坡泥石流灾害预警中进行了应用。

科技成果——洪水概率预报技术

科技成果——洪水概率预报技术对应需求降雨短临预报支持技术成果简介该成果基于信息熵—误差异分布的洪水概率预报技术，结合洪水预报不确定性全过程降低控制技术，实现洪水预报分阶段误差校正和整体协调的智能校正，通过洪水概率预报精度—可靠性综合评价指标体系，形成洪水概率预报、预报不确定性降低控制及概率预报成果评估三位一体的洪水作业概率预报应用系统。

该成果综合考虑洪水和防洪能力的不确定性，可满足防洪调度决策需求。

适用于洪水预报、洪水调度、洪水风险分析等领域。

技术特点该成果既考虑洪水的不确定性，又考虑防洪能力的不确定性，提出了实时洪水风险评估新技术，满足了防洪调度决策新需求。

1、针对不同量级洪水或洪水过程的不同阶段，采用信息熵理论描述预报误差特征，创建耦合信息熵-误差异分布的洪水概率预报新技术。

2、以降低总误差为总控目标，采用“整体-部分”交替修正思路，构建“模型输入-参数优化-终端误差修正”一体化的误差降低控制技术。

3、采用概率预报成果描述洪水不确定性、截尾正态分布描述防洪能力不确定性，基于多维联合分布理论，构建了耦合洪水预报不确定性和防洪能力不确定性的洪水风险实时计算模型。

技术水平实用新型专利1项，软件著作权2项，大禹水利科学技术奖二等奖1项，安徽省科学技术奖三等奖1项。

应用情况该成果在陕西省水文局应用，准确预报了汉江汉中至黄金峡段多次来水过程，为黄金峡水利枢纽安全度汛提供了信息保障；在沂沭泗水文局应用，开展了“利奇马”台风期间沂河、沭河、骆马湖等地区洪水分析及工程调度反演模拟，为刘家道口、漳山闸等防洪工程科学调度提供了技术支撑。

已在国家防办、黄委水文局、长江委水文局、安徽省防办和江西省水文局等22家单位得到应用，指导和规范了全国多个流域的实时洪水概率预报和防洪风险分析等相关工作。

中小型水库防洪减灾预报预警关键技术研究

中小型水库防洪减灾预报预警关键技术研究
刘恒
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2015(000)007
【摘要】通过对全国中小型水库防洪及预报预警技术现状进行分析，找出中小型水库防汛过程中的薄弱环节，研究提出了先进实用的预报预警技术解决方案。

建立预报预警体系与机制，采用预报预警模型技术、报汛及智能监测技术、预报预警系统平台技术、系统运行效率及野外安全保障技术等构建中小型水库防洪减灾预报预警系统平台。

预报预警系统包括手机报汛、模型管理、日常预报、洪水预报、同步预报、气象预警、超前预警和综合预警等功能。

各项技术与功能均通过工程实践检验，其应用推动了中小水库管理由粗放式向科学化、系统化转变，提升了水库抗御洪水能力和预警水平，降低了溃坝风险。

【总页数】4页(P37-40)
【作者】刘恒
【作者单位】辽宁省水利水电科学研究院，辽宁沈阳 110003
【正文语种】中文
【中图分类】TV122
【相关文献】
1.四川省2017年水库防洪减灾调度实践 [J], 谭小平;修孝龄;徐尧
2.辽宁省中小型水库洪水预报预警技术 [J], 冯琳;赵琳
3.福建省水电站水库防洪减灾与治污技术研究报告 [J], 福建水力和清洁能源发电工程学会
4.气候变化下山溪性河流水库防洪减灾措施 [J], 武清; 李江; 黄涛
5.观音岩水库防洪调度及减灾措施 [J], 韦妮恒
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科技成果——多尺度水文水资源预报预测预警关键技术

科技成果——多尺度水文水资源预报预测预警关键技术技术开发单位河海大学等研究背景在气候变化与高强度人类活动共同作用下，水循环时空规律发生了复杂变异，极端气候和水文事件时空格局出现了新特点，水文节律非稳态增强，不确定性加剧。

现有水文科学理论和方法，无论是物理还是统计的都难以对此进行精细刻画和揭示，提高不同尺度降水和水文水资源预报预测精度仍是水文科学界和工程界面临的难题，正在发展的大数据、星地遥感技术、全景物理实验、人工智能和动力学数学模型的结合，为流域水文循环的精确模拟提供了新途径，据此创新变化环境下基于气陆耦合的水文水资源预报预测理论，发展降低控制不确定性的多尺度预报预测预警技术和方法十分迫切。

拟解决的关键问题（1）气候变化下区域降水时空特征变化对水文水资源演变的影响机理；（2）高强度人类活动扰动下水文过程的累积响应机制；（3）基于气陆耦合的短中长期多尺度水文水资源预报预测及不确定性；（4）基于大数据异构共享及集群计算的云平台构建技术。

研究内容（一）基于物理实验和大数据的水文水资源规律解析综合高分辨率的地形、风速、植被等因素，提出了整合全球主要微波遥感卫星平台产品的方法、发展了多源卫星-站点降雨融合新算法，建立了基于多源卫星的土壤湿度遥感反演新方法。

基于实验流域开展了长期和场次尺度上地表水与地下水的稳定同位素，揭示了半湿润区山坡产流机理，建立降雨径流本构关系。

（二）基于气陆耦合模式的多尺度降水预测及可利用度评价开展了AHI资料与其它卫星资料的协同同化研究，评估了多源土壤湿度资料的适用性，探讨了适合于气陆耦合模式的陆面土壤湿度初始化方案，建立了多模式集成的动力-统计客观预报模型。

（三）变化环境下水文预报理论与模型研究以汉江流域、海河流域、渭河流域等为代表性流域，考虑水库集水面积与库容双因素，提出一种改进水库指标，增加地表水、土壤水、地下水等串联的垂向转化耦合模式，削减地面径流、壤中流、地下径流等并联的横向运移耦合模式，构建了全过程中尺度大气-陆面-水文耦合模型，为开展了水利工程群影响下水文过程扰动和累积效应研究奠定了基础。

基于中国山洪水文模型(CNFF)的中小流域洪水频率分析

基于中国山洪水文模型(CNFF)的中小流域洪水频率分析王雪梅;郭良;翟晓燕;刘荣华;刘昌军【期刊名称】《中国防汛抗旱》【年(卷),期】2022(32)6【摘要】结合暴雨频率分析成果,基于中国山洪水文模型分析了江西省上流流域小流域及分级嵌套流域的洪峰流量频率值。

研究表明:中国山洪水文模型在研究区内具有很好的适用性,率定期和验证期的平均径流深和洪峰流量相对误差绝对值分别在12%和7%以内,平均峰现时间误差绝对值均为1.1h,平均Nash-Sutcliffe效率系数分别为0.87和0.90;5年一遇至500年一遇的小流域洪峰流量平均值为78~201 m^(3)/s,分级嵌套流域的洪峰流量分别为104~810 m^(3)/s、125~1041 m^(3)/s、144~1202 m^(3)/s、169~1329 m^(3)/s、181~1436 m^(3)/s、198~1571 m^(3)/s、214~1712 m^(3)/s和231~1889 m^(3)/s。

研究成果可为中小流域洪水频率分析及其时空分布规律提供技术支持和参考。

【总页数】5页(P31-35)【作者】王雪梅;郭良;翟晓燕;刘荣华;刘昌军【作者单位】中国水利水电科学研究院;水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心【正文语种】中文【中图分类】TV877;TV122【相关文献】1.山洪灾害分析评价中小流域洪水计算方法研究2.基于分布式水文模型的山洪预警临界雨量分析--以涔水南支小流域为例3.小流域暴雨山洪水文模型与水动力学方法计算比较分析4.基于中国山洪水文模型的动态临界雨量研究及应用5.基于HEC-HMS水文模型的流域洪水临界雨量模拟分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。