实时洪水预报中河道洪水演进关键问题研究
批准号:
52079035
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
李致家
依托单位:
学科分类:
工程水文与水资源利用
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李致家
中文摘要
洪水预报是防洪减灾中重要的技术措施,1998年长江大水之后国家完善了大江大河的水雨情自动测报站网系统,从2013年开始进行全国中小河流与山洪监测及预警预报。河道洪水演进是实时洪水预报中一个关键的环节。欧美经过近一个世纪研究已经建立了守恒型非线性系列化的河道洪水演进模型,我国仍采用上个世纪七十年代发展的线性模型。根据我国不同区域河道情况,借鉴国外最新河道洪水演算预报模型的理论和方法,针对模型中线性与非线性、水量守恒与动量守恒及北方流域每年初次洪水河道水流非渐变流科学问题进行研究,建立和改进我国用于实时洪水预报中河道洪水演算系列化的模型,模型可用于大江大河干流、中小河流与山洪河道,参数既可以采用河道实测断面与水位流量资料计算,可以通过概化进行计算;研究模型与实测水文资料同化及实时校正和不确定性估计。采用河道汇流模型进行一次实时洪水预报算时间要小于10分钟,以便于用于实时洪水预警预报。
英文摘要
Flood forecasting is an important technical method in flood control and disaster reduction. After the flood of the Yangtze River in 1998, the station network system for automatic observing and forecasting of big rivers has been established and improved in China. The nationwide monitoring and early warning for torrential flood of small and medium rivers started at 2013. Channel flood routing is a key link in real-time flood forecasting. After nearly a century of research, a series of conservative nonlinear channel flood routing models have been established in Europe and the United States. However, the linear models developed in the 1970s are still used in China. According to the river conditions of different regions in China and the theory and method of the latest channel flood routing model in foreign countries, the scientific problems of linear and nonlinear, water conservation and momentum conservation for the model, as well as the non-gradual flow for the first flood of a year in the northern river were studied. The serialized model of channel flood routing for real-time flood forecasting was established and improved, which can be used in the main stream of big rivers, small and medium rivers and flash flood. The parameters of the model can be calculated not only by the measured section data and water level-discharge data of the river, but also by generalizations. The assimilation of model and measured hydrological data and real-time correction were studied, and the uncertainty of model was estimated. The calculation time of a real-time flood forecast using the channel routing model is less than 10 minutes in order to apply to real-time flood warning and forecasting.
河道洪水演进是实时洪水预报中一个关键的环节。欧美经过近一个世纪研究已经建立了守恒型非线性系列化的河道洪水演进模型,我国仍采用上个世纪七十年代发展的线性模型。根据我国不同区域河道情况,借鉴国外最新河道洪水演算预报模型的理论和方法,针对模型中线性与非线性、水量守恒与动量守恒及北方流域每年初次洪水河道水流非渐变流科学问题进行研究,建立和改进我国用于实时洪水预报中河道洪水演算系列化的模型,模型可用于大江大河干流、中小河流与山洪河道。采用河道汇流模型进行一次实时洪水预报算时间要小于10分钟,以便于用于实时洪水预警预报。进行了10个方面的研究:(1)基于数值实验的河道汇流方法适用性分析。(2)我国北方河流初次洪水河道水流非渐变流科学问题进行研究。(3)MCT、康吉演算及我国河道汇流非线性方法。(4)河道汇流演算采用局地惯性波方法研究。(5)基于TVD格式的MCT方法的稳定性研究。(6)河道汇流模型的同化校正研究。(7)分布式降雨径流水文模型中采用新的河道汇流方法。(8)研究的新方法应用。(9)海河“23.7”流域性特大洪水复盘模拟研究。(10)概念性水文模型中多层剖面土壤湿度的实时同化研究.在该基金以及其它研究经费的资助下完成了,总共发表了期刊论文28篇,其中SCI论文5篇,EI论文1篇。学术专著3部,专利3个,各种奖项5个,其中水利学会与大坝学会一等奖各一个。.采用该基金研究的河道流量演算方法,在河海大学硕士、博士研究生以及本科教学中进行了采用。采用该基金研究的汇流方法,已经应用到我国的降雨径流水文模型中,并在我国的洪水预报与水文预报中得到实际应用。项目组在2023起为河北省建立了大清河等河北省海河流域的多源洪水预报模型系统,其中包括网格新安江模型,包括新的河道洪水演算方法。项目组在2023起为北京水文中心建立了在永定河流域已经建立了实时洪水预报系统,其中包括网格新安江模型,包括新的河道洪水演算方法。项目技术在山东省及内蒙古洪水预报系统中进行实际预报应用。
降雨径流分布式水文模型中基于物理基础坡面和河道汇流模型及与实测水文资料同化研究
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批准号:51679061
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2016
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负责人:李致家
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依托单位:
洪水预报降雨径流分布式水文模型中新一代流域汇流模型及尺度规律研究
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批准号:51179045
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2011
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负责人:李致家
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依托单位:
半湿润半干旱流域用于水文预报的新一代降雨径流水文模型研究
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批准号:41130639
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项目类别:重点项目
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资助金额:200.0万元
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批准年份:2011
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负责人:李致家
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依托单位:
用于实时洪水预报的新一代降雨径流模型研究—改进新安江模型
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批准号:50479017
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项目类别:面上项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2004
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负责人:李致家
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依托单位:
在实时洪水预报中采用雷达测雨的关键技术
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批准号:50279006
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2002
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负责人:李致家
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依托单位:
国内基金
海外基金