陈喜-重大项目研讨会-2012.ppt

变化环境下工程水文计算的理论与方法,国家自然科学基金重大项目2012年学术研讨会,主持单位： 河海大学项目负责人： 陈 喜参加单位： 清华大学 西安理工大学武汉大学 华北电力大学,2,汇报提纲,一、研究目标、重点、创新点,二、项目管理,三、项目研究进展及成果,四、存在问题,3,,三大科学目标,1：揭示气候变化及人类活动影响下的水文过程演变机理,2：建立水文要素变异的定量识别理论与方法体系,一 研究目标、重点、创新点,3：提出一套适应变化环境的水文频率计算及风险分析方法,各课题最终成果（项目在三大流域综合-产品）： 课题1-2-3：重构不同时空分布降雨、径流序列（方法） 课题4（2、3）：非一致性频率计算及设计洪水/径流（方法） 课题5（1-4）：多重不确定性分析及风险评估（方法）,,三大科学问题,1：水文过程对环境变化的响应机理,2：水文极值时空分布的演变规律,3：非一致性水文序列频率分析理论,4,,预期创新点,代表性 （非）一致性 区域规律,非一致性频率计算 不确定性风险,提出变化环境下的产汇流模式和尺度分析方法；构建多尺度协调的分布式水文模型及其参数化方法 发展基于时变统计参数的非一致性水文序列重构模型，提出基于水文物理过程的非一致性水文序列概率分布的数学表述 建立考虑非一致性影响的工程水文设计多重风险评估方法,一 研究目标、重点、创新点,预期创新-应用价值,水利工程 水库：8.7万座 塘坝：585万座 堤防：27万余公里 分蓄洪区：约100处 未来十年将投入四万亿大兴水利工程,促进我国水利工程设计规范的更新与完善，降低水利工程设计、运行及管理的风险，提高水资源利用效率，具有重大的经济和社会效益,水资源利用及防洪安全 1999年由于降雨径流减少及时空分配极不均匀，1999 年末我国水库蓄水总量1689 亿m3 ，比1998 年末减少112亿m3。

从1954—2003年的50年中，全国各类水库发生垮坝失事3481座，大大高于世界平均水平一 研究目标、重点、创新点,6,,三大科学目标,1：揭示气候变化及人类活动影响下的水文过程演变机理,2：建立水文要素变异的定量识别理论与方法体系,课题1,课题2,课题3,2 项目分工及年度工作内容、目标,代表性、（非）一致性、区域规律,目标,,2 项目分工及年度工作内容、目标,三大科学目标,3：提出一套适应变化环境的水文频率计算及风险分析方法,课题4,课题5,目标,（非）一致性频率计算、不确定性风险,二 项目管理,1、项目管理办法 国家自然科学基金重大项目管理办法（2002年12月13日 国科金发计（2002）64号） 《国家自然科学基金重大项目》“变化环境下工程水文计算的理论与方法” 项目实施管理办法补充条款及重要事项安排,二 项目管理,2、项目网站重大项目网站： 项目管理,3、学术研讨及现场考察2012年7月4日在南京河海大学召开学术研讨会2012年7月5日~7日访问淮河水利委员会… 4、简报,三、 项目研究进展及成果,1、资料收集与整理全面收集全国气象、水文资料、重点流域（淮河、渭河等)以及典型区气象、水文、下垫面资料,气象观测站点分布图,二 项目研究进展及成果,2、研究进展 (1)气象、水文要素变化规律及辨识方法（课题1、2、3） (2)流域产汇流模式及水文模型（比较、构建、不确定性）（课题1、2、5） (3)非一致性频率分析方法（课题3） 针对流域淮河流域、渭河流域、长江中上游 研究特色 （1)长历时降水变化特征及其气候成因(2)产汇流计算模式(淮河山丘区、平原区、渭河高原区、长江上游）(3)水文序列变异的综合诊断及定量分析(4)基于逐步聚类分析的水文过程预测的不确定性(5)非一致性频率分析的广义可加模型(GAMLSS),二 项目研究进展及成果,3、项目共发表（含录用）论文77篇，其中SCI 37篇在顶尖学术刊物JGR-1、WRR-1、JH -3、 Clim. Dyn.-1课题1：21篇（SCI 11篇）、课题2：5篇（SCI 4篇）课题3：15篇（SCI 2篇）、课题3：20篇（SCI 4篇）课题5：16篇 (SCI 16篇） 4、发明专利及软件著作权获得发明专利2项、实用新型4项、软件著作权2个 5、人才培养杰出青年基金（李永平）、优秀青年基金（田富强、何理）、青年”（何理）、青年拔尖人才支持计划（卢宏玮）,14,（1）资料及成果共享（2）发表文章数量、质量，与本项目（课题）关联性，引用（3）围绕项目（课题）研究重点及预期目标（4）项目及各课题在理论与方法上的突破点（5）课题之间合作研究及相互承接（6）国际合作,三、 存在问题,响应机理,频率分析理论,极值演变规律,四、课题重点、方法及突破创新点,降雨、径流（极值）序列： 气候变化 下垫面变化,非一致性序列的概率分布 多水利工程（群）水文设计概率,物理：模型,统计：时间序列,物理模型+随机分析,需要解决的问题很重要！ 理论与方法上如何突破？,不确定性及风险： 资料、模型、结果,,关注的时间尺度多长？,,平稳（stationarity）和非平稳（nonstationarity）,关注的时间尺度-长系列（工程寿命期）,Demetris Koutsoyiannis,,两种观点,,,,三（四）大流域及重点研究区,19,（1）选择的两个流域是否合适？ （环境变化、水文过程变化、工程对象、资料条件）（2）强化观测及实验小流域 （史灌河流域上游山丘区、沙颍河流域平原区、或其它流域。

考虑现有基础，覆被变化、工程拦蓄等）（3）蚌埠站以上 （气候及下垫面变化水文模拟与预测，多工程（链）作用下设计洪水及风险评估）（4）合作研究,。