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[成果] 1700240259 广西
TV8 应用技术 防洪管理 公布年份:2017
成果简介:近年来,扶壁式防洪堤因具有具备占地少、拆迁工作量小、适用于旧堤加高、加固堤防工程和河流岸坡、复杂地质条件、且综合利用条件好(下面临街面可作为商铺或景观墙)等优点,在广西得到大量的应用。这种堤型采用上部框架挡水结构和下部桩基基础相结合的结构形式,其中桩基础既能用作上部构筑物的基础,又能用作加固堤防边坡的抗滑桩。相对于普通桩基,扶壁式防洪堤桩基具有受水位变化影响大、桩顶变形大、既有主动桩又有被动桩受力特点的特殊性。在工程实践中,扶壁式防洪堤桩基的设计无专门规范可依,也未建立独立的合理的设计理论体系,实际工程设计中仍按普通抗滑桩的计算理论进行存在计算假设过于简化、参数取值随意性大、过于依赖工程经验等问题,势必造成安全隐患或大量浪费。因此,开展扶壁式防洪堤桩基内力计算程序的研究具有重要的现实意义与科学研究价值。研究表明,相对于普通桩基,扶壁式防洪堤桩基具有受水位变化影响大、桩顶变形大、既有主动桩又有被动转受力特点的特殊性。p-y曲线法既考虑了土体与桩身的非线性大变形,又考虑了桩体锚固变形较小的特点,不仅克服了传统内力求解方法如“K”法、“m”法等仅适用于小变形条件的局限性,为扶壁式防洪堤桩基内力计算问题的合理解决提供了有效手段。群桩效应和承台对扶壁式防洪堤桩基的影响不可忽略。采用群桩的p-y曲线折减法考虑框扶壁式防洪堤桩基群桩效应,结合桩-土之间的变形协调条件,利用人工蜂群优化算法分析群桩荷载分配求解的问题,为扶壁式防洪堤桩基的求解提供了一种有效的手段。该软件就是提供了一种有效的防洪堤桩基内力计算方法,以MATLAB为计算平台,采用ActiveX技术实现了Visual Basic集成开发平台对MATLAB程序的调用,编制了扶壁式防洪堤桩基内力计算的可视化界面程序。
[成果] 1700460004 福建
TU99 应用技术 防洪管理 公布年份:2017
成果简介:近年来,受全球气候变化影响,暴雨等极端天气对社会管理、城市运行和人民群众生产生活造成了巨大影响,加之部分城市排水防涝等基础设施建设滞后、调蓄雨洪和应急管理能力不足,出现了严重的暴雨内涝灾害。一场接一场的暴雨,让一座又一座城市陷入内涝之困:道路积水、管线断裂、交通阻滞、房屋受损、人员伤亡等。该项目的目标是研制排水防涝信息立体感知与监控、天地一体数据融合、异构数据集成等关键技术,在摸清排水防涝设施现状基础上,针对排水防涝综合监管、安全运行、指挥调度等需求,建立普查、维护、监测、应急、评估为一体的排水防涝智慧管控平台,为城市排水防涝提供全方位技术支撑,提高城市防灾减灾能力和安全保障水平;促进排水防涝数字化管控的规模化市场应用,带动地理信息产业链及物联网产业链快速发展。该项目针对城市排水防涝综合监管、安全运行、指挥调度等主要需求,综合运用地理信息系统(GIS)、全球导航卫星系统(GNSS)、遥感(RS)、物联传感、现代通信等新兴技术,重点攻克排水防涝信息立体感知与监控、天地一体数据融合、异构数据集成等关键技术,在摸清排水防涝设施现状基础上,建立集普查、维护、监测、应急、评估为一体的排水防涝智慧管控平台,面向排水防涝领域提供智能采集、数据融合、数据管理、巡查养护、监测预警、指挥调度、管网评估等一体化服务,为城市排水防涝提供全方位技术支撑,有效提高城市防灾减灾能力和安全保障水平。该项目面向城市排水防涝需求,紧密围绕智慧城市水利、市政、应急等部门在地理信息技术和物联网技术之上的应用需求,解决智慧排水建设中排水设施感知数据空间可视化、实时在线监测等突出问题,面向排水防涝领域提供智能采集、数据融合、数据管理、巡查养护、监测预警、指挥调度、管网评估等服务,推动了面向排水防涝的地理信息应用、物联网应用服务发展,有效提高排水防涝监测预警管理水平和工作效率,为城市安全运行管理提供了有力保障,增强了城市应急和防灾减灾能力,对推动数字城市和智慧城市基础性设施的建设和发展具有重要意义。
[成果] 1700610228 浙江
TV8 应用技术 防洪管理 公布年份:2017
成果简介:城镇是政治、经济、文化中心,人口密集,财富集中。中国城镇绝大多数坐落在江河湖海之滨,每年会不同程度遭受江河洪水和内涝积水的威胁,然而中国很多城镇防洪工程建设滞后,防洪标准较低,部分已建成的防洪堤存在亲水性差等弊端。有效解决城镇防洪将是水利发展的一个重要趋势。该课题项目在国内外现有移动式防洪系统的基础上,结合城镇防洪特点,设计开发一套快速移动式防洪系统,解决常规防洪手段亲水性不够,滨水空间未充分利用,人水阻断的弊端,达到既能保障未封闭的防洪圈的防洪安全,又能保证人水和谐、景观协调的目的,构建出新型的城市防洪工程体系。 主要成果:(1)根据城镇原有景观对防洪系统的不同要求,开发了以下三款快速移动式防洪系统:直升式防洪系统、上翻式防洪系统、组合式防洪系统,新型的结构布置和启闭方式,在保证挡水效果的同时又兼顾景观要求;(2)三款快速移动式防洪系统分别设计了结构稳定、安全可靠、景观协调的水工结构基础,日后可根据实际工程条件对其相应调整;(3)直升式防洪系统水工结构采用重力式基础,基础采用防渗墙防渗,基础承载采用防渗墙和灌注桩联合承载;(4)针对移动防洪系统要求,分别选用聚四氟乙烯、硅橡胶作为止水材料,选用铝合金作为组合式防洪系统的挡水叠梁材料;(5)设计闭式直推启闭机用于直升式防洪系统中闸门启闭。 主要技术突破:(1)创建与景观协调的新型防洪系统布置型式和启闭方式;(2)直升式防洪系统采用重力式水工基础;(3)专用装备闭式直推启闭机;(4)采用新型止水材料,门体材料;(5)组合式防洪系统配置背水侧顶紧装置。 项目发表代表性论文1篇,获得发明专利3项。 项目取得的研究成果已为该省多个防洪工程提供了技术支持,其中直升式防洪系统已经应用于兰溪市城东片防洪堤应急工程,解决了兰溪市老城区婺江路段城市防洪圈不闭合的问题,工程与周边原有古建筑群相协调,实施2年多来,经受住了多场洪水考验,效果良好。上翻式防洪系统已经应用于正在施工的苕溪清水入湖河道整治(余杭区段)工程;组合式防洪系统拟在该院设计的多个工程中列入应用(可研阶段)。 项目研究思路和有关成果可适用于城镇河道与堤防的防洪工程,在保证防洪安全的同时也为人民群众提供和谐的人水环境,为浙江省“五水共治”战略的实施提供技术支持。
[成果] 1700270066 河北
TV8 应用技术 防洪管理 公布年份:2017
成果简介:该项目以陕京三线输气管道工程为依托,对大口径定向钻穿河工程设计、施工以及对堤防的影响与防护等关键技术进行了研究,提出了直径为D1016、D914、D813、D711、D610、D508、D406的主管道分别在入土角度为8°~18°和入土直线段为20~30m时对应的穿越深度,建立了一套完整适用于大口径定向钻施工的穿越深度数据库;对定向钻穿越堤防后的堤顶与边坡进行沉降监测分析,总结出了沉降量随着距堤顶深度的增加而增大的规律,在孔壁附近0.5m处达到146.8mm,极易导致深层裂缝等隐患的产生。依托陕京三线穿越大清河工程,通过对孔距1.3m、1.4m和1.5m的高喷墙施工试验段效果进行对比分析,提出了一套适用于粉质粘性土地质条件的高喷墙施工参数,即:孔距1.3m,水压力36MPa,气压力0.7MPa,浆压力0.5MPa,水浆比0.8:1,有效地解决了高喷墙凝结体连接技术难题。借助有限元法,对堤防高喷墙的防渗效果进行分析研究,验证了高喷墙作为防护措施的可行性和有效性。定向钻穿越施工技术具有施工不受汛期条件影响,不破坏大堤,施工周期短,不需稳管和水工保护,安全性高等特点。摆喷墙施工简单,防渗效果好,经济效益明显,具有广阔的应用前景与重要的推广价值。
[成果] 1700610204 浙江
TV8 应用技术 防洪管理 公布年份:2017
成果简介:1.立项背景: 该省沿海平原河流湖泊众多,河网水流运动阻受海洋动力影响显著。一方面枯水季节水体流动缓慢,极易发生水体富营养化,另一方面汛期洪水排泄受阻极易发生洪涝灾害。防洪排涝和水生态恢复水环境治理等水利工程的规划设计中迫切需要研究论证工程方案的可行性,平面二维模型比一维模型和物理模型等研究手段有精度高、可视化好和研究成本少等优势。 2.研究内容、推广及效益: (1)以慈溪和柯桥河网等河流为研究对象,研究了模型的糙率分布参数,验证了河网(湖泊)水动力学二维数学模型,为提高水流运动模拟精度和论证规划设计方案的最优化提供了可靠手段; (2)河网河流流动特性和流动分类指标和分类研究。以慈溪河网为研究对象,按照《水体富营养化调查规范》指出的水体富营养化的三大因素中的水流流速大小作为分类指标,通过分析计算结果,把河网中的43条河段按照水体流动性分成五个类别进行分析。找到了水体流动性差最易形成水体富营养化和水环境急需治理的河流,为寻找增强河网水体流动性的措施提供了定量依据;找出了流动性最大的河道,以此路径作为快速排涝通道; (3)水闸调控增强河网流动性对策研究。对河网中流动性小的河道,应用二维模型计算了在引水线路上流动性小的入口设置水闸调控方案,分析了方案对河网流动性增强的效果和对附近水动力的影响;计算结果为规划设计提供了定量依据; (4)柯桥主城区清水工程引入河网湖泊水动力特性研究。应用二维模型计算研究了清水工程河网湖泊水动力特性,为探索加快湖泊水体流动提供了定量的依据; (5)分析了加快河网湖泊水流运动的数十个案例,提出了加快河网湖泊水体流动的方案,包括:设置水闸群调控、拓宽阻水河道、增加湖与河网水系连通、在湖内设置导流堤等导流建筑物、降低流出瓜渚湖出口水面水位等; (6)利用二维模型计算了设置导流建筑物、降低湖泊出口水位高程和水系连通三个方案的河网湖泊水流运动,研究了三个方案对水体流动性增强的影响,通过比较给出了最佳方案对策; (7)分析了柯桥南部鉴湖水动力和防洪排涝问题,建立了鉴湖河网二维模型,计算分析得到了河网中壅水最大的河段,找出了最需要实施河网水系连通的河段,计算分析了桥涵拓宽前后的河网水动力及其影响,分析了河网水系连通和桥涵拓宽对加快河网水动力和快速防洪排涝的显著效果。 以上是二维模型及其在慈溪浙东引水河网水系环通工程和增强柯桥河网湖泊水体流动和加快防洪排涝工程规划设计。
[成果] 1700441683 浙江
TV8 应用技术 防洪管理 公布年份:2017
成果简介:系统整理完成了钱塘江河口备塘调查报告:根据浙江省水利厅办公室印发的《关于开展钱塘江河口备塘调查工作的通知》,浙江省钱塘江管理于2014年2月配套下达了《钱塘江河口备塘调查技术方案》,浙江省钱塘江管理组织了沿江两岸有备塘调查任务的县、市、区相关人员参加的“钱塘江河口备塘调查技术”培训。在现场踏勘、必要的测量以及相关县市备塘调查成果的基础上整编完成了钱塘江河口备塘调查报告。全面梳理了钱塘江河口一、二线海塘现状的基础上,结合地区社会经济发展状况,提出了二线备塘的布置方案,并分析计算了其减灾效益:在调查掌握钱塘河口两岸备塘、一线海塘现状以及相关规划的基础上,结合钱塘江河口水文、江道特点,在充分征求地方相关意见建议的基础上,通过数值计算得出不同布置方案的减灾效益,得出了钱塘江河口防汛备塘的布置方案的优劣。基于一、二线联合防御达标的思路,提出了二道防汛封闭线的封闭加固措施。实现一、二线海塘联合防御,是打造安全可靠的钱塘江河口防洪御潮体系的关键。二线防汛备塘以及二道防汛封闭线的封闭加固措施在考虑减灾效益的同时要兼顾交通、文化、景观休闲等综合功能的实现为目标。典型备塘文化价值的探讨:钱塘江海塘修建历史悠久,是中国古代著名的建筑工程,它见证了沿海(江)人民与海潮抗争的历史,是劳动人民智慧的结晶,是沿江地区重要的历史文化遗产。但随着钱塘江河口全线缩窄江道整治工程的实施和治江围涂的进展,尤其是沿江两岸城市化进程的加快,原先这些临江一线海塘逐渐退居二线或二线以上,作为中国古代伟大的水利工程或当地人民群众的围垦精神要加强保护、有效管理、合理利用。
[成果] 1700270065 河北
TV8 应用技术 防洪管理 公布年份:2017
成果简介:该项目针对传统防洪挡水墙产品存在的问题,研发了快速挡水的新型装配式防洪挡水墙,分别为快速装配式防洪挡水墙、插接式子堤;研发了一套以板、柱为单元模块的低水头(0.7~2.2m)快速装配式防洪挡水墙,该技术主要采用铝合金、橡胶密封条等材料,现场装配式安装,具有体积小、重量轻、施工简单快速、可拆卸等优点,有效地解决了城市低洼地带快速应急防洪挡水这一技术难题,填补了该技术领域的空白;研制出了一种由铝合金角架、横梁和玻璃钢面板连接构成的刚性插接式子堤,该技术主要应用于河道堤防应急抢险,有效地提高了挡水高度0.8m;采用有限元方法,对挡水墙和插接式子堤的结构强度进行了复核,验证了该技术的可行性和有效性;编制了河北省地方标准《快速装配式防洪挡水墙技术规程》1部,该标准的编制为快速装配式防洪挡水墙这一先进技术的成果转化和产业化技术推广提供了重要的理论和技术支撑;研发的快速装配式防洪挡水墙产品已成功应用于武汉长江隧道、厦门电厂地下车库等工程,并取得了较好的经济和社会效益,具有重要的应用价值和广泛的推广前景。
[成果] 1700520293 江苏
TV8 应用技术 防洪管理 公布年份:2017
成果简介:该项目属于水利工程领域中防洪技术的应用基础研究。洪涝灾害预警与防控是国家防洪安全的重大需求。高度城市化地区“雨岛效应”凸显、极端暴雨事件频发,造成洪涝灾害损失严重。城市化显著改变了降雨径流、汇流路径和方式等水文过程,洪涝灾害演变更加复杂,与之相应的城市化地区洪涝预报预警和防控面临严峻挑战。科学揭示气候变化与剧烈人类活动综合作用下的产汇流机理和洪涝灾害演变规律,有效构建防洪工程调度与社会减灾协同应对的综合防控技术体系,是高度城市化地区洪涝灾害防控亟待解决的国际公认难题。项目组历经14年,依托国家科技支撑计划重点项目、公益性行业科研专项、国家自然科学基金重点项目等,围绕洪涝灾害模拟理论与方法、基于大数据的洪涝灾害预警与风险评估技术、洪涝灾害全景式综合防控等率先开展研究,取得如下创新成果:1.揭示了高度城市化地区产汇流机理和洪涝灾害演变规律,丰富和发展了高度城市化地区洪涝灾害模拟理论。将原型观测与现代数据分析技术相结合,建立分散产流-原位蓄调-管网河道排水的变参数模型,定量刻画城市化地区洪峰加大滞时缩短的产汇流变化机理;揭示下垫面类型和社会经济格局嵌套的暴雨洪水-孕灾-成灾链型灾变过程响应机制;建立暴雨-地物-淹没空间特征组合关联模式,发明灾变动因的重现匹配辨识方法。2.发明了基于大数据的洪涝灾害预警与风险评估新技术,突破了洪涝精准预警与灾害损失计算关键技术瓶颈。提出洪水过程与地理特征匹配及灾情监测反演的灾害前兆信息挖掘方法;建立警讯阈值区间时空测度矩阵,创建洪涝灾害“观测-模拟-辨识”预警系统模型;提出多情景的洪涝灾害扩散损失计算方法与格网化风险动态评估技提高洪涝预警精度,实现了多时空尺度风险评估。3.创建了洪涝灾害全景式综合防控技术体系,实现了防洪工程调度与社会减灾协同应对。提出随机Petri网全景式防控组织优化技术;建立城市化地区防洪格局协调性判别准则,提出流域-区域-城市防洪除涝排水工程的多层级、多目标、多阶段联合优化调度技术;提出政府-市场-公众多主体合作的风险分散技术;创建“宏观-中观-微观”帕累托(Pareto)优化反馈式工程调度与社会减灾全景式管理技术;创建云环境下综合集成研讨决策技术,开发MADA-2000系列综合集成研讨决策平台。显著提高了综合防控能力和应急行动效率。成果已应用到长委、海委、珠委、太湖局等流域机构和地方部门共37家单位,取得了重大防洪减灾效益,部分应用证明统计累计减少损失18.3亿元。特别为2013年深圳、2015年广州、2015年南京、2016年武汉等地区暴雨洪水的防洪减灾提供核心技术保障。授权发明专利21项,软件著作权26项,成果被12部国家与行业标准规范采纳,发表期刊论文SCI86篇、EI112篇,SCI论文被引1201次,出版专著11部。成果显著提升了中国防洪减灾科技水平。获2009、2015年教育部科技进步奖一等奖2项。
[成果] 1700320470 辽宁
TV6 应用技术 防洪管理 公布年份:2016
成果简介:主要内容。项目研究着眼于国家对防灾减灾迫切需求,针对中国北方中小流域水工程安全与山洪灾害存在的突出问题,依托“中小水库防洪减灾技术”等多项部省级科研课题,历经15年,从基础性支撑技术、工程安全保障技术、降低洪旱灾害风险措施、管理应用战略四个层面,重点开展山洪灾害调查评价、水库工程安全、山洪灾害成因与治理、水库病险演变机理与除险加固、流域防灾减灾预报预警、水雨工灾情测报、综合防治与管理等7个专项研究。获奖和专利情况。共取得创新成果7项,获省一等奖2项,地市一等奖7项,专利15项,著作权4项,专著5部、论文40余篇,规范性文件4项。成果达到国际领先水平。技术经济指标:调查分析评价785个小流域,研究山洪多发成因,无资料地区设计暴雨计算方法及设计洪水成果。临界雨量水位预警指标确定及逃避险方法。填补了小流域山洪灾害理论和防治方法空白。首次提出中小流域防洪现状评价方法。测算复核885座水库各类曲线、防洪标准,解决了水库工程资料缺失防洪标准不清等历史问题。研究大坝安全理论及评价方法、病险演变机理和山洪沟治理方法,首次提出大坝健康及趋势理论、适合北方地区的12种除险加固工程新模式和以拦\蓄\避\通\护为主兼顾生态的山洪沟治理新理念。首次以抗雨能力,预报降雨、库水位、实时最高水位及PA值5个指标为基础,构建北方地区中小型水库分期分区多指标综合预警体系,实现集实时、日常、假拟预警为一体多时相集成预警。创新性提出小型水库抗雨能力新概念,利用抗雨能力和四象限法进行洪水预报,精度82%,提前时限1.2h;建立小流域分布式洪水预报模型,精度87%。实现流域及水库雨水工旱等14项指标在线监测,精度95%以上,填补了小流域和小水库不能报汛和监测的空白。建立信息采集、预报预警等27项功能的通用平台,可移植性强。创建基层水利服务体系、水库管理及山洪灾害预防体系,设立水利员库管员,提出小型水库新型管护模式。应用推广及效益情况:该研究的多项成果被列入“水利部科技成果重点推广计划”和“省科技成果转化计划”。其中在省内共推广785个小流域、885座水库、61条重点山洪沟。成果在吉林、黑龙江、山西等省推广应用。其中3部专著被沈阳农大等3个院所引入教材。部分成果被中科院遥感所、中科院新疆生态地理所、新疆水循环国家重点实验室等单位的国家级项目引用。2013年8月16日清源县发生特大洪水,全县密切关注雨水情,启动山洪预警、转移人员,55座中小型水库科学调度拦蓄洪水,大大减少伤亡损失;2014年全省发生特大干旱,全省突出加强小型水库抗旱应急措施建设,浇灌面积930多万亩,减少粮食损失30亿斤以上,解决40多万群众饮水困难。全省2013、14、15三年累计减灾效益59. 35亿元,社会和生态效益巨大。据松辽委统计,辽吉黑内东北四省区三年累计减灾效益不低于200亿元。
[成果] 1700330223 福建
TV8 应用技术 防洪管理 公布年份:2016
成果简介:该课题属水文及水资源学科领域,为应用基础研究类型。城市内涝是国内外众多城市普遍存在的心腹之患和顽疾。福州中心城区三面环山、南面临江,集水面积160km<'2>,其中山地面积61.7km<'2>。城区外围山洪汇入城区内河,与城区涝水汇集,再通过晋安河、光明港水系(东片)及白马河水系(西片)排往闽江。特殊的气象因素和地形地貌条件,造成福州的内涝问题尤为突出,严重影响生产、生活,威胁城市安全,但内涝治理十分困难和复杂,一直无法解决。该课题通过深入分析研究福州中心城区的内涝成因,采用先进的治涝理念,提出福州城区内涝治理的关键技术及系统的对策措施。主要内容如下:提出福州市内涝治理的新理念、目标、综合治理的方案和总体工程布局。首次提出山洪防治(高水高排)与内河生态补水双兼顾的工程方案,实现“洪涝分治、外洪不入城”;同时利用排洪隧洞、水库进行生态补水,做到“一洞两用”、“一库两用”。暴雨洪水期间拦截城区外围山地(面积44.2 km<'2>)5年~50年一遇的洪水,经八一、登云2座水库调蓄后、通过排洪隧洞直接排入闽江,山洪不汇入城区,大幅削减城区的涝水量,提高城区的治涝标准;平时抽闽江水,利用排洪隧洞输送到2座水库调蓄后,再自流到城区各内河进行生态补水,可基本消除内河黑臭水体,具有山洪防治功能和生态补水双重效益。成果属国内首创。提出城市不同类型下垫面暴雨洪水产汇流计算模型。根据城市下垫面情况建立城市地区产汇流耦合模型,将城市产流模型、管网汇流模型、河道汇流模型、坡面(地面、路面)汇流模型进行耦合,形成一整套完善的立体式城市雨洪产汇流系统模型,分析计算城区河网的洪水流量过程和内涝淹没的范围、深度、历时等。研究确定山洪防治与生态补水工程合理规模及关键技术。根据山洪产流特性,汇流机理,计算环城区外围山地12座截洪坝的洪水成果,分析各截洪坝拦蓄后、洪水从不同汇入口进入排洪洞后的组合及演进规律,提出山洪防治排洪洞设计流量计算方法和成果;利用隧洞与水库联合调度,减小排洪流量,优化排洪隧洞规模和生态补水工程规模,节约工程投资和生态补水运行费用,方法科学先进,成果合理可行。课题研究成果已应用在《福州中心城区排涝规划》(规划已经取得福州市人民政府的批复,榕政综【2016】205号)中,提出的福州江北城区山洪防治及生态补水工程(已通过水利部水规总院审查,正付诸实施),研究提出的内涝治理方案较常规方案减少城市动迁人口约2600人,减少土地征用约500亩,减少对城区内河、交通、市政等设施的影响,节约工程可比投资约12.3亿元;并同时解决福州中心城区内河的生态补水问题,改善内河水环境。具有重大的社会效益、经济效益和环境效益。课题研究的方法与技术成果对解决其它城市的内涝具有指导和借鉴作用,在城市内涝防治与生态补水方面具有广泛的推广应用价值。
[成果] 1700260330 安徽
P33 应用技术 防洪管理 公布年份:2016
成果简介:中小河流洪水预报预警技术是《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中“公共安全”重点领域的优先主题(57)国家公共安全应急信息平台和(62)重大自然灾害监测与防御中的重点研究内容。近年来中小河流洪水灾害问题受到社会广泛关注,特别是安徽省局部暴雨突发、多发,洪灾严重,已成为防洪减灾体系中的薄弱环节。洪水预报预警在中小河流防洪减灾中起着重要作用,但由于中小河流大多位于山丘区,流量站点稀少、资料短缺,洪水突发性强、预报预警难度大,长期以来相关理论与技术进展缓慢,已成为防灾减灾及水科学的世界难题。项目利用先进的水文模型理论、数值天气预报技术、地理信息和遥感技术等大数据技术,创建了中小河流洪水精细化预报预警理论与技术体系。成果在安徽省、淮河流域及中国其它流域进行了成功应用和推广,其中洪水早期预警模型列入了荷兰模型系统用户名录,部分成果被《淮河流域水情预警发布暂行规定》(淮汛办[2014]2号)行业标准采用。四项主要创新成果(按重要程度排序):提出了基于量纲相似因子的中小河流汇流计算新方法。以流域水文相似理论为基础,采用量纲分析方法,选取洪水流速作为相似因子,通过理论推导,提出了资料短缺地区中小河流实时洪水预报汇流计算新方法,突破了长期以来中国中小河流缺乏高精度实时洪水预报方法的技术瓶颈,为中小河流突发洪水应急预报提供了新途径。创建了大数据驱动的精细化面雨量定量计算技术。针对中小河流传统观测资料短缺难题,创建了概率密度函数PDF订正与加权小波结合的多源异构降雨数据分层递进融合技术,首次提出了基于广义加法模型(GAM)原理的WRF中尺度降水数值预报产品同化新算法,形成了面向中小河流洪水实时滚动预报预警的多尺度嵌套数据链,为中小河流实时洪水预报预警提供了精细化的面雨量信息。创建了多模型动态最优组合的精细化洪水预报技术。创建了基于最优非负可变加权算法的多模型动态最优组合洪水预报新技术,充分发挥了不同模型的优势,实现了实时洪水动态加权、滚动校正预报,有效降低单一模型预报的不确定性,显著提高了预报精度。创建了大数据驱动的中小河流动态预警技术。构建土壤湿度-降水量-致灾流量本构关系,解析任意预警历时/土壤湿度组合情景下动态致洪预警曲线,结合多尺度降水嵌套数据链及流域前期土壤湿度,依据洪水发展态势构建“蓝、黄、橙、红”四级洪水预警标准,实现中小河流骤发洪水“分区、分时、分级”预警。全国1035个站(安徽121站)应用表明,洪水预报精度平均提高10%以上、预见期延长了5-10%。成果在国家防总、水利部水文局、淮河防总及20个省市级单位的中小河流洪水预报预警工作中发挥了重要作用,直接经济效益6535万、间接经济效益超过50亿,社会效益显著,推广应用前景广阔。该成果获软件著作权6项、流域行业标准1项、淮河水利委员会特等奖1项,发表学术论文30篇(SCI/EI4篇)、出版专著2部;培养水利部5151人才2人、安徽青年科技奖1人,重要国际大会主旨报告2次。
[成果] 1700210191 河北
TV8 应用技术 防洪管理 公布年份:2016
成果简介:该项目重点研究了城市河流实现自然化、亲水化、生态化、生物与功能多样性以及文化延伸的总体需求,以及按防洪排水、水生态修复、景观建设和群众参与等功能进行了总体布局和治理方式研究。分析了生态文明建设和生态环境改善的基本原则和治理模式;研究分析了为保持河流生态基本功能情况下的水资源最低需求,分析了区域适宜的河湖面积,研究了区域水资源供求形势并提出了实现河流生态长期健康运行的水源供给方式;系统研究了适宜区域特点的生态格网、绿化混凝土、生态袋、铰接式与连锁式护坡等技术指标、设计要点、施工方式以及管理维护的关键内容;综合研究了黏性土、混凝土、钠基膨润土防水毯等在不同环境下的减渗效果、设计参数、施工关键技术,提出了减渗与城市河流治理的相互关系;综合研究了采砂遗留沙坑的河流整治模式,从整体土方平衡、防洪能力协调、统筹考虑生态、景观的需求等综合因素考虑,分析了对砂坑处理和河床形态恢复的基本方式。研究了经济合理的水压技术;从地形景观、道路景观、水体景观、植物景观、河道生态建筑景观、设施景观等不同角度分析与城市河流综合整治中的关联方式,从经济技术角度研究了适宜区域特色的景观营造技术;从三维设计软件系统选择、三维设计复杂地形处理关键技术、三维设计成果特征研究等方面全面分析研究了三维技术在防洪生态工程规划、设计、施工和管理中的应用模式,通过边界表示法、实体几何构造法、线框表示法、块体表示法、空间位置枚举法、四面体格网表示法、八叉树表示法、三棱柱构模法、小平面表示法、扫描表示法等多种技术手段,研究在复杂地质条件、地形条件对不规则工程建设设计与模拟中的综合协调应用。研究成果已在子牙河流域推广应用,取得显著的生态、社会、经济效益,在条件类似的地区推广前景广阔。
[成果] 1600600766 湖北
TV8 应用技术 防洪管理 公布年份:2016
成果简介:随着国民经济和社会的不断发展,城镇化和工业化进程的加快,社会越来越关注如何利用植生挡土墙来综合整治恢复及改善城市河道,堤岸边坡生态的环境。传统的墙面绿化应用较多的是采用攀缘植物依附于结构物,依靠攀缘植物的生长覆盖墙面,达到垂直绿化的效果,而这种方法的形成过程比较慢,要使垂直绿墙达到一定高度,往往需要几年的时间。因此为了达到快速的垂直绿化效果,近年来很多机构开展了植物生态挡墙设计。常见的植物墙或生态墙的构建是采用墙体上安装框架和网格支架,然后在支架上安装绿化模块,在墙体框架背面设置灌溉系统。此类绿墙结构中的植物为展览式摆放,生长基质有限,植物无法长期持续生长,后期维护成本高。因此关于挡土墙等墙体的绿化美化成为了研究热点。
[成果] 1700340032 上海
TV8 应用技术 防洪管理 公布年份:2016
成果简介:项目属水利工程领域和海岸工程领域。依托编制上海新一轮海塘规划,开展了《海塘规划风险评估和防御标准研究及应用》课题,内容包括:风险管理理论在海塘管理中的应用、海塘风险管理影响因素识别与分析、海塘安全及防御标准影响因素识别与分析、海塘前沿风、潮、浪等统计分析、可能最不利风暴潮及海塘防御能力评估、海塘经济最优设防标准、海塘应对风暴潮风险策略、海塘应对风暴潮工程措施与非工程措施、海塘总体布局与建设时序等。研究取得如下主要成果:综合运用自然灾害风险管理和工程项目风险管理理论,研究揭示了海堤工程风险管理特点,并采用事故树分析、破坏路径和层次分析等多种方法,系统识别了海堤安全及防御标准的主要影响因素。对影响上海海塘防御能力的潮位、风速、波浪等进行频率统计分析和合理性论证,首次在取得沿海长系列台风风速频率统计成果的础上,用水文统计分析原理揭示出上海原海塘设防标准与风、潮同频率标准基本相当。基于风暴潮数学模型和历史风暴潮统计数据,模拟了上海海域可能遭遇的最不利路径和强度的台风风暴潮及其对海塘安全的影响,评估了海塘防御风险的能力。首次提出双灾害因素组合超越概率方法,推导了双灾害因素组合超越概率及组合重现期关系,探讨建立了风浪-潮双灾害因素组合重现期关系,并从理论和实践角度研究了海塘最优经济防御标准。基于风险评估对上海市海塘进行分区,确定了分区域防御标准和“一弧、三环”的海塘总体布局,并分析评价了其与相关规划的关系。针对上海现状海塘薄弱环节和海塘结构特点,提出了主海塘加高加固、促淤保滩工程和青坎整治等加强海塘安全的具体工程措施和非工程措施。研究主要创新如下:揭示了海塘工程风险管理特点,系统识别了海堤安全及防御标准的主要影响因素。模拟了上海海域可能遭遇的最不利台风路径和强度的台风风暴潮及其对海塘安全的影响,评估了海塘防御风险的能力。基于风险评估的上海市海塘设防进行分区,建立了分区域防御标准。首次提出双灾害因素组合超越概率方法,建立了风浪-潮双灾害因素组合重现期关系。成果已应用于经上海市政府批复(“沪府【2013】88号”文)的《上海市海塘规划(2011-2020)》、上海市工程建设规范《滩涂促淤圈围造地工程设计规范(DG/TJ08-2111-2012,J12144-2012)》以及南汇东滩促淤圈围等工程实践。研究取得授权发明专利1项(ZL201110314836.5),发表论文4篇(SCI收录2篇,CPCI-S收录1篇)。研究成果在上海市海塘规划、达标加固工程和相关技术标准中成功应用,提升了上海市海塘防御风暴潮灾害能力,保障了上海城市安全,经济和社会效益显著。研究采用的基于风险管理理论的海塘防御标准确定方法和海塘应对风暴潮应急策略,可应用于防洪工程、海岸工程、海洋工程等多个相关领域,弥补了国内外此方面的研究空白。研究子项《上海市海塘防御能力评估研究》和《上海市海塘规划研究报告》均获上海市优秀工程咨询一等奖(2013年12月、2015年12月)。
[成果] 1700150012 北京
[P33, TP3] 应用技术 [防洪管理, 公共软件服务] 公布年份:2016
成果简介:在“洪水风险图编制导则”、“洪水风险图编制细则”的约束下、在洪水分析计算结果与绘制成果基础上实现对洪水风险图数据与成果的汇总、集成、管理与应用。该系统的用户主要包括三类:一是各汇总集成单位,将各个编制单位提交的数据与成果进行汇总与集成;二是各省市、流域及国家级管理中心相关管理单位,对各级所属洪水风险图数据与成果资源进行统一的管理并对用户提供风险图服务,为全国风险图资源共享提供平台支撑;三是洪水风险图使用者,可直接访问该系统中已有的应用功能如风险图查询浏览、方案对比分析、方案淹没过程动态展示、洪水影响分析、避险转移分析等,亦可通过该系统接口调用所需风险图资源服务,搭建基于风险图服务的属于自己的业务应用系统。主要性能指标:系统主要功能包括:地图服务管理;各风险点成果的汇总集成;地图导航浏览、查询和展示;不同洪水方案下的影响分析、专题图地图对比、影响对比、淹没过程动态展示、试点实时洪水风险分析、试点避险转移分析;地图标绘、测量与输出等。系统可根据用户要求进行区域定制,也可根据实际需求对特定区域进行洪水风险动态分析计算模块的扩展。适用范围:各级各类洪水风险图的汇总、集成、管理、应用,基于洪水风险图服务的应用系统的搭建。
[成果] 1700150070 江苏
TP3 应用技术 [防洪管理, 公共软件服务] 公布年份:2016
成果简介:系统采用先进的、被广泛应用的.NET平台,基于Web Services、XML、WebGIS技术,开发部署简便,扩展性强;系统软件涵盖了从水资源数据采集、站点监控,到水源地、排污口、地下水、水功能区管理,以及水资源行政管理的所有功能,并对水资源规费、优惠政策、计费处理规则、行政处理流程采用了参数化设计,无需更改应用软件即可保证长期稳定运行,具有良好的自适应能力;系统软件提供了成熟、稳定的GIS服务、工作流服务、数据传输服务、模型创建服务等应用支撑中间件,避免了重复开发,有效保障了系统的完整性、规范性、开放性,减少了技术风险;系统严格按照国家水资源系统标准体系进行建设,可轻松实现国家、省或流域、市三级水资源系统的数据共享;主要性能指标:访问相应时间(局域网),≤3秒;访问相应时间(广域网),≤6秒(商用ADSL,≥4M带宽);数据存储量,无限制(在系统提供的可用存储容量大小内);运行时间限制,24小时运行;并发用户数,支持最大并发用户数500。适用范围:面向社会用户、水资源用水户及水资源管理单位的综合应用系统。适用于各类涉水单位及部门。
[成果] 1700150088 广东
[P33, TP3] 应用技术 [防洪管理, 公共软件服务] 公布年份:2016
成果简介:在利用现代传感技术、通讯技术采集数据(以水位、雨量信息为主)的基础上,该软件通过生动、直观的界面,提供各种信息处理、查询、分析和输出功能,打造优秀、专业、可靠、实用的洪水预报调度和水库自动监测专业软件,全方位将现代化技术导入水库管理与防汛决策支持,是水库管理信息化的强有力工具。主要性能指标:主要技术及性能指标:数据精度:数据库数据准确率:100%处理时间:数据更新时间:1秒多维分析响应时间:<5秒。适用范围:主要适用于河流、水库或行政区域内水利管理单位和行政机关用户。
[成果] 1700150100 广东
TP3 应用技术 [防洪管理, 公共软件服务] 公布年份:2016
成果简介:东深取水户智能化监测与管理系统功能包括取水量监控、取水量统计、取水许可证管理、水资源费征收、取水计划管理、取水统计报表管理、取水设备管理等功能,为水资源管理提供支撑。系统的建设可对取水户进行全面规范管理,为管理人员提供及时、准确的基础数据,解决管理人员无法实时掌握取水户取水情况、水资源费不能足额征收等问题;可协助用户高效的进行水资源费征收、证照管理、计量设备监管、取水计划的下达等相关业务办理,解决传统工作模式下,取水户管理工作量大、数据准确性无保障的问题;此外,系统的建立为深化计划用水、节约用水,为三条红线水资源总量控制工作开展提供数据支撑。主要性能指标:数据精度:数据库数据准确率:100%;处理时间:数据更新时间:1秒;多维分析响应时间:<5秒。适用范围:东深取水户智能化监测与管理系统服务对象主要为县/市/省各级水资源管理部门,适用于从河道、湖泊、水库和地下水取水等各类取水户取水量的监控及取水业务的管理。
[成果] 1700150127 江苏
[P33, TP3] 应用技术 [防洪管理, 公共软件服务] 公布年份:2016
成果简介:南水山洪灾害监测预警软件是基于B/S结构的网站服务,可广泛应用于各种水文、气象、地下水等自动测报系统,作为与用户前台交互界面使用。完成对水雨情资料的查询、统计分析、数据维护等功能,使水文工作人员更方便快捷的获取水雨情信息。系统使用B/S架构,方便多个用户、不用办公地点使用浏览器实时访问,具有更高效快捷的操作性。使用JAVA语言编程,采用先进的spring框架技术,具有跨平台、可移植性、可扩展性等优点。主要性能指标:(1)响应时间:<5秒;(2)资源使用率:内存600M;(3)并发用户数:50;(4)是否能够恢复:Tomcat重启恢复;(5)安全性:秘钥识别登录,安全性较好。适用范围:水文水资源监测、气象监测、地下水监测以及农田水利监测等领域。
[成果] 1700150192 北京
[P33, TP3] 应用技术 [防洪管理, 公共软件服务] 公布年份:2016
成果简介:IWHR洪水预报系统包括实时雨水情查询、预报方案构建、参数率定、实时预报、成果管理以及模型/方法管理等功能,运行效率和计算精度高,具有良好的可靠性和易操作性。主要性能指标:该项目通过由水利部科技推广中心、水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心、中国水利学会减灾专业委员会联合组织开展洪水预报软件的测评工作,经过软件测试和专家评审,评为“优良”。适用范围:适用于湿润、半湿润、干旱和半干旱地区的水雨情测报、洪水预报、水资源监控、山洪灾害预警、小水库监管以及防汛抗旱等多个领域。
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