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项目年度编号
2000110604
中图分类号
TU998.4
成果公布年份
2019
成果简介
该项目属于水利工程、防灾减灾、信息管理等多学科交叉研究领域。
受全球气候变化和快速城市化发展影响.城市暴雨洪涝频发广发，社会经济损失严重。极端暴雨增多趋强，而防洪排涝工程标准偏低，靠工程措施应对投资巨大，真正提升应对能力尚需时日，非工程措施能够发挥重要作用。面对城市暴雨预报精度还难以满足快速响应，强化集成应对的有序、规范及时效就更具有意义。该项目立足于城市防洪减灾的应急应对和适应性调控，在国家自然科学基金、省部计划和企业委托技术开发等项目资助下，历经十余年科技攻关与应用实践，取得了如下创新性成果：
1.揭示了变化环境下城市暴雨洪涝特性，构建了规范化的城市暴雨洪涝集成应对情景方案集，实现了快速情景应对服务。建立了城市极端降水指标体系，确定了城市暴雨强度公式和IDF特征曲线，剖析了城市暴雨洪涝特性，揭示了城市暴雨洪涝驱动因子与形成机理。采用情景分析方法将暴雨洪涝特性、驱动因子和历史案例等进行定量描述，构建暴雨洪涝集成应对情景集合，在暴雨洪涝信息组件化服务基础上，把传统暴雨洪涝应急预案，规范化为集成应对情景方案集，从特性到情景再到应对，为快速情景应对服务。
2.提出了适应变化的城市暴雨洪涝“五预”集成应对方法，建立了规范化的集成应对体系，提升了城市暴雨洪港全过程应对能力。按照情景-应对模式，提出了响应环境变化的城市暴雨洪涝“五预”集成应对方法，包括：中长期的城市暴雨预估、中短期的暴雨洪涝预测、短时暴雨预报、近实时的暴雨洪涝预警与实时的暴雨洪涝应急预案。时空尺度上，逐步细化和推进。采用信息化手段将“五预”集成应对方法进行流程化描述、可视化表达与组件化开发，形成规范化的集成应对体系，提升城市暴雨洪涝全过程应对能力和防洪抢险救灾工作的有序性。
3.集成现代信息技术、融合情景方案集及“五预”方法，研发了城市暴雨洪涝适应性调控系统，实现了对城市暴雨洪涝的情景模拟仿真与适应性调控。遵循课题组前期编写的国家水利行业标准《水利信息处理平台技术规定(SL 538-2011)》，集成城市暴雨洪涝数据中心、一体化数字水网和三维电子沙盘，设计并研发了城市暴雨洪涝适应性调控系统，对城市暴雨洪涝进行预测预报和动态监测预警，根据应急预案快速生成应对方案。基于适应性调控系统可视化环境下开展过程可视的情景模拟仿真，问题导向，动态跟踪事件发生、发展过程，响应外界环境变化进行过程化调控。
4.基于系统提供了城市暴雨洪涝集成应对规范化主题服务，实现了城市暴雨洪涝“五预”集成方法的综合集成应用，推广成效显著。基于适应性调控系统，按照“事前-事中-事后”动态跟踪城市暴雨洪涝事件演化全过程，依据过程中具体情景主题提供规范化服务。动态调整，及时提供情景主题下的应对方案，过程中评价，反馈修正，让可行的应对方案贯穿暴雨洪涝事件演化的全过程。快速响应，针对突发暴雨洪涝事件快速修改应对方案。对接国家防汛抗旱指挥系统，基于综合集成对城市暴雨洪涝进行全过程管理、过程化调控，及时应急应对，通过推广应用取得显著综合效益。成果已在陕西省、北京市、哈密市等省市得到应用，近两年新增与项目技术应用有关的销售额8589万元，技术合同额累计1329万元。
成果已授权国家发明专利1件，其他知识产权15件(实用新型专利2件，计算机软件著作权10件，软件产品登记3件)；在Atmospheric Research、International Journal of Climatology、International Journal of Biometeorology、Natural Hazards、Theoretical and Applied Climatology，水利学报等国内外学术期刊上发表论文103篇(SCI/EI检索31篇)，被引总频次760次(SCI被引总频次102次)；出版专著2部：培养博士后1名、博士生5名、硕士生20名；项目成员入选陕西省优秀教师1名，青年杰出人才支持计划2名。获2016年陕西高等学校科学技术一等奖、2016年全国优秀工程咨询成果二等奖等科技奖励。教育部科技査新工作站査新结论表明该项目成果具有创新性。
成果已成功应用于西安市防汛抗旱指挥部办公室、陕西省江河水库管理局、铜川市水务局等水利管理单位，西安市水利规划勘测设计院等研究设计单位，东华软件股份公司等高新技术企业。成果的应用践行了中央一号文件和国务院关于提高城市防洪减灾能力的要求，以及水利部提出的新时代水利改革发展中“加快补齐信息化短板”的新要求，保障了城市居民和财产安全，促进了城市的健康与可持续发展，为综合减灾社区和生态文明城市建设提供技术支撑，取得了显著的经济效益和社会效益。
成果揭示了城市暴雨洪涝特性及其形成机理，创新了城市暴雨洪涝“五预”集成应对方法，研发了城市暴雨洪涝适应性调控系统，创建了城市暴雨洪涝集成应对主题化服务模式，提供了城市暴雨洪涝集成应对规范化主题服务。从非工程措施手段出发，提升了城市暴雨洪涝全过程管理能力，推动了城市防洪减灾及行业科技进步，综合效益显著，应用前景广阔。
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