“河湖-水庫”水文地理信息感知及演變關鍵技術

成 果 概 況

“河湖-水庫”水文地理信息感知及演變關鍵技術是長江水利委員會水文局聯合中國三峽建工(集團)有限公司等多家單位自主創新的研究成果。現有河流測量及分析技術不適用于陡深河谷、溫變大水深、極稀地面控制等區域測量及河道演變預報等難題，基于理論研究、技術研發與工程應用，開展了200 m級超深水庫精密測深、內陸全類型水體觀測以及“河流-水庫”融合演變與預報等技術的研究，取得了創新性成果。

基于研究成果凝練形成國家標準規范4部、行業標準14部，獲得授權發明專利23項、其他知識產權138項、水利先進實用技術推廣6項，出版專著18部,發表學術論文112篇。

圖1 總體技術路線

創新了水庫大水深測量技術。基于自主建立的測深基準場，提出了綜合測深系統誤差的精密水深測量方法，研發了觀測時姿態、聲速校正標等水深實時校正技術，將水深H測量精度由2%H提高到3‰H。

圖2 白鶴灘水庫測深基準場

技 術 創 新

圖3 全模態精度檢校技術

創建了內陸全類型水體觀測技術體系。采用多星源信息融合方式，獲取多類衛星數據，提出水道重構及連續影像獲取流量和急速漲落水位全過程應急遞測的方法，開發了水岸多源信息同步耦合監測平臺，填補了中國西部地區水體地理信息的空白。

圖4 基于衛星大數據流量計算參數融合原理圖

圖5 非立尺水跡垂直角測量原理圖

構建了“河流-水庫”融合演變評價體系。研制了河流懸移質、推移質和河床質等采樣設備，基于長期實測資料時空序列分析建立了水中淤積物密實沉降速率和粒徑計算模型，在此基礎上提出了水沙系列預報及非連續重構等河庫演變系列評價方法，研發了水沙融合的河庫系統泥沙預報調度模型和相關軟件，演變預報精度較常規方法提高了100%。

圖6 泥沙細化急劇區泥沙粒徑模型

圖7 水庫水沙非連續模型

推 廣 應 用

1.應用于三峽、白鶴灘、南水北調等工程的設計、建設和運行管理，2019～2021年為長江上游水庫群中小洪水調度、提前蓄水提供支撐。

2.應用于長江流域綜合規劃等10余項國家重要規劃，及長江上游水庫聯合調度方案等21項調度規程。這些綜合規劃和調度規程均獲國務院、水利部門批準。

3.應用于金沙江白格、唐家山堰塞湖、舟曲泥石流等8項重大應急搶險，填補了西藏納木錯等10處國家基礎地理數據空白，經濟、社會和生態效益巨大。