《大数据分析技术应用之黄河洪水泥沙预警预报》获国家重点研发计划课题、国家自然科学基金重点项目资助。

黄河流域是中华民族的摇篮,经济开发历史悠久,文化源远流长,曾经长期是我国政治、经济和文化的中心。流域战略地位重要,区位优势明显,土地、矿产资源特别是能源资源十分丰富,开发潜力巨大,在国民经济发展的战略布局中具有承东启西的重要作用。黄河是一条多泥沙、多灾害河流,洪水泥沙灾害严重,历史上曾给中国人民带来深重灾难。治理黄河历来是中华民族安民兴邦的大事。

在黄河治理开发和管理中,防汛工作居于首要地位。黄河中游是洪水主要来源,是历来防汛重点。作为黄河中游洪水主要来源之的河口镇至龙门区间(河龙区间),其暴雨具有强度大、历时短,形成的洪水具有突发性强、水量集中、破坏力大等特点,极易导致洪涝灾害,严重制约当地社会经济发展,因此该区是黄河防汛工作中的重中之重。

河龙区间由于地处黄土高原,土质疏松,沟壑纵横,气候恶劣,又因为该区暴雨集中且强度大,缺乏植被,导致水土流失特别严重,属于典型的多沙粗沙地区。据资料,黄土高原水土流失总面积约43万平方千米,黄河中游多沙粗沙区约10万平方千米,占黄土高原水土流失总面积的1/4左右,但中游区的产沙输沙量大约占到了黄河来沙量的3/4,其中粗泥沙的产沙量约占黄河粗泥沙含量的80%。进一步的研究表明,黄河中游地区的洪水,出现概率只有10%左右,但造成黄河下游地区河道严重淤积,该区产生的淤积量占下游总淤积量的40%～60%。河龙区间是黄河中游主要的产沙区,水沙关系呈现严重的不协调性,区间主要支流及黄河干流断面含沙量预报方法不成熟。因此,开展河龙区间含沙量预报研究的需求迫切、意义重大。

由于黄河河龙区间地处干旱半干旱地区,洪水来源空间组成复杂,暴涨暴落现象突出,且受到下垫面条件变化和人类活动等因素的影响,传统水文模型在该地区使用面临挑战和瓶颈。特别是随着近年来人水和谐理念的贯彻和生态文明建设的推进,河龙区间建设了大量水土保持工程,包括水库、淤地坝、梯田、林草等,给流域洪水泥沙预报带来较大困难。如何认识变化环境下对河龙区间产汇流机理成为水文预报工作中的一个难题,但目前相关研究相对滞后。随着水文泥沙历史资料的累积,大数据特点凸显。

《大数据分析技术在水文预报中的应用研究——以黄河河龙区间为例》将大数据分析技术与水文学方法结合,充分利用历史数据,挖掘其背后潜在的水沙规律、模式、因果关系等有价值的信息,结合流域水沙模型构建技术,为黄河河龙区间洪水泥沙预报预警提供新思路。

图书信息

书    名：大数据分析技术在水文预报中的应用研究——以黄河河龙区间为例
    作    者：梁忠民、李彬权、邱淑会、侯博、王军、胡义明
    出 版 社：河海大学出版社
    责任编辑：代江滨
    定    价：38.00元