淮河流域特殊的地理位置和地形条件导致暴雨频发。平原面积广、地势低洼,历来灾害频繁、范围大,两岸易受淮河干流高水位长时间顶托,因洪致涝、"关门淹"现象严重,洪涝灾害频繁,已成为制约流域经济社会发展的重要因素。目前虽然对洪涝有所研究和分析,但洪涝暴雨时空以及旱涝急转规律认识不深,旱涝急转预报空白;洪涝演变及洪涝识别研究不透,缺乏解决洪与涝及灾害损失的划分技术;复杂工程下流域性洪涝干支流相互影响研究不完善,洪涝综合调控难度大;具体应用不足,缺乏综合性系统,无法充分发挥防洪除涝整体效益。因此,急需对淮河流域洪涝暴雨时空演变、旱涝急转预报、洪涝识别与演变等开展研究,为流域防灾减灾提供技术支撑。
主要研究内容包括:
(1)运用趋势分析、REOF分析等方法,揭示极端气候与暴雨时空演变规律;建立SPI指数等旱涝急转指标,构建海温、春夏雨带位置与旱涝急转的关系,创建流域旱涝急转预报技术体系。
(2)构建洪涝阈值、洪涝指数和洪涝强度指数以及干支流洪水遭遇度等指标,确定不同区域的洪涝演变规律,分析人类活动、不同工程等对洪涝水的影响;依据涝灾承灾水位和灾害损失曲线,划分洪灾与涝灾,建立变化环境下洪涝识别技术体系。
(3)采用物模与数模耦合技术,基于湖泊、行蓄洪区、闸坝群等不同调度运用条件以及支流不同来水条件下,量化分析干支流洪水的相互影响,创建了复杂条件下淮河干支流洪水双向耦合技术。
(4)基于多源信息融合、模型构件技术,集成洪涝识别、干支流洪水双向耦合技术等,研制了淮河洪涝演变平台。
成果的先进性及创新点:
(1)基于淮河长系列暴雨时空分布特点和规律研究,揭示了气候过渡带暴雨时空演变规律,创建了旱涝急转指标体系和预测预报模型,实现了旱涝急转预测。
(2)提出了洪涝降雨阈值、洪涝强度指数、干支流洪水遭遇度和洪涝等级划分等量化指标,解决了长期困扰淮河洪涝定量识别的技术难题。
(3)创建了基于物理模型和数值模拟模型耦合的技术平台,定量研究了干支流、行蓄洪区、湖泊等洪水传播特性与相互影响关系,解决了复杂工程体系协同调控的技术难题,提升了淮河洪涝预测能力。
(4)基于多源信息融合技术、模型构件技术,集成旱涝急转、洪涝识别、复杂工程下干支流洪水双向耦合技术等,研制了淮河洪涝演变平台,提升了淮河防御洪涝的效率和洪涝调度决策支持能力。