1、黃河水沙災(zāi)害形成機理與防控
研究內(nèi)容:(1)揭示黃河暴雨冰凌洪水泥沙變化的多因素耦合作用機制,明確西北暖濕氣流對暴雨洪水泥沙影響,建立小花無控區(qū)間洪水等極端事件的應(yīng)對技術(shù)體系;(2)建立黃河水沙關(guān)系協(xié)調(diào)程度評價及水沙關(guān)系調(diào)節(jié)基礎(chǔ)理論體系,提出增強小浪底水庫調(diào)水調(diào)沙后續(xù)動力技術(shù);(3)揭示黃河下游河段、寧蒙河段、渭河下游三大懸河演變機理,提出河道和灘區(qū)綜合提升治理理論與技術(shù)體系;(4)明確多沙水庫庫容淤損機理,提出多沙水庫淤損庫容再生與功能恢復(fù)利用技術(shù);(5)構(gòu)建黃河水沙基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、模型庫、工程方案庫,形成集預(yù)報預(yù)警、調(diào)度、決策支持等于一體的智慧防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)決策支持系統(tǒng)。
2、水資源演變與節(jié)約集約利用
研究內(nèi)容:(1)揭示變化環(huán)境下流域水循環(huán)過程與通量演變規(guī)律及趨勢,明晰流域水循環(huán)過程的影響機制和水資源效應(yīng);(2)統(tǒng)籌水資源、土壤、產(chǎn)業(yè)、社區(qū)等多要素,研究現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式水土肥藥一體化、工業(yè)園區(qū)水資源梯級循環(huán)利用、社區(qū)灰水黑水分級回收利用等水資源節(jié)約集約利用理論方法;(3)研究變化環(huán)境下水資源承載能力動態(tài)評估方法,研究河流底線生態(tài)需水、高效輸沙需水和非常規(guī)水挖潛理論技術(shù),提出流域水資源承載能力提升策略;(4)系統(tǒng)研究南水北調(diào)西線可用水源點及可調(diào)水量,研發(fā)多水源多目標的水資源動態(tài)均衡調(diào)配模型,評估西線調(diào)水對黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的作用;(5)研究統(tǒng)籌外調(diào)水和當(dāng)?shù)厮牧饔蛩Y源空間均衡理論,研發(fā)面向生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的水資源動態(tài)配置、均衡調(diào)控和多維協(xié)同調(diào)度技術(shù),提出黃河“八七”分水方案調(diào)整策略和流域水資源優(yōu)化配置格局。
3、水污染防治與生態(tài)修復(fù)
研究內(nèi)容:(1)提出多沙河流適宜生態(tài)流量及控制標準,建立生態(tài)流量、河湖生態(tài)健康監(jiān)測評估和管控體系;(2)揭示流域水生態(tài)環(huán)境與水土污染的協(xié)同演變機理,提出河湖水生態(tài)環(huán)境修復(fù)理論與關(guān)鍵技術(shù);(3)研發(fā)分質(zhì)供排水及污染物資源化處理利用模式及技術(shù);(4)研究水土耦合作用下水鹽遷移機理,提出農(nóng)業(yè)節(jié)水控制及面源污染綜合防治技術(shù)體系,協(xié)同實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)地、高產(chǎn)和減污。
4、新形勢下治河決策理論研究
研究內(nèi)容:(1)基于系統(tǒng)論等主要基礎(chǔ)理論研究,構(gòu)建黃河流域復(fù)雜巨系統(tǒng)體系,明晰系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組成,基于多源時空序列數(shù)據(jù)研究揭示黃河流域復(fù)雜巨系統(tǒng)演變規(guī)律;(2)研究流域發(fā)展質(zhì)量評估方法,構(gòu)建流域演變評估相關(guān)指標及綜合評估模型;(3)應(yīng)用流域發(fā)展質(zhì)量評估方法對流域治理重大方案、重大工程進行評估,支撐治河決策論證。
5、重大水工程建設(shè)與安全運行
研究內(nèi)容:(1)新形勢下重大水工程建設(shè)與運行標準??紤]水沙條件等多因素變化,提出新時期黃河水工程建設(shè)與運行安全標準,構(gòu)建黃河下游堤防基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫;(2)重大水工程建造與運行技術(shù)。著重研究高海拔超長深埋輸水隧洞施工技術(shù)及專用裝備、高壩大庫智能建造理論與技術(shù);(3)新材料、新工藝研發(fā)及推廣應(yīng)用。著重開展復(fù)雜惡劣條件下鋼筋混凝土耐久性提升、玄武巖纖維束材料應(yīng)用標準、基于PMP/PMF理論與水沙關(guān)系協(xié)調(diào)度的高標準新工藝淤地壩設(shè)計理論與技術(shù)等方面的研究;(4)重大水工程智能監(jiān)測與評估?;?G通訊、大數(shù)據(jù)和人工智能等新興技術(shù),研究重大水工程全生命周期監(jiān)測數(shù)據(jù)自動采集、無線傳輸和多元異構(gòu)數(shù)據(jù)整合技術(shù),基于云計算和深度學(xué)習(xí)的海量數(shù)據(jù)分析,研究重大水工程結(jié)構(gòu)特性仿真和智能評估方法。
6、數(shù)字孿生黃河建設(shè)
研究內(nèi)容:(1)河防工程智能感知關(guān)鍵技術(shù)與裝備。堤防險情快速巡檢技術(shù)、堤防險情監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)、堤防隱患與險情的物理表征。(2)三維孿生仿真平臺研發(fā)。多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合技術(shù)、流域多尺度時空場景搭建技術(shù)、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)、水利模型智能計算與可視化仿真技術(shù)、工程上下游流場動態(tài)可視化模型等。(3)防汛模型研究。分布式物理水文模型、基于并行計算的大型流域分布式物理水文模型等。(4)智慧防汛水調(diào)系統(tǒng)研發(fā)?;?/span> AIUI 的防汛水調(diào)智能問答技術(shù)、防汛水調(diào)業(yè)務(wù)知識圖譜構(gòu)建、小禹智慧防汛水調(diào)系統(tǒng)等。