科学研究
SCIENTIFIC RESEARCH
项目1——河库连通下的特大水库群联合调度基础问题研究
本项目是国家自然科学基金重大国际合作项目，针对河库连通条件下特大水库群优化调度中亟待解决的重大科学问题，着重开展理论研究。项目以辽宁省东水西调工程为研究对象，对连通条件下复杂库群优化降维方法、连通条件下调度多目标协调机制分析、引受水流域预报信息的时空利用三大基础问题展开研究。在国内首次提出建立基于补偿机理、多目标竞争机制与多源预报信息利用的水库群联合优化调度模型及其求解方法，并将其在典型流域中应用，为跨流域高效水资源利用提供决策支持和科学依据，提高了我国连通条件下大型水库群联合调度的研究水平和创新能力。
项目2——水库汛限水位动态控制及其风险分析理论与方法研究
本项目为国家自然科学基金项目，针对传统的汛限水位动态控制方法对洪水资源利用率比较低这一现象，本研究基于汛限水位动态控制的新理念，充分利用现代科学技术手段，提出了具有普遍意义的水库汛限水位动态控制及其风险分析理论与方法，意在解决水库汛限水位动态控制的可行域、汛限水位动态控制推理模式、降雨预报与洪水预报误差的概率分布规律三大关键科学问题。本项目创造性地提出"利用预报与统计等多种实时信息，某时期的汛限水位存在一个可行域"理论，丰富了汛限水位动态控制的内涵；同时，科学性地提出考虑多种因素的水库汛限水位实时动态控制的综合推理模式，建立了更加安全经济的汛限水位实时动态控制理论方法；进而提出降雨预报与洪水预报误差的概率分布规律，并在此基础上分析水库及其保护对象的防洪风险，为充分发挥水库防洪兴利效益提供坚实理论指导。研究成果指导了大伙房、观音阁等十余座水库的汛期调度运行。
项目3——灾害性天气暴雨洪水过程演化与防洪分类调度方法研究
本项目为国家自然科学基金资助项目，以辽河流域与松花江流域为研究对象。本项目采用气象学、水文学、灾害学、水力学、系统工程学、经济学与计算机等多学科交叉方式，寻找长期以来阻碍我国防洪减灾能力发展的关键问题所在，针对不同防洪标准水利工程在灾害性暴雨洪水过程中的行为效应、典型灾害性天气-暴雨-洪水过程的演化与分类、基于天气暴雨洪水分类的水库及防洪系统调度决策三大科学问题展开深入研究。项目创新性地提出利用遥感信息以及水利工程的运行信息，对不同水利工程在洪水过程中的行为效应进行分析，并建立考虑运行效应的分布式洪水预报模型，进而提出考虑降雨数值预报、天气过程信息以及降雨信息不完整条件下的洪水预报方法，构建基于天气系统暴雨洪水分类的水库防洪预报调度方法和防洪系统调度决策模型与方法。本项目研究成果可以为防洪减灾系统提供有效的预报信息，使调度决策制定的针对性得到加强，制定合理的防洪系统调度决策，充分发挥水库的防洪与兴利综合效益，降低水库的防洪风险，实现社会经济可持续发展具有重大意义。
项目4——可变模糊集的理论及其应用
模糊性作为一种基本事实客观、大量地存在于包括水文水资源系统在内的诸多工程领域。1965年札德建立的模糊集理论，为模糊概念、事物、现象的研究提供了科学的理论与方法。大连理工大学水资源与防洪研究所陈守煜教授（已故）在国内最先将模糊集理论引入水文水资源系统研究中，创建了模糊水文水资源学，相继提出水文水资源的模糊不确定性系统理论：汛期模糊集分析，防洪系统模糊优选决策，径流中长期预报模糊聚类与识别，库群防洪调度模糊优选动态规划等等，是当时水文水资源学研究的新视角；在应用札德模糊集理论进行模糊水文水资源学研究的同时，针对该理论存在着绝对、静态、不变的理论缺憾，创造性地提出相对隶属度概念，建立了以相对隶属度概念为基础的工程模糊集理论、模型与方法，并进而将其发展为可变模糊集，第一次用严密的数学定理表达了唯物辩证法三大规律，成为沟通数学与哲学两大学科之间联系的桥梁，是札德模糊集理论的高度发展和极大突破。
