长江科学院-获奖成果详情长江水利委员会青年科学技术奖

获奖名称: 复杂环境山洪灾害链演化机制与动态监测技术

获奖等级: 二等奖

获奖类别: 长江水利委员会青年科学技术奖

授奖单位: 长江水利委员会

完成单位: 长江水利委员会长江科学院

获奖年度: 2021

获奖人员: 范仲杰、许文涛、韩培、张宏雅、童晓霞

成果简介:项目名称：复杂环境山洪灾害链演化机制与动态监测技术所属科学技术领域：2.防洪抗旱主要内容、特点及应用推广情况主要内容：受复杂山区环境、极端水文事件频发、下垫面人类活动剧烈等因素的影响，区域山洪地质灾害防御对监测模式提出更高要求。本项目以山区“暴雨-洪水-滑坡（崩塌）”灾害链为研究对象，开展复杂环境山洪灾害链演化机制与动态监测技术研究，主要内容包括：（1）从宏观暴雨-洪水形成演进、细观水-土互馈作用及微观变形破坏的角度开展多尺度耦合机制研究，查明了复杂山区孕灾条件下山洪灾害链驱动演化机理，提出了针对山洪灾害链孕育、起动、转化及放大各阶段演进的致灾关键因子，充实了水循环过程与山洪灾害链发生演化关系理论；（2）立足山洪灾害链发生演化理论，耦合山区高势能条件下河（沟）道洪水演进水动力学模型与基于洪水演进的边坡变形多因素时变模型，构建了山洪灾害链动力学过程模型，分析水环境变化、地貌特征差异及人类活动影响等不同情景模式下山洪灾害链形成演化过程与临界发育条件，定量评价了洪水演进过程中的灾害规模放大效应及其影响因素；（3）基于山洪灾害链致灾关键因子与临界发育条件识别，融合微纳感知、多源信息再分析、广域自组网等新技术，研发构建基于空天地一体化的山洪灾害链多要素立体监测技术与体系，突破了复杂环境山洪灾害链多源数据实时采集、稳定传输、动态存储、同化与融合难题，推动了山洪灾害链防御技术发展。特点：项目以生态安全与可持续发展战略需求为导向，面向全国山洪灾害监测预警与防范重大需求，围绕复杂山区暴雨山洪及其次生地质灾害形成演化与防灾减灾的关键科学和技术问题，按照“机理探索-过程分析-技术研发-模式构建”的系统思路，形成了一套完整的山洪灾害链演化机制理论体系，同时基于该理论体系构建了一套系统的动态监测技术与模式，推动了学科理论发展及行业技术进步。应用推广情况：项目提出了山洪灾害链动力学过程分析模型，研发了暴雨-山洪立体精准监测关键技术、山洪灾害链多要素立体监测技术等，应用于在全国和省级山洪灾害风险规划以及湖北、新疆和陕西各县（市、区）的山洪灾害调查评价项目中；通过中瑞山洪灾害防治示范交流、国际山洪灾害防治技术培训班、澜沧江-湄公河国家山洪灾害防治技术推广与示范和长江流域山洪灾害防治技术培训班实施，培训国内外水利主管部门管理和技术人员千余人次；依托项目发表学术论文52篇（其中高被引代表论文3篇；SCI索引21篇、EI/CPCI索引9篇），出版专著/译著3部，授权国家专利4项（其中发明专利2项），申请国家发明专利5项。产生了显著的经济、环境和社会效益，应用前景广阔。