不同水文气象分区和下垫面产汇流演变规律及响应机理，研究不同产流模式时空组合、人类活动对产汇流的影响机制及产汇流空间相似性；多源信息融合同化的高时空分辨率雨量场与流域状态场，研究雷达智能外推与数值预报融合的高分辨率定量降水预报方法、多源信息融合的流域动态状态构建技术；中小河流精细与智能实用预报模型及参数地理规律，研究不同信息条件下基于环境感知的模型重配置、智能预报及快速预警、模型参数地理规律及在资料匮乏区的推衍；中小河流作业预报与智能调度及不确定性分析，研究作业预报和智能校正方法、承灾能力约束和人为干扰下的水库群智能调度与不确定性分析方法；中小河流实时洪水风险分析评估与应急处置，建立“水文-水动力-调度-影响”时序过程推演的洪水风险评估模型、风险链动态分析评估和应急处置技术体系；中小河流洪水预警预报智能调度决策支持平台集成与示范，研究多层次按需服务和基于影响预报与风险预警的多重情景仿真技术，研发决策云平台并示范应用。
水文预报与水文气象
项目概况
本学科方向围绕水文循环过程中降水、径流等水文气象要素的成因机制与模拟预报，研制智慧预报方法模型，为防洪抗旱和水资源管理提供科学技术支撑，成为国内外水文气象交叉研究与应用的引领者。本团队基于气象学、水文学基础理论，结合数值预报模型、大数据和人工智能技术，开展气候变化与人类活动影响下流域径流形成机理研究，研制适用于不同流域条件、反映大气－陆面－水文相互作用机理的流域水文水动力模型，集成发展水文气象耦合模型与集合预报预测模式，研制具有较高精度的智慧实时洪水预报系统。主要研究领域包括：短临降水预报、短期天气预报、延伸期预报、气候预测、中长期水文预报、干旱监测与预报；产汇流理论、水文模型研发、水动力学模型研发、模型参数确定、短期洪水模拟预报、实时洪水作业预报校正、变化环境下的水文过程模拟、多源数据与水文预报、数字孪生流域、人工智能与水文预报等。
团队成员
研究成果
中小河流洪水防控与应急管理关键技术研究与示范
长江上游山坡径流模拟与山洪形成机理
基于地理学基础研究满足小尺度产汇流模拟需要的计算单元划分方法，提出划分的面积阈值标准，给出流域汇流特征值定量计算方法，探讨汇流特征及径流过程模拟对计算单元划分的尺度效应；提出径流过程时变受力分解和能量动量计算方法，研究汇流过程摩阻力做功、能量耗散与转化机制，给出模型参数与汇流模拟耦合关系、水量与能量耦合平衡等本构方程及其求解关键技术，构建陡坡条件下流域汇流模拟方法；对新安江模型汇流结构进行陡坡适应性改造，研制小尺度精细化分布式流域水文模型，绘制长江上游流域模型参数分布图；研究山洪形成机理与模拟，提出致灾山洪诱发因子辨识和定量计算方法，构造基于水文气象和地理地质等多元条件的山洪预警综合动态阈值计算方法，给出长江上游流域阈值分布；研究山洪灾害影响因素、风险源、及风险传导过程，提出风险定量计算方法，构建基于灾害风险链式传导机制的山洪风险评估模型，给出长江上游流域山洪灾害风险分布格局。
基于高精度水文气象集合预报的洪旱灾害预警预报与风险评估技术
该项成果基于国际最先进的水文集合预报技术理论，从精细化多时空尺度数值气象预报、流域水文水动力耦合模型与洪旱模拟预报、水文气象集合预报技术、洪旱灾害风险预警与评估、软件平台建设与应用示范五个方向开展研究，研发区域高分辨率降雨预报模型，构建具有自主知识产权的流域水文水动力耦合模型，发展高精度、高分辨率气象集合预报融合新方法，开发基于集合预报信息的防洪抗旱预警与风险评估方法，形成一套完整的防洪抗旱“预报-预警-预演-预案”技术体系，建立一个以云服务为架构、以“数据”和“模型”为双引擎驱动的洪旱灾害预报预警和水利智慧决策平台，提高我国对于气候变化背景下洪旱风险识别与应对能力。
高度城镇化地区防洪排涝实时调度关键技术研究与示范
该项目拓展和创新了防洪排涝理论与技术，构建了从单点城市到流域、区域尺度的全过程防洪排涝体系，研发了完全自主知识产权的防洪排涝决策支持平台，实现洪涝精细模拟、预警预报、灾害动态评估、工程实时调度功能一体化集成，在长三角和珠三角成功开展示范应用，为高度城镇化地区防洪排涝实时调度业务及协同决策提供支撑。