武大科研机构->水资源与水电工程科学国家重点实验室简介和研究方向及团队成员

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水资源工程与调度全国重点实验室

“水资源工程与调度全国重点实验室” 在原有 “水资源与水电工程科学国家重点实验室” 基础上，依托武汉大学与长江设计集团有限公司组建，于2023年3月获批建设。实验室面向“长江经济带发展”、“黄河流域生态保护和高质量发展”、“京津冀协同发展”等国家重大战略需求和水资源领域国际学术前沿开展基础研究和应用基础研究，设置“水资源系统演变”、“水资源配置工程”、“水资源综合调度”三个重点研究方向。

实验室拥有包括3名两院院士、2名外籍院士、5名全国工程勘察设计大师、13名杰青长江在内的国家级人才68人，固定研究人员156人。经过二十年的建设发展，实验室在径流形成与转化的非线性理论、三峡工程和南水北调中线工程等大型水利枢纽和引调水工程规划设计、水库群洪水资源高效利用与运行调度关键技术等方面取得了重大突破，为保障国家水资源安全做出了重大贡献。获国家科技奖励31项，其中主持二等奖11项、参与特等奖1项。

实验室以解决水资源配置基础性、前沿性、全局性重大科技问题为目标，将突破多主体水资源全域配置、梯级水库群多目标优化调度、水电调峰与储能、多维约束条件下水资源配置工程建设与重大引调水工程智慧运维等关键技术，大幅提升我国供水保障能力，实现水资源工程与调度水平总体世界领先，科学支撑“空间均衡”的国家水网建设，打造水资源领域的国家战略科技力量，引领水资源领域国际科技创新方向。


水资源工程与调度全国重点实验室：http://waterlab.whu.edu.cn/

水资源工程与调度全国重点实验室发展历程

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水资源与水电工程科学国家重点实验室实验室研究方向
实验室面向“长江经济带发展”、“黄河流域生态保护和高质量发展”、“京津冀协同发展”等国家战略，围绕变化环境下水资源系统演变规律、水资源安全保障和水资源集约节约利用水平提高的总体目标，突破水资源-能源-粮食-生态环境纽带关系系统的协同演变、水资源全域配置、梯级水库群多目标优化调度、水电调峰与高效储能、水资源配置工程建设与安全保障等技术难题，研发自主可控的水资源系统模拟、配置与调度核心软件平台与装备，设置“水资源系统演变”、“水资源配置工程”、“水资源综合调度”三个重点研究方向。

方向一：水资源系统演变
重点任务：水资源系统演变与预测
聚焦气候变化、高强度人类活动和用水需求变化影响下水资源系统的演变与预测问题，创新耦合粮食-能源-生态环境的水资源系统模拟理论，研发流域水资源系统模拟器大科学装置，实现中长期水资源精准预测。
① 变化环境下水资源系统演变理论
基于流域水资源系统理论，采用原位观测、资料分析、室内实验、数值模拟与遥感反演等相结合的技术手段，研究变化环境下水资源系统多要素变化规律与耦合关系，辨识水资源系统演变潜在的重大约束性问题及驱动机制；构建耦合粮食-能源-生态环境的水资源系统模型，表征水资源系统物理化学与生物过程；基于全球气候变化情景与社会经济发展情景，结合国家中长期发展规划，定量预测未来水资源量和需水量变化情势。
② 流域水资源系统模拟技术与装置
围绕水资源复杂系统多过程监测、耦合与集成问题，基于水资源系统演变理论，采用卫星遥感、大数据、云计算、虚拟仿真、数值模拟、人工智能等技术手段，突破水资源系统空-天-地精度互校与反演模型精度提升技术；解析流域上、中、下游以及湖库-岸线-城市群的互联互动关系；构建模型知识图谱，形成统一的模型标准体系，提出适用复杂应用场景的模型耦合和快速模拟技术，开展水资源系统多要素多尺度多过程高效精准模拟；研发以水循环为纽带、自然与社会耦合的具有“监测-模拟-评估-预测-决策”一体化功能的流域水资源系统模拟装置。

方向二：水资源配置工程
重点任务：水资源配置工程建设运行
基于水资源情势变化，提出水资源全域配置规划设计理论，构建多层级水网多主体协同的水资源配置模型，突破水资源配置工程建设与安全保障技术，提升水资源优化配置能力。
① 水资源全域配置技术
围绕流域整体和水资源空间均衡配置，聚焦跨流域引调水工程、骨干输配水通道、河湖水系连通的全域水资源系统，运用多智能体建模、场景驱动与模拟优化相结合的方法，研究水资源空间均衡理论与方法，揭示不同丰枯遭遇情形下水源区和受水区的调控机制，构建国家-区域-省级-市地多层级水网多主体协同的水资源全域配置模型，突破复杂水资源系统优化算法设计技术，建立水资源全域配置方案评价体系，确立全域水资源配置的总体模式。
② 水资源配置工程建设与安全保障技术
围绕水资源配置工程建设与安全保障问题，采用室内外模型试验与理论建模相结合、材料研发与平台搭建相结合等方法，从基础理论、评价方法和运维技术三个层面开展研究。创建重大引调水工程全生命周期性能演化理论，突破“五高”地质环境（高寒、高海拔、高埋深、高水压、高地震烈度）下长距离引调水工程快速施工与风险防控技术瓶颈，提出水资源配置工程变形、渗流与稳定性分析及预测方法，构建重大引调水工程勘测-设计-施工-运行全过程安全评价体系；突破长距离引调水工程数字孪生模拟技术、多要素监测感知技术、物理和数字动态实时信息交互与深度融合等关键技术，创建水资源配置工程性能保障与智慧运维平台。

方向三：水资源综合调度
重点任务：水资源综合调度技术
聚焦水工程群调度及水电调峰与储能问题，创新变化环境下的水资源“量-能-质”互馈理论，突破水库、引调水工程、水电站等组成的复杂水工程群综合调度、水电与风光储协同调控技术，提升国家水网的调度运行能力。
① 水工程群多目标优化调度
围绕全域水工程群多目标综合调度问题，基于水工程群补偿调节理论，采用大数据、系统聚合分解、解析优化、智能优化等技术手段，创新水工程群分类、分区、分片解耦调度理论；水网工程精准高效实时控制理论与模型；发展水库群联合蓄放水优化调度模型和最优调蓄策略、汛期运行水位动态控制、水资源一体化配置的库群联合供水补偿调度、梯级水电站群发电调度跨网分区优化调度、复苏河湖健康的生态调度、多水源多级调水工程水力与机电智能控制等关键技术，解析水库群防洪、发电、供水、生态多目标竞争与协同机制，研发自主可控的通用性水库群多目标优化调度系统软件。
② 水电与风光储协同调控
围绕水电站和抽水蓄能电站调峰调频运行的新需求，采用带机组整体模型实验、全三维过渡过程数值仿真等技术手段，创新抽水蓄能电站水-机-电多场耦合设计与运行理论；发展多级水电站群与风光储系统协同调度、工况转换过程中抽水蓄能机组安全运行、可变速抽水蓄能机组高效运行等关键技术；突破全工况高效运行水电机组优化设计方法；研发抽水蓄能与风光储协同运行综合实验平台。

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院士
夏军   钮新强   周创兵   郭生练

学术带头人
卢文波   李典庆   熊立华   夏军强   刘攀   钱忠东   史良胜   李蘅   李安强

方向一：水资源系统演变
夏军   张橹   黄介生   常剑波   槐文信   曹志先   张万顺   陈立   崔远来   余明辉   汪的华   张利平   熊立华   夏军强   伍靖伟   王康   Kim Jong-Suk   曾玉红   罗玉峰   杨中华   王纲胜   张为   陈杰   史良胜   程磊   朱联东   朱焱   佘敦先   宋霁云   杨逸凡   孙昭华   刘小宁   李志威   张权   邱让建   张鹏   卢新华   岳遥   查元源   徐晶   周美蓉   潘国艳   洪思   骆文广   孙艺宁

方向二：水资源配置工程
钮新强   周创兵   刘泉声   常晓林   王小毛   杨启贵   翁永红   张建清   毛文耀   卢文波   张传健   梁波   荣冠   宋志忠   王颂   姜清辉   崔玉柱   陈益峰   黄振伟   杨贞军   李典庆   周伟   陈明   王曙东   王汉辉   刘数华   李蘅   杨典森   胡清义   于清亮   施华堂   严鹏   王吉亮   颜天佑   张晓平   刘勇   杨志兵   章荣军   吴志军   张春顺   张辛   刘泽   张超   唐旭海   马刚   杜文琪   胡冉   段寅   孙海清   唐小松   王顺   欧阳稳根   郑烨炜   侯鹏   张铎   唐龙文   刘鑫   夏婧   漆祖芳   徐涛   王磊   汤盛文   王高辉   刘国强   王占军   王桥   罗立哲   彭振阳   万蕙   汪伟   徐青   王洋

方向三：水资源综合调度
郭生练   杨爱明   胡铁松   伍鹤皋   邵东国   程永光   胡维忠   张翔   胡向阳   付湘   张力   徐学军   罗斌   方德斌   钱忠东   陈华   苏凯   刘攀   康勇   要威   李安强   刘德地   季斌   张艳军   薛龙建   周研来   殷秀兴   董前进   管光华   喻杉   郭志伟   邹强   杨威嘉   吴家阳   吴永妍   尹家波   王志远   杨桀彬



信息来源：http://waterlab.whu.edu.cn/news_cate-24.html#duiwu-48