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第十六届水科学发展论坛

(广州市,2023.4.8)

专题报道

 

一、背景与概况               

随着经济社会快速发展,城镇化快速推进,剧烈的人类活动对下垫面、产汇流和流域蓄泄关系产生重要影响,人口、财富的高度集中使得承灾体的脆弱性日益凸显,在全球气候变化背景下洪涝灾害日趋严重,成为影响我国公共安全的突出问题和制约经济社会可持续发展的重要因素。我国城镇化进程较为快速,下垫面剧烈变化、城市基础设施建设、河湖结构与规模调整、流域骨干水利工程建设与调度、城市防洪包围圈排涝等均对区域洪涝灾害特性产生重要影响,造成洪涝类型多样、灾害成因复杂,流域、区域与城镇防洪排涝大量关键科学与技术问题亟待深入研究,迫切需要水科学领域的学者集聚智慧、开展创新研究,共同推动水科学进一步发展。

为进一步促进变化环境下的水科学研究,在2007年郑州大学水科学研究中心成立之际,国内60多位青年学者倡议搭建一个学术交流平台,商定每年举办一届“水科学发展论坛”研讨会。

论坛宗旨:加强交流,相互促进,共同发展;积极推动关于水的多学科交叉融合。

论坛定位:为我国水科学研究者提供一个学术俱乐部式的交流平台,通过学术交流,加强关于水的多学科交叉融合。

办会理念:提倡“学术平等、研讨自由、重在交流、简化办会、形式多样;追求创造一个平等、自由、对话的学术交流氛围”。

水科学发展论坛迄今已成功举办16届,收到了很好的效果。详见报道网站:http://www.waterscience.cn/waterforum/

 

二、会议主题与内容

第十六届水科学发展论坛于202348日在广东省广州市举行,由华南理工大学土木与交通学院承办。来自全国各地600余名专家学者和研究生参会,共有17人作学术报告,50多人次参与讨论发言。会议采用引导式报告、自由讨论的形式,以讨论为主。第十六届水科学发展论坛以“城市洪涝模拟与防控”为主题,从城市洪涝灾害形成机理及其演变规律、城市洪涝模拟与防控技术、海绵城市建设理论与实践、变化环境下水旱灾害风险时空演变规律4个方面展开讨论,取得了交流学术、传播学术和创新学术的良好效果。

三、开幕式(48日上午08:30-08:50

第十六届水科学发展论坛会议开幕式由华南理工大学土木与交通学院黄国如教授主持。华南理工大学土木与交通学院张蔚洁书记致欢迎词,对第十六届水科学发展论坛胜利召开表示祝贺,并对各位与会代表表示衷心感谢。

 

华南理工大学土木与交通学院黄国如教授主持开幕式

华南理工大学土木与交通学院张蔚洁书记致欢迎词

 

与会代表合影留念

四、大会报告

本次水科学发展论坛共分四个专题,每个专题由引导式报告和自由讨论组成,自由讨论内容可与汇报无关,符合讨论议题即可。

专题一:城市洪涝灾害形成机理及其演变规律(上午9:10-10:40

主持人:宋松柏(西北农林科技大学,教授);陈杰(武汉大学,教授);栾清华(河海大学,教授);邢贞相(东北农业大学,教授)

4个引导式报告和多人次的自由发言讨论组成。

1、  引导式报告阶段9:10-9:50

华南理工大学王兆礼教授作《珠三角地区城市洪涝灾害风险时空演变规律研究》主题报告。在报告中,王兆礼教授首先介绍了高度城镇化下珠三角地区的洪涝灾害和人口密度等基本情况,阐述了本次报告的研究目标和研究内容;其次,介绍了分布式立体化雨洪模型的构建思路,阐述了WCA2DWeight Cellular Automata 2D Inundation Model)模型的特点和计算方法;然后,从区域、流域、市域和城市流域尺度分别分析了不同空间尺度下暴雨内涝风险的时空演变规律;最后,论述了本次报告的研究成果和结论,并对未来研究作出总结与展望。

 

华南理工大学王兆礼教授作报告

中国水利水电科学研究院梅超高级工程师作《城市复杂下垫面空间特征对地表产汇流过程的影响》主题报告。在报告中,梅超高级工程师首先阐述了城市化下垫面空间特征对地表产汇流过程的影响机理、量化和应用等关键学科问题;其次,介绍了本次报告的主要研究成果,包括不透水空间分布对地表产汇流过程影响的实验、城市复杂下垫面对地表产汇流过程影响的模拟、道路行洪风险对典型城市道路空间格局的响应模拟;最后,从不透水面的空间分布、城市的空间形态和城市道路的空间格局对产汇流过程的影响三方面对本次报告进行总结。

 

中国水利水电科学研究院梅超高级工程师作报告

北京师范大学朱中凡副教授作《基于缩尺实验和CFD的城市洪灾承灾体物理脆弱性研究》主题报告。在报告中,朱中凡副教授首先用城市洪水频发条件下行人失稳机理的复杂性作为切入点,引出本次报告主题;其次,探究了不同因素对行人失稳阈值的影响;然后,分析了城市街区内洪水入侵量的变化特征及行人失稳风险;最后,探究了风-水共同作用下城市街区内的行人失稳风险程度。

 

北京师范大学朱中凡副教授作报告

天津大学徐奎副教授作《沿海城市雨-潮复合联合致灾风险与作用分区研究》主题报告。在报告中,徐奎副教授首先阐明了不同量级降雨和对应潮位的相关性;其次,计算了降雨-潮位联合概率分布和不同台风条件下降雨-潮位同现的风险概率;然后,分析了降雨-潮位组合的致灾概率、联合风险率和复合致灾效应;最后,从减灾效应和成本效益两方面,分析评估了基于降雨-潮位作用分区的排涝措施适应性。

 

天津大学徐奎副教授作报告

2、  自由讨论阶段9:50-10:40

报告结束后,与会代表从自身的兴趣点出发,进行口头陈述和自由讨论,本专题中多人次参与讨论或发言,就热点问题展开了热烈讨论。

 

第一专场4位报告人回答问题

 

专题二:城市洪涝模拟与防控技术(上午10:50-12:20

主持人:王义民(西安理工大学,教授);刘丙军(中山大学,教授);窦明(郑州大学,教授)

4个引导式报告和多人次的自由发言讨论组成。

1、  引导式报告阶段10:50-11:30

西安理工大学侯精明教授作《城市洪涝过程高效高分辨率数值模型新进展及展望》主题报告。在报告中,侯精明教授首先讲解了基于AI的基础数据分析处理、自动建模及率定验证;其次,展示了基于研究区域实际数据下的最优自适应模型和城市洪涝全过程系统化数值模型;然后,介绍了面向国产硬件及软件的匹配化模拟技术;最后,提出了洪涝数值模型的动态更新问题及解决方法。

 

西安理工大学侯精明教授作报告

河海大学杜二虎教授作《耦合水文学与社会学的洪涝应急疏散管理》主题报告。在报告中,杜二虎教授首先分析了居民对洪灾预警的应急响应机制;其次,阐述了洪灾预警信息的多源传播机制和居民风险认知变化;最后,介绍了主体应急决策模型,并展示了对城市洪涝管理和居民应急决策行为的模拟结果,如安置点设置、疏散次序和撤离准备时间等。

 

河海大学杜二虎教授作报告

郑州大学许红师副教授作《变化环境下沿海城市降雨-潮位复合致涝风险分析》主题报告。在报告中,许红师副教授首先详细介绍了沿海城市降雨-潮位复合致涝风险分析的研究背景;其次,展示了基于耦合Copula模型和水动力模拟的降雨-潮位复合致涝风险模拟结果;然后,分析了变化环境下沿海城市降雨-潮位复合致涝风险;最后,在考虑气候变化及模型不确定性的条件下,探讨了洪涝防治措施的分期优化配置。

 

郑州大学许红师副教授作报告

华南师范大学汪丽娜副教授作《未来城市暴雨洪涝风险研究》主题报告。在报告中,汪丽娜副教授首先对基于MaxEnt模型评估珠三角地区未来(2030-2050年)洪水风险研究作简要概述;其次,从情景设定、洪涝风险评估、环境指数分析和未来洪水风险预测四个方面对本次报告的研究技术路线作详细说明;然后,详细分析了本次报告的研究结果,主要包括MaxEnt模型模拟精度检验、原始洪涝风险分析和环境因子响应曲线解析等内容。

 

华南师范大学汪丽娜副教授作报告

2、自由讨论阶段11:30-12:20

报告结束后,与会代表从自身的兴趣点出发,进行口头陈述和自由讨论,本专题中多人次参与讨论或发言,就热点问题展开了热烈讨论。

 

第二专场4位报告人回答问题

 

专题三:海绵城市建设理论与实践(下午14:00-15:30

主持人:张洪波(长安大学,教授);刘家宏(中国水利水电科学研究院,正高级工程师);王红瑞(北京师范大学,教授)

4个引导式报告和多人次的自由发言讨论组成。

1、  引导式报告阶段14:00-14:40

中山大学林凯荣教授作《不同空间尺度海绵城市建设方案的效果评价与优选研究》主题报告。在报告中,林凯荣教授首先从城市洪涝问题引入海绵城市建设的重要性;其次,提出海绵城市规划体系和不同空间尺度的界定与划分;接着,着重介绍了海绵城市建设评价模型的构建,包括评价指标筛选、模型参数率定验证、研究区域概化、方案设计与分析优选;最后,针对如何协调多尺度海绵城市建设进行了展望。

 

中山大学林凯荣教授作报告

河海大学李一平教授作《城市排水系统溢流污染-内涝积水协同治理瓶颈问题与应对策略探讨》主题报告。在报告中,李一平教授首先介绍河道汛期污染发生的主要原因,强调管网溢流污染管理的重要性;然后,重点讲解了陆域-河网-管网水量水质传输机理、流域-管网-河湖耦合数值仿真模拟方法、城市厂--河多目标水量水质优化调控技术3大科学问题;最后,通过4个综合应用实例,从污染物溯源解析、模拟调控技术和河长制研究培训3方面展示了研究成果。

河海大学李一平教授作报告

北京师范大学陈磊教授作《灰绿基础设施效能评价及耦合模式》主题报告。在报告中,陈磊教授首先介绍了绿色设施和灰色设施的作用机理、模型技术和防控模式;其次,从微景观作用机理、智能化监测技术、自主产权模型、弹性评价指标体系、灰绿设施优化配置算法5个方面介绍了相关研究方法;接着,讨论了不同设施情景下的灰绿色设施效益;最后,从机理、技术、防控和政策4个方面进行了总结与展望。

 

北京师范大学陈磊教授作报告

河海大学虞美秀副教授作《长三角地区典型海绵设施水文效益及海绵监测系统架构》主题报告。在报告中,虞美秀副教授首先简要介绍了数据收集工作;其次,着重介绍了评估场次降雨与海绵设施出流相关性、分析降水量级对海绵设施水文性能的影响、解析降雨雨型对海绵设施水文性能的影响和探究运行时间对海绵设施水文效益的影响4部分研究工作;最后,介绍了海绵城市监测对象及体系,并分析了监测数据应用及评估的示例。

 

河海大学虞美秀副教授作报告

2、  自由讨论阶段14:40-15:30

报告结束后,与会代表从自身的兴趣点出发,进行口头陈述和自由讨论,多人次参与讨论或发言,就热点问题展开了热烈讨论。

 

第三专场4位报告人回答问题

 

专题四:变化环境下水旱灾害风险时空演变规律(下午15:50-17:30

主持人:周玉良(合肥工业大学,教授);李发文(天津大学,教授);赖成光(华南理工大学,教授)

5个引导式报告和多人次的自由发言讨论组成。

1、  引导式报告阶段15:50-16:40

长江水利委员会长江科学院许继军正高级工程师作《长江流域干旱灾害应对的主要难点及科技需求》主题报告。在报告中,许继军正高级工程师首先介绍了长江流域干旱的基本特征,指出长江流域干旱灾害应对难点;接着,提出长江流域干旱灾害应对科技需求;然后,重点介绍了团队目前已开展的相关工作,包括旱情的综合评估和预报模型方法、编制长江流域旱灾风险区划图、初步确定重要河段控制断面旱警水位指标、开展三峡水库应急抗旱补水调度研究;最后,就长江流域干旱灾害应对研究工作提出几点建议。

 

长江水利委员会长江科学院许继军正高级工程师作报告

华北水利水电大学王富强教授作《京津冀地区水-经济-生态耦合协调评价与模拟》主题报告。在报告中,王富强教授首先介绍了京津冀协调发展研究的背景及意义;其次,从研究思路和耦合协调理论两方面介绍研究内容;接着,着重介绍了评价指标筛选方法、耦合协调度评价模型和系统动力学模型;最后,介绍了开展的京津冀水-经济-生态耦合协调评价与模拟研究工作,包括评价指标体系构建、耦合协调发展评价、耦合协调发展趋势模拟预测三方面。

 

华北水利水电大学王富强教授作报告

中国水利水电科学研究院刘慧正高级工程师作《澜沧江-湄公河流域水文水动力模拟与应用》主题报告。在报告中,刘慧正高级工程师首先介绍了水文水动力集合预报和实时评估系统(SHARE);然后,详细介绍了两个应用案例,分别为水位波动精细预报和洪水预报与干旱实时评估预报和未来预测;最后,简要介绍了下一阶段的研究热点,包括下游水动力过程的驱动要素研究和水利工程联合调度研究。

 

中国水利水电科学研究院刘慧正高级工程师作报告

中国科学院南京地理与湖泊研究所李相虎副研究员作《长江与流域来水对鄱阳湖洪水的影响机制及其未来趋势》主题报告。在报告中,李相虎副研究员首先说明长江流域极端水文过程与水安全研究的研究背景及意义;其次,介绍鄱阳湖历史洪水演变特征及因素;然后,通过构建鄱阳湖水动力模型探究了长江与五河对鄱阳湖洪水的影响机制;最后,从流域未来降水变化、径流变化、洪水位及历时变化三方面分析了鄱阳湖洪水未来态势。

 

中国科学院南京地理与湖泊研究所李相虎副研究员作报告

三峡大学彭涛副教授作《变化环境下汉江流域非平稳水文干旱演变特征及归因分析》主题报告。在报告中,彭涛副教授首先说明研究背景及研究数据;然后,从水文干旱指数、非平稳水文干旱指数、干旱识别、统计方法和归因分析五方面介绍了研究方法;在此基础上,从非平稳标准化径流指数构建、非平稳水文干旱演变特征及非平稳水文干旱演变特征归因分析三方面分析了研究结果;最后进行了总结与展望。

 

三峡大学彭涛副教授作报告

2、  自由讨论阶段16:40-17:30

报告结束后,与会代表从自身的兴趣点出发,进行口头陈述和自由讨论,本专题中多人次参与讨论或发言,就热点问题展开了热烈讨论。

 

第四专场5位报告人回答问题

 

对报告内容的讨论

本届论坛中多个报告引起了参会专家的浓厚兴趣与广泛关注,并提出许多新的方法和思路,对于继续展开研究有很大的帮助。以下是会场讨论时的部分场面:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

五、闭幕式(下午17:30-18:00

闭幕式由华南理工大学程香菊教授主持,水科学发展论坛发起人左其亭教授针对会议作总结发言,祝贺本次会议取得圆满成功。接着,左其亭教授宣布2024年第十七届水科学发展论坛将由天津大学、天津师范大学联合承办。天津大学李发文教授作为承办方代表发言,李发文教授向大家展示了天津的风土人情,并介绍天津大学、天津师范大学发展历程及优秀成果,对承办第十七届水科学发展论坛表示喜悦与期待,并对各位专家学者届时莅临表示热烈欢迎。最后,华南理工大学程香菊教授发表感言,感谢各位专家、学者的到来,感谢水科学发展论坛提供的学术交流平台,并宣布本次论坛顺利闭幕。

 

郑州大学左其亭教授作会议总结

华南理工大学程香菊教授主持闭幕式

天津大学李发文教授发言

 

 

执笔人:张乐开、程琰

审核人:王鹏抗、钟涛、赵晨光、邱曦

2023410

 

 

 

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