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方向一：水电能源系统大数据集成

　　（1）长江流域大数据存储、质量控制与管理

　　研究面向电力生产、梯级调度、水文气象预报和长江生态保护等公司业务需求的遥感数据产品质量控制和高效管理框架；研究实地测站、地面雷达、无人机、航空、卫星等多源、多时-空尺度数据的组织、存储、质量控制与管理框架；以长江流域为研究区，研究与电力生产和消费有关的社会经济、产业结构、人类活动等人文数据的组织、存储、质量控制和管理框架。

　　（2）预报调度模型标准化通用接口研究

　　基于ArcHydro、OpenMP、OpenMI、OpenDA、MODELICA、FMI等技术标准，开展将水动力模型、水文模型、调度模型在模型建模、参数率定、模型运行、模型评价等方面的标准化研究，并形成可以通过容器技术部署的产品。

　　（3）长江流域直接观测数据和遥感观测数据融合与校正应用技术研究

　　研究建立连续性、分类等不同指标评价体系，评估主流遥感卫星降水产品在长江流域应用的精度和校正方法；研究融合地面测站、遥感高分（优于2m）数据和SAR卫星数据的水库水位大尺度立体监测技术；研究多源遥感高分辨率数据与地面水文站实测数据的融合方法，以及构建大尺度、高分辨率的时-空连续水面等水文参数数据集技术。

　　（4）知识图谱在长江流域数据构建技术研究

　　以梯级调度自动化系统为主要数据来源，借助知识图谱工具揭示生产业务不同要素、记录、数据之间的联系，发掘其中的规律，为预报调度等生产业务提供切实的参考。以水力发电及水利领域的专业资料为基础，利用成熟语义分析工具、三元体构建工具、图数据库等基础软件，构建与预报调度有关的知识体系，揭示水力发电及水利知识领域的动态发展规律，为学科研究提供有价值的参考。

方向二：变化环境下流域气象水文智慧预报预测

　　（1）长江上游流域来水模式总结分析及对应调度思路研究

　　总结长江流域历年来水特点、特征分类、调度模式，提炼总结长江上游流域来水模式，并结合近年来长江流域水工程联合调度运用情况，预估不同来水模式下长江上游流域水资源时空分配情况和不同情景下的长江干流梯级水库水资源调度风险，作为中长期预报的前提，提出新形势下大型水库防洪调度、联合优化调度策略，为保障水资源持续、优化利用提供科学支持。

　　（2）机器学习在中长期径流预报中的应用

　　使用机器学习方法，围绕气象长期观测资料、多模式气象预报产品、高原冰川融水变化等开展研究，量化上游水库调蓄影响，建立中长期径流动态预报模型，提出不确定性来水条件下的梯级水库中长期调度风险识别机制，为优化调度和风险评估提供理论基础。

　　（3）金沙江中长期径流趋势分析研究

　　分析在气候变化以及下垫面变化双重影响下金沙江流域的年内和20-30天的变化规律，具体为金沙江流域石鼓、攀枝花、宜宾等主要控制断面径流在年际间的变化趋势、周期性规律、年内的季节性分配规律以及30天趋势滚动预报方法研究，识别径流规律变化的关键表征因子，揭示径流丰枯变化机理，指导长江上游流域的中长期径流预测。

　　（4）金沙江流域等乏资料地区降雨产流规律分析

　　针对金沙江流域水文要素观测站点稀疏、实测资料不足的问题，利用卫星雷达等多源观测手段，挖掘整理水雨情历史数据，分析流域地形、下垫面、气象等自然地理因素对于流域产流机理的影响，总结乏资料地区降雨产流规律，研究径流预报方法。

　　（5）长江流域洪水特征指标统计及与洪水过程关系研究

　　研究场次洪水科学划分方法，结合长江流域拓扑结构，系统设计降雨、径流事件的统计指标，定量刻画长江上游不同流域暴雨的位置中心、离散程度、量级、面积、移动方向与速度等特征，科学描述不同洪水的组成、洪峰、峰型、洪量、涨幅等，并依据上述指标，挖掘降雨与洪水过程的关系。

　　（6）高精度网格降水指标统计与评价研究

　　针对降水预报产品的合理选用与释用问题，开展高精度网格降水指标的统计与评价方法研究，客观地评估各预报产品的定量降水预报能力，科学量化降雨预报用于洪水预报的可行性，为开展基于水文气象耦合模式的洪水预报提供支持。

方向三：梯级水库群联合智慧优化调度及风险控制

　　（1）三峡梯级电站水务计算精度问题研究

　　针对三峡、葛洲坝梯级电站两坝间出入库流量不平衡等的问题，分析葛洲坝出入库流量、水头、水头损失等水务计算方法的合理性，重点研究葛洲坝电站与三峡电站水头损失计算方法的差异，探究不同计算方法对三峡、葛洲坝梯级两坝间水量平衡的影响，提出葛洲坝电站合理的水头损失修正曲线和梯级电站水务计算方法，为提高梯级电站调度计算精度提供技术支持。

　　（2）三峡梯级电站联合调度方案快速生成、可行域分析

　　研究金沙江下游~三峡梯级水库群优化调度模型在复杂精细化调度要求下的运行水位可行域的构建方法，提出可行调度方案解集，并通过不同评价机制筛选可行解，快速生成能够满足多电网、梯级、电站等多级调度需求以及水库群综合利用要求的梯级水库群优化调度方案，提供相关计算模块和程序，为梯级水库联合优化调度提供技术支持。

　　（3）三峡梯级水库汛期闸门优化分配及操作策略研究

　　基于金沙江下游~三峡梯级电站的调度规则、闸门操作规则等，考虑不同调度需求和复杂约束限制条件，建立梯级电站汛期闸门分配优化方法，推荐梯级电站汛期闸门的实时精细化操作策略，并提供相关计算模块和程序，为梯级电站汛期调度提供技术支持。

　　（4）电力市场、新能源等对三峡梯级电站调度影响分析及响应策略研究

　　分析金沙江下游~三峡梯级电站受端电网的外部能源供给情况、负荷特性与未来负荷趋势、受端电网的市场空间等因素对三峡梯级水库群运行调度的影响及要求；考虑“3060”双碳目标下，以风、光为代表的新能源给电网带来的随机性和不确定性对梯级水库群运行调度的影响及要求，在此基础上，提出电网需求及新能源加入梯级电站的调度响应策略，并提供相关计算模块和程序。

方向四：水库群联合优化调度模拟仿真与智慧决策支持

　　（1）三峡梯级水库联合优化调度策略分析及调度规则提取

　　以金沙江下游-三峡梯级水库群为研究对象，以各库的调度规程与实际调度需求为指导，获取不同时期的运行目标与调度边界，根据梯级电站的优化调度模型，模拟计算汛期、蓄水期、消落期各电站优化调度方案集，分析单电站及梯级电站联合的优化调度策略，并提取相应的调度规则，提供优化调度可行域图，为梯级电站中长期优化调度提供指导和策略支持。

　　（2）可视化技术在长江流域防洪效益展示、调度方案及效益展示方案的应用研究

　　面向水库群调度方案的调度过程、调度方案在梯级流域的调度影响、调度方案的人为影响效益、长江上游巨型水库群拦洪削峰对中下游带来的防洪效益等多情景展示需求，利用WebGIS等可视化技术研究实现包括水库间水流规律、水库运行、淹没安全等多层次，直观、多维的视觉集成方案与应用方案，提供相应设计样例，提升科学调度信息化与调度可视化水平。

　　（3）实用化的三峡梯级调度方案事前、事中、事后评估指标及方法研究

　　面向金沙江下游~三峡梯级水库群多目标联合调度以及运行管理水平提升需求，开展事前、事中、事后全阶段调度评估研究。建立事前考虑预报来水、电网需求、机组及线路检修的多重不确定性，以及防洪、发电、生态等多目标综合效益的调度方案评估优选体系；事中基于风险因子的动态识别评估以及调度方案调整更新体系；事后关于防洪效益、发电效益、生态效益、航运效益、供水效益、社会效益、人为调度影响、预报影响、调度提升空间等的调度综合评价体系。设计科学合理的调度评价指标及方法，明晰梯级水库群联合调度水平及综合效益发挥的潜在空间，并提供相关计算模块和程序，为提升梯级水库群联合调度水平提供科学技术支撑。

　　（4）三峡水库泄洪与中下游河道水文响应规律研究

　　分析三峡水库建成运行以来对长江中下游干流主要控制站水文情势的影响，构建三峡出库流量与中下游河道干流主要控制站水位流量的复杂响应模型，提出快速有效的三峡水库运行对长江中下游防洪影响的估算方法，并提供相关计算模块和程序，为三峡电站防洪优化调度和调度影响分析提供技术支撑。

方向五：生态调度及库区生态环境安全监测与预警

　　（1）金下-三峡梯级水库典型生态调度过程的综合效益后评估

　　基于金沙江下游至三峡、葛洲坝梯级水库近年来生态调度典型过程数据，梯级水库及其上下游河道的水温、流速、流量、流场数据，鱼类监测数据、藻类监测数据，建立金下-三峡梯级水库典型生态调度效果评价体系，提出典型生态调度过程综合效益评估方法，为实现金下-三峡水库典型生态调度过程综合效益的客观、合理评估奠定基础。

　　（2）长江流域库区滑坡体、水华、水质、泥沙等生态环境安全监测与预报预警

　　针对长江中上游和洞庭湖流域，研究库区滑坡体、水华、水质、泥沙等影响库区安全和流域生态环境现象的发生、发展机理；研究其诱发因子、变化趋势、发生范围和时空分布特点，评估其对水库运行、流域环境和周边人民生产和生活的影响效应等，研究可应用于实际生产的多尺度流域生态环境监测与预报预警技术、提出灾害预报预警方案，旨在保障公司生产安全和应对流域环境灾害风险能力。

　　（3）金下-三峡水库梯级水库群生态调度及其保护政策研究

　　梳理国内外各大流域水库群所采用的有代表性的生态调度方法及其效果，在此基础上，根据金下-三峡水库梯级水库群生态调度实践，对当前生态调度方式进行合理性分析，提出梯级水库群多目标调度条件下生态调度方式的改进方法，并开展以金下-三峡水库梯级水库群为代表的流域水库群生态调度政策研究。

　　（4）金下-三峡梯级水库生态流量校核及对长江中下干流保障程度研究

　　针对金下-三峡水库调度规程、环境影响评价报告等资料中提出的生态基流和生态流量过程，提出当前长江上游流域新形势、新边界条件下生态流量量化方法，对金下-三峡梯级水库已有生态流量进行复核，提出满足流域新形势、新边界条件的生态流量，并研究在校核后的梯级水库生态基流和生态流量过程下，对下游保护目标的保障程度。

　　（5）三峡库区“碳源汇”功能与效应评价

　　研究与三峡水库相关的碳存储、碳排放现象和过程的机理和反馈机制；研究受水库调节的库区消落带等生态系统“碳源”和“碳汇”的定量方法；研究三峡库区“碳源汇”能力的多尺度监测、模拟和评价方法、以及库区“碳源汇”功能的响应和调节机制。项目旨在阐明三峡库区“碳源汇”特点，为公司制定减排增汇和实现“双碳”目标提供科学支撑。