為加強智慧長江與水電科學湖北省重點實驗室（以下簡稱“實驗室”）對外合作和學術交流，廣泛吸引實驗室外部力量參與智慧長江與水電科學研究，共同推動基礎研究和科技創新，依據中國長江電力股份有限公司省級重點實驗室管理辦法，設立了智慧長江與水電科學湖北省重點實驗室開放研究基金，現發布2022年度申請指南（以下簡稱“指南”），熱忱歡迎和邀請國內外相關領域的研究人員積極申請。
本年度主要針對以下五個方向的研究內容予以支持，分為“一般項目”和“重點項目”：
（1）基于低代碼的人工智能技術在多源異構水電能源數據治理領域的研究應用
對長江上游流域水電能源多源異構數據實現數據治理的智能化、自動化。聚焦數據規范、數據質量、數據安全，通過智能化強化元數據管理、主數據管理。構建相關規范、流程、標準，滿足電力行業應用需求。
（2）通用預報調度模型評估和評價體系的研究應用
通用模型在數字孿生相關系統中進行集成，因業務不同，模型邊界及模型輸出有較大差異。模型運行效率，模型通用化標準化復雜度各異，需要建立通用模型的評估方法為通用模型的深化應用及集成提供重要依據。
（3）流域組成要素模塊化及拓撲結構可視化研究
流域拓撲結構是流域水文預報、河道水動力學演進、水庫群模擬計算等模型算法的必要輸入。研究探索流域組成要素模塊化建模方法，結合WebGIS、HTML5等新興技術實現流域拓撲結構可視化，構建通用化程度高、可交互性強的流域拓撲結構可視化開發平臺。
（4）數字孿生體系下的水電能源系統模型耦合應用研究
構建統一的模型復雜度標準，構建覆蓋水電能源系統全流程的模型元數據，梳理不同業務模型之間的關聯關系，為數字孿生體數字流域系統開發提供支撐。
（一）聚焦生產
（1）水文預報累積誤差修正關鍵技術研究
流域水循環過程的復雜性以及人類對其規律認識的局限性，使得水文預報不可避免地存在各種不確定性，進而導致水文預報誤差的產生。長江上游流域河流水系復雜，水文預報誤差從上游至下游的演進過程中被不斷傳播和累積，從而降低了水文預報精度。主要研究內容包括：識別長江上游流域水文預報累積誤差的主要來源，理清水文預報累積誤差的演變規律和產生機制，提出水文預報累積誤差的量化和修正方法。
（二）技術探索
（1）物理機制與深度學習耦合的水文預報模型研究
深度學習模型展現出了優于傳統水文模型的預測性能，但模型中物理機制的不明確使預報人員難以在實際預報作業中信任并使用這類模型。研發一種既能提供和深度學習相當的預測性能，又能提供物理機制解釋的耦合模型，對進一步豐富水文預報手段，提高預報水平具有重要意義。主要研究內容包括：提出耦合模型的方法和模型具體結構；通過和其他常用物理機制模型或深度學習模型的預測比較，驗證模型性能；指出模型計算過程如何與水文過程對應，給出物理機制解釋。
（2）基于機器學習的數值預報產品后處理研究
降雨、氣溫、風速等是數值預報產品的重要輸出變量，然而，相關產品不可避免存在誤差，且預見期越長預報誤差一般越大。為減小預報誤差的影響，開展降雨、氣溫、風速等是數值預報產品后處理研究非常必要。主要研究內容包括：多模式數值預報數據收集、整理及清洗，基于機器學習的多模式預報結果誤差校正等。
（3）全球氣候模式產品在長江流域的動力降尺度方法研究
預估長江流域的氣候變化趨勢對提高流域應對氣候變化的能力具有重要科學意義。通過動力降尺度方法可以獲得全套氣候變化信息，該方法已成為獲取未來區域高分辨率氣候信息的重要手段之一。主要研究內容包括：對比分析不同的參數化方案，制定適合長江上游的氣候模型參數化方案；在全球氣候模式的基礎上，通過動力降尺度手段進行長江上游流域的短期氣候預測方法研究。
（4）基于深度學習的多源預報降雨數據融合研究
深度學習已經被應用于氣象預報研究中，并展示出了較好的增強預報能力的潛力，由于其較強的自動挖掘非線性規律能力，其適用于解決多源數據融合問題。主要研究內容包括：基于歐洲、美國、中國、日本等多種模式預報產品，采用深度學習方法融合多種數據，并在模型訓練中重視人工經驗引入，從而獲得更符合實際需求的降雨預報信息。
（5）長江上游強降水數據同化與預報研究
聚焦長江上游區域頻發的極端強降水過程，提升長江上游區域強降水預報精度，對于保障長江上游流域水資源高效利用具有重要意義。主要研究內容包括：利用常規觀測、雷達觀測、衛星觀測等多源觀測資料，開展高分辨率數據同化和預報研究，提高多源觀測資料同化利用率，揭示極端強降水過程的形成機制。
（6）長江流域極端氣候變化規律及其未來趨勢預測
針對長江流域極端氣候變化的研究有助于加深氣候變暖背景下長江流域不同地區極端溫度事件變化規律的認識，為未來極端氣候事件的預測奠定理論基礎，并為梯級水庫調度提供決策依據。主要研究內容包括：基于模式產品、實況觀測或遙感數據產品，對模式產品訂正評估的基礎上，揭示長江流域近60年極端氣候（降水和溫度）的時空變化及未來60年的預測評估；梳理并建立長江流域極端氣候水文時間歷史事件庫，分析不同類型及時空維度極端事件發生誘因及影響因子，為后期梯級水庫在極端氣候水文事件預測、預警及科學應對方面提供參考與指導。
（7）長江上游流域干旱時空演變特征及未來趨勢預測
開展長江上游流域干旱時空演變特征及未來趨勢預測研究，對于做好流域控制性水庫群聯合調度，統籌生態安全和能源保供等目標具有重要意義。主要研究內容包括：分析長江流域水文干旱的時間演變和空間分布特征，研究流域水文干旱趨勢性、突變性、周期性等變化特征，尤其是夏季水文干旱演變特征；從區域角度出發，研究降水、氣溫、蒸發等氣象要素與水文干旱之間的關系，探討水文干旱和氣象干旱的聯系；從全球角度出發，利用統計相關等方法研究水文干旱與ENSO事件、大氣環流等全球性氣候因子之間的關系，探討全球性大尺度氣候變化對水文干旱的影響；針對長江干流及其一級支流流域氣象干旱向水文干旱的傳播的動態變化、降水閾值及驅動力進行研究，為水庫調度及計劃安排提供科學依據。（注：項目申報內容無需包含上述全部內容，可針對上述單個問題進行研究）
（8）氣候變化條件下長江上游氣象水文超長期演化規律研究
氣候變化對長江上游自然環境和生態系統產生了明顯影響，導致干旱、洪澇、暴雨等極端氣候水文事件頻發，嚴重威脅梯級水庫群的運行和管理，有必要開展氣候變化條件驅動下長江上游氣象水文超長期演化規律研究。主要研究內容包括：收集、梳理第六次國際耦合模式比較計劃（CMIP6）中不同機構發布的長期氣候預測數據，分析長江上游未來降雨、溫度的時空演化規律，研究氣候變化條件下長江上游未來徑流演化趨勢。
（一）聚焦生產
（1）三峽水庫出庫流量給定條件下葛洲壩電站出力計劃確定性研究
針對葛洲壩短期出力計劃精細化制定問題，研究三峽-葛洲壩兩壩間河道水流傳播規律，葛洲壩不同水位、不同出力下流量耗水率變化規律；按照梯級電站電量最優及水位可控原則，在三峽出力過程確定的情況下，編制可實用的計算模型，提高葛洲壩電站出力計劃制作精度。
（2）不同條件下的梯級電站耗水率變化規律研究
針對耗水率影響因素較多，一般無法直接計算問題，研究水電站發電流量與電站出力之間的關系，即在給定上游水位、泄洪流量等條件下，考慮機組間出力分配、下游水庫或河流對尾水位的頂托等問題，根據發電計劃計算發電流量，其變化規律可為解決電站出庫流量及庫水位變化過程測算等調度實際問題提供技術支持。
（3）臨界工況下梯級電站精細化調度仿真模擬
針對在梯級電站庫水位臨近臨界水位，出庫流量極大或極小，機組運行工況偏向預想出力、振動區下限等臨界工況下，梯級電站調度測算精準度不足。擬梳理梯級電站臨界工況類型，針對性優化調度模型及各項邊界，提出臨界工況下梯級電站精細化調度仿真模擬新技術，提升梯級電站風險應對能力。
（二）技術探索
（1）復雜調度條件下長江上游梯級電站關鍵期多目標調度策略研究
針對長江上游梯級電站來水、發電、檢修、生態、市場需求等復雜調度條件，分析調度規律，探究消落期、汛期、蓄水期等關鍵期防洪-供水（抗旱）-發電-航運-生態等多目標調度策略，為梯級電站聯合調度提供可行的調度決策支持。
（2）梯級電站聯合調度可行方案域生成與研究
針對梯級電站聯合的合理調度方案快速制定，應用新方法新技術，探討梯級電站聯合調度情景自動生成，以及在此情景下的電站可行調度方案集合、邊界的構建，為梯級電站調度快速決策分析提供技術支撐。
（3）梯級電站調度生態效益快速評估技術研究
針對梯級電站缺乏調度生態效益快速評估的現狀，研究梯級電站生態調度效益評價指標、生態調度效益快速評估技術方法及模型，并可方便與調度模型系統集成耦合，為調度決策分析提供支撐。
（4）電力市場、風光等新能源對梯級電站調度影響方法及響應策略研究
針對電力市場改革、風光等新能源接入傳統大水電調度的現狀，分析梳理政策轉化對金沙江下游-三峽梯級電站調度的運行影響及響應策略，從頂層設計方面探討考慮電力市場和新能源的多能互補一體化調度研究框架，為新形勢下的梯級電站運行調度提供理論基礎。
（5）耦合多尺度預報信息的汛期水庫優化調度方法及極端事件響應機制研究
梳理梯級水庫預報體系，分析并明晰不同預見期、不同調度場景下梯級水庫入庫流量預報精度，基于預報精度及中下游防洪形勢、需求構建典型應用場景庫，提出耦合多尺度預報信息的汛期水庫優化調度方法；以梯級水庫當前長中短期嵌套預報體系整體水平為基礎，針對長江流域極端水文事件，開展梯級水庫響應機制及應對策略研究。
（一）聚焦生產
（1）三峽-葛洲壩水務計算特征曲線校正及出入庫流量計算方法研究
針對目前葛洲壩水頭損失計算及出三峽-葛洲壩兩壩間出入庫不平衡等問題，通過機組運行參數，重新率定葛洲壩機組單機及全廠水頭損失曲線；開展三峽-葛洲壩電站出入庫流量真值影響因素溯源分析，基于多種曲線校正方法，構建梯級水電站特征曲線校正模型，提高三峽-葛洲壩水務計算合理性。
（2）復雜運行邊界制約下梯級電站機組負荷分配/AGC實時優化分配方法研究
針對金沙江下游-三峽梯級電站穩定運行區、投切機控制、分/合母運行、開停機及負荷爬坡、“一廠兩站兩調”等復雜約束和實際運行限制，結合目前廠內負荷分配、AGC算法和運行情況，提出可實用的電站機組負荷分配/AGC實時優化分配方法，實現指定總出力前提下，適配不同調度場景，提出穩定高效的梯級電站廠內負荷分配機制，固化規則；給出發電計劃如何在溪洛渡左、右岸，向家壩電站之間再次分配的規則等。
（二）技術探索
（1）梯級水庫調度全過程的調度方案評估指標及方法研究
針對梯級水庫調度過程及效果缺乏快速合理評價的現狀，開展實用化的梯級電站調度方案事前、事中、事后評估指標及方法研究，為調度方案展示和調度決策提供支撐。
（2）流域梯級調度成果可視化展示應用研究
針對流域梯級調度過程展示手段單一、效果一般，梯級電站間水力電力等調度響應分析不直觀等問題，分析整理主流調度系統展示成果，研究實用化的梯級電站調度全景綜合展示設計方案、應用案例等，為梯級水庫調度方案會商、參觀講解和展示平臺開發提供技術支持。
（3）梯級電站調度規程數字化研究
針對梯級電站調度規則復雜，調度規程無法自動生成調度方案計算約束等問題，應用新技術新方法，研究梯級電站調度規程/規則的實時數字化查詢、調度重點關注目標的自動提醒，基于調度規則的調度方案自動生成等方面，提高調度計算智能化程度。
（1）基于多源遙感的長江流域水情、水環境、水資源量和水庫調度參數監測的新技術、新應用研究
針對長江中上游流域無資料區間數據缺失、重要參數監測手段能力不足等問題，開展基于多源遙感的水位、水質、水溫、泥沙、水量等水情、水環境參數定量反演方法研究；開展長江源區高精度、長時間序列的雪蓋、雪深或雪水當量數據產品生產技術研究；開展長江中上游流域（或重要子流域）的水資源量評估方法和趨勢分析研究；開展面向水文建模流域劃分、水動力建模等應用需求的高精度DEM數據產品研究；開展面向公司非控區或感興趣區水庫調度運行規則提取新應用研究。此項目研究將為流域環境保護、預報模型改進、水庫調度業務精細化研究提供支撐。（注：項目申報內容無需包含上述全部內容，可針對上述單個參數或問題進行研究）
（2）基于機器學習的三峽水庫生態調度參數智能化生成系統研究
基于三峽水庫背景驅動的生態水文響應關系，引進人工智能領域先進算法，研究選取適用于典型生態系統過程的生物與非生物動態驅動關系模型及模型評估指標，以典型生態系統過程的關鍵水文、水質、水環境等指標與生態保護對象指標作為建模對象，構建用于三峽水庫智能化生成生態調度參數的模型工具。
（3）長江上游多空間尺度降雨—產沙預報模型研究
基于土壤、植被、產沙模數等細劃長江上游子區域，并結合氣象數據驅動，構建長江上游多空間尺度降雨—產沙預報模型，旨在預報未控區間的來水來沙，特別是強降雨帶下強產沙區的產輸沙。
（4）大型水庫水溫影響機制及優化調控方法研究
針對疊梁門分層取水設施運行調度缺乏科學指導工具的技術瓶頸問題，以長江流域具有水溫調控設施的大型水電工程為例，分析自然和工程因素對水庫水溫影響的物理作用機制，探索通過數據與機理的協同使用，構建預測速度快、預測精度高、預見期長的水庫水溫高效預測模型，研究提出可指導水溫調控設施優化運行的方案建議，為大型水庫水溫動態調控提供決策支持。
（5）長江上游水庫群水量-水質聯合調度研究
分析長江中上游干流污染負荷通量及水環境容量變化特征，研究水量-水質綜合評估技術；構建長江上游梯級水庫水量-水質聯合調度模型，模擬梯級水庫不同調度工況下，水庫群水量-水質變化趨勢，為保障三峽庫區及流域水環境安全，掌握流域水環境狀態提供理論參考及技術支撐。
（6）三峽庫區非點源污染關鍵源區識別及水庫運行策略分析
針對三峽庫區的非點源污染問題，研究氮磷等非點源污染物流失的誘發因子、變化趨勢、發生范圍等特點，提出適應性的風險量化評估方法，系統分析庫區氮磷污染物流失風險的時空分布特征并識別關鍵源區，在此基礎上，從減緩非點源污染負面影響的角度提出三峽水庫的運行策略建議，為提升庫區水污染應對能力提供科學支撐。
（7）三峽水庫日調節調度的水環境效應評估與生態應用研究
針對三峽水庫，研究其日調節調度驅動的庫區水位短周期波動特征；揭示水庫干支流河口的水流交匯過程，及支流庫灣水動力過程對日調節調度的響應規律，利用波-流耦合模型實現水庫壩前水位的精準模擬；評估日調節調度對水庫關鍵環境因子的影響，建立水庫日調節過程-水位過程-水流過程-水質過程的動態聯系，挖掘河道型水庫基于日調節調度調控庫灣水質、水華的內在潛力。
（8）長江中上游流域庫區滑坡涌浪形成機制及其對水庫安全運行影響研究
針對長江中上游流域庫區滑坡及其引發的涌浪災害問題，研究水庫滑坡的啟動和致災機理，分析其誘發因子、運動規律、涌浪災害特點和影響范圍，揭示水庫滑坡涌浪形成機制，量化水庫滑坡災變對水庫運行和城鎮安全的影響；研究可用于實際生產的水庫滑坡涌浪災害風險評價、預測預警與防控技術體系，旨在提高保障公司生產安全和應對流域環境災害風險能力。
（9）金下梯級開發和三峽水庫運行對中華鱘產卵水溫影響及調度
分析葛洲壩下中華鱘產卵的水溫需求，模擬分析金沙江下游梯級開發運行以來中華鱘產卵場特征水溫變化及其對中華鱘產卵的影響，提出能滿足中華鱘產卵需求的梯級水溫調度方案。
1.凡國內外從事實驗室相關研究方向的教學、科研人員及碩士、博士和博士后且有固定依托單位的研究人員均可提出項目申請（本實驗室依托單位人員除外），均可在《指南》規定的范圍內提出資助申請。申請者必須是項目的實際主持人，不受理自然人提交的項目申請。
2.項目申請、評審立項、考核等程序將按照《中國長江電力股份有限公司省級以上重點實驗室管理辦法》的有關規定執行。
3.擬資助項目分為一般項目和重點項目兩個層次：其中一般項目14~20個，每項資助額度為5-10萬元，項目研究期限為1~2年。重點項目2~4個，每項資助額度為15-25萬元，且必須與實驗室固定人員聯合申報，項目研究期限不超過2年（鼓勵申報聚焦生產類項目，資助額度可適當傾斜）。
4.每項開放研究基金資助項目至少發表1篇以實驗室為第一署名單位或以實驗室為通訊作者第一署名單位的SCI/EI檢索論文（不包括會議EI）。其中一般項目至少1篇，重點項目至少2篇，署名單位中文格式為“智慧長江與水電科學湖北省重點實驗室（中國長江電力股份有限公司， 湖北宜昌， 443000）”，英文格式為“Hubei Key Laboratory of Intelligent Yangtze and Hydroelectric Science, China Yangtze Power Co.,Ltd., Yichang Hubei, 443000”。提交專利的以中國長江電力股份有限公司為第一署名單位，其他要求視項目內容在合同內進行增加。
1.自本《指南》公布之日起，開始受理項目申請，截止日期為2022年11月20日。
2.申報單位須對申報項目進行初審，并簽署審核意見。
3.申報單位及個人應按相關要求提交項目申請書一式2份（以郵戳日期為準），同時報送電子版文件（包括申請書word版及蓋章后的申請書pdf掃描版）。
聯系人 : 華小軍
電話：13972010150
E-mail : hua_xiaojun@cypc.com.cn
通訊地址：湖北省宜昌市西陵區西壩建設路1號
郵政編碼 : 443133
附件：
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