数字流域模型与应用
嘉宾简介：
王光谦，全国政协常委、民盟中央副主席，中国科学院院士、青海大学新任校长，国家科技进步一等奖获得者。长期从事三峡工程泥沙治理、黄河泥沙治理及南水北调等重大工程问题研究，享有“黄河学者”的美誉。
王光谦教授迄今已发表论文370余篇，出版专著8部。部分科研成果达到国际先进水平。代表性著作有《固液两相流基本理论及其最新应用》、《游荡型河流演变与模拟》、《流域泥沙动力学模型》。
【讲座内容摘编】
大数据模型使河流治理插上科技翅膀
1997年我们国家发生了非常重要的一件事，就是黄河断流700公里，330天几乎没有多少水流入大海。那么我们现在怎么用科学知识解决母亲河的问题，《大数据时代》这本书上有一个例子，世界卫生组织知道非典或者流感在全世界的发生情况，但是要晚两个礼拜，原因在哪？它要等世界各国报告。如果提前两个礼拜知道，过去是做不到的，现在可以做到。比方说我想知道天上一下雨黄河产生多大的洪水，有多少留到大海去，这就需要黄河大数据模型。
三门峡水库瘀积是37亿吨泥沙，把潼关高程抬高了5米，结果2003年渭河非常小的洪水，渭河是地上悬河，倒灌进它的支流，导致发生水灾。
怎么利用一个大的系统，把整个黄河的泥沙或者水流都算出来？我们生活在珠江流域，大家应该想到，天上下雨之后，珠江的水是从哪里来的、有多大、流到太平洋去，这里面有很多关键技术：第一是地形怎么处理，第二是河流怎么编码。我想找到河流，一定要知道它的地址。我们通过这个数据模型计算不同河段，降雨可以产生多大的径流。降1000毫米的水，最大的地方可以产生800毫米的径流，这就是青海省。然后每一个省产多少水，可以用多少水，这样就可以防止黄河不断流。然后能够知道每一个、任何一个河流能产多少水。我们还可以算它的产沙数量，任何一个河流里面，我们都能算出它的流量过程。我们最后能把整个黄河从潼关一直到出海口的过程都算出来。
我们现在可以提供给大家的比较关键的技术，提供全世界河流是什么样的，大家可以查的。大家都用过谷歌查地图，我们花了10年时间做出可以查找河流的东西，可以根据地形把河网提出来，河流变成河网，最重要的我们有个河网编码。另外，对全世界的河流进行编码。我们在网上提供了全世界河流的一些例子，它是一层一层往下看的，最小的河流是一级，黄河大概是11级。我们建立了全世界的河网系统，给出的一些结果。它有什么样的信息呢？河流的级别、编码、坡度、长度，这样的信息就全部建立起来。
我们建立了全世界的河网，这是非常关键的技术，涉及到的数据量非常大。我们现在有能力提供世界所有河流的降雨洪水信息，算一天可以提供14天的预报，这是过去没有的。那我们可以用来干什么呢？大家都知道去年北京“721暴雨”，像这么一个局部的小暴雨，我们能不能计算出来？是可以算的。数字天气预报是2006年发布的全国的天气预报系统，大家都利用一个数字预报系统，看这个预报可以推出世界各地的天气信息。还有是卫星降雨的产品，全球都有。我们来算洪水的时候，则用刚才的河网，比如北京的拒马河，如果我们直接用数字天气预报的结果、卫星的结果、雨量站的结果，算出来的就不准。从科学层面上怎么理解这个问题？数字天气预报能提前预报，但是不准，其他的两个也不准。雨量站不能提前，它是下雨之后我们收集到的。科学的价值在哪？你不能够做到的，我们经过分析能够做到。我们把这三种数据融合在一起，就能够把它算得很准。
从我的专业角度给大家讲，大家可能听不懂，但是原理是一样的，就是解决问题的方法，我觉得是一样的。我们怎么解决这些问题，是用一些大数据的成果。我们最近还在用另外一个成果，我派一个学生到澳大利亚去，澳大利亚一百多年前并没有建立我们要求的雨量站和水电站，但是它有报纸，它从报纸上收集跟水利相关的信息。看看过去200多年它是怎样的气候。澳大利亚当时新闻比较发达。我是搞水利专业的，需要借助报纸、新闻来判断过去180年气候是怎么变化的，这些工作超出了水利专业和新闻专业，每一个专业分别去做，肯定做不出来，一结合就可以做出来。
来源:中国网
