青年人才培养典型案例

——胶结砂砾石工程智能化施工研究典型案例

　　一、引言

　　被托举人汪洋是2017至2019年度的被托举人，于2017年1月获清华大学水利系水利工程博士学位；2017年1月至今就职于中国水利水电科学研究院材料研究所，从事水利工程智能化施工及监测等方面的研究和工程应用工作。本、硕、博专注于水利工程专业，积累了扎实的专业理论知识，在水工结构工程方面有较深入的研究。

　　在科协青托项目实施期间，以项目负责人的身份主持中国水科院基本科研业务青年专项，于2019年申请到了国家自然科学基金青年科学基金项目（5190090361）。作为项目技术骨干，先后参加十二五国家科技支撑计划项目、十三五国家科技支撑计划项目、水利部公益性行业科研专项、水科院研究专项等多项研究类课题。主要研究成果，于近三年获得省部级科技特等奖2项、一等奖1项，参编规范1项。申请专利50多项，其中已有12项发明专利和10项实用新型专利授权，参编专著2本，发表论文20余篇。获2018、2019年度优秀员工、中国水利水电科学研究院第十三届青年学术交流会优秀论文三等奖等。

　　项目结束的2020年，也是被托举人汪洋参评高级工程师的年份。基于过去三年青托项目支持下取得的成果以及其他项目成果，已经顺利提交职称申报材料，并正式获批。

　　二、案例描述

　　被托举人汪洋在项目实施过程中，最典型的工作案例是通过试验试制，做成了一台胶结砂砾石拌和设备样机并应用于工程实地试验。

　　该案例的出发点是研究改进胶结砂砾石专用的连续式拌和设备，目标是实现原材料的更高精度计量以及更加智能化的拌和。

　　研究过程包括研究方案的制定及关键环节的试验，以及最终样机的试验试制及现场试验等。

　　研究措施最关键的是试验手段，还包括资金保障措施和寻找合适的有能力的合作单位。

　　三、主要成效

　　该案例不仅是一个简单的试验，也不仅是为了得出结果、总结概括写论文。该案例遵循产学研相结合的典型过程。在胶结砂砾石拌和设备研发过程中，首先需要研究人员根据实际工程设计产品各个方面的参数，然后设计思路是否满足要求，需要进行各种各样的验证试验。为了确保设备的工程可用，还需要试制实际的设备进行工程现场试验。为了完成这一试验，必须要求项目负责人锻炼较强的产学研相结合的能力，从前端市场到后端工厂的全产业链条都要去了解和掌握，并且需要锻炼敏锐的市场主体遴选能力，才能选到合适的配合厂家完成整个试验过程。

　　四、经验做法

　　上述案例最难做的当属产学研过程中，对整个产业链条的了解和掌握。最值得的总结的一条经验就是，做研究不能安于长期坐在办公室或办公室旁边的实验室里，简单的两点一线式的研究方法并不适合所有类型的科研。应当多出去，而且是让自己全国各地的跑。

　　
青年人才培养典型案例

——流域降水预报服务平台的研发与推广

　　一、引言

　　科技成果转化是落实“科学技术是第一生产力”的关键。发展经济要依靠科技进步，发挥第一生产力的作用，而只有把作为第一生产力重要体现的科技成果在生产时间中得到广泛应用，才能有效提高我国的经济增长质量，实现经济增长方式的两个根本转变。被托举人杨明祥基于大数据服务的思想，将数值预报技术与信息技术相结合，研发了流域降水预报服务平台，可为全国10万余座大坝水库及相关水利工程提供短中长期降水预报服务，并可耦合水文模型实现未来入库的精准预报。目前，该技术产品已经在黄河、四川白水江、江西抚河、海南南渡江等流域实现了推广应用。

　　二、案例描述

　　被托举人开发的流域降水预报服务平台主要功能包括中短期降水预报和中长期降水预报。中短期降水预报主要提供未来1-7天的流域面雨量和站点雨量预报信息，累计时段包括1、3、6、12和24小时。中长期降水预报主要提供未来6个月的流域面雨量预报信息，累计时段包括日、旬、月。平台部署于高性能计算集群环境，基于云架构对外提供服务，服务方式包括B/S用户界面、Json微服务接口和数据库表等。

　　主要功能特色如下：

　　（1）实现了任意流域面上平均降水的预报。传统以完成特定项目为目的，针对某一具体流域构建降水预报系统的方法，可扩展能力低，可复用性差。本平台依托横向可扩展的高性能计算集群，采用三层嵌套逐层提升分辨率的方法，构建了中国区域3公里网格降水预报模型，实现了中尺度数值天气预报模式在中国区域的本地化，通过研发基于天气形势索引的数值天气模式动态参数化方案，提升了中短期数值降水预报可靠性，在此基础上，利用多线程面雨量分析算法，实现了面雨量高效计算，从而使平台具备了中国区范围内任意流域面上平均降水的预报能力。

　　（2）降低了流域精细化降水预报获取门槛。流域精细化降水预报模型需要消耗大量计算资源，须部署在大型计算设备上，且对维护人员的专业要求较高。因此，开展精细化数值降水预报的物力和人力成本较高，以大型电站为例，其一次性投入动辄上千万元，每年还有固定的维护费用。这种高成本是中小型水库等水利工程难以负担的。针对这个问题，平台借鉴物联网、共享经济模式，以提供服务为目的，开发了通用的软件架构和标准服务接口，使所有用户在云端可以基于一套平台获取自己关心的预报数据，没有硬件投资，无需维护人员，大大降低了流域精细化降水预报获取门槛。

　　经过两年的推广和应用，该平台逐步获得了市场的认可，精准预报了2018年以来所有编号台风的路径（至少提前2天），在面雨量预报中，更是体现了集合预报系统的优势。例如，在参建的江西智慧抚河工程中，为成勘院提供未来48小时面雨量预报服务，在2019年5月15日全国发改委系统环资工作座谈会暨国家生态文明试验区建设现场会上（在抚州是召开），业主成勘院详细介绍了数值降水预报在智慧抚河中发挥的作用，在当天汇报演示完即得到实际验证（系统提前约12小时预报17点会有暴雨，汇报演示完16：40参会人员下楼时由晴空万里突变暴雨），被参会人员及水利局人员笑称“神预报”。

　　来源：http://www.chidi.com.cn/art/2019/5/24/art_6678_585077.html

　　三、主要成效

　　与国内外同类或相似技术产品相比，该平台具有较大的优势：

　　（1）预见期更长：本平台可提供未来10天精细化降水等预报服务，以及未来6个月的降水趋势预测服务，较同类型产品预见期更长。

　　（2）精细化程度更高：本产品数值预报分辨率为1~3km，可提供中小型水库流域面雨量预报，最小预报步长可达1小时，较同类型产品精细化程度更高。

　　（3）针对性更强：本产品可针对具体预报对象进行定制，能够根据流域特征修正模型参数，较公共气象预报服务等的针对性更强，预报效果更好。

　　（4）准确性更高：采用先进的集合预报和大数据分析技术，充分保证了预报的准确性，且随着观测数据的积累，预报精度会不断上升。

　　（5）经济性更强：较传统气象水文预报系统动辄上千万的投资，本产品借鉴共享经济和物联网模式，充分发挥规模化效益，大大降低了使用成本。

　　（6）人员要求更低：传统气象水文预报对人员技术门槛要求较高，特别是中长期降水预报往往需要专家会商解决，本产品封装了各类模型和专家经验，大大降低了对人员的技术要求。

　　四、经验做法

　　总结具体做法，彰显特色亮点，凝练可复制可推广的经验。

　　五、下一步工作考虑

　　依托目前构建的短中长期数值降水预报服务模块，被托举人正在积极开展国家尺度气象水文精细化耦合预报模式的研发工作，并基于此开发形成中国水文预报服务模块。