Page 100 - 2023年第54卷第3期

整体来讲，对于应急和常规抗旱水源系统挖潜增供能力的评估研究均是以常规方法为主，针对特大干
旱情景下大范围、大中小微水源、多层级用户的应急 － 常规抗旱水源系统配置的研究较少。特别是特
大干旱情景水资源供需双侧都达到极限状态下，维持水资源系统平衡的双向调控理论技术体系尚未建
立，包括：供水侧最大限度的挖潜能力难以确定，是否可以突破常规，合理运用动态旱限水位和地下
水的弹性开采等方法还不明确；需求侧难以判断需水底限，即各行业最低限度的需水保障程度难以核
算；供需双侧如何在极限状态下维持基本的平衡？其中的双向调控原则、目标和协同机制在目前的研
究中更是鲜少涉及。为此，应以特大干旱情景下区域供需水双向调控机制作为第三个关键科学问题，
深入研究水资源系统可控破坏调控原理，揭示特大干旱下区域供需水协同关系，建立特大干旱情景下
水资源系统供需水双向调控机制、调控规则和调控模式，解决极限状态下水资源供需双向调控难题，
为区域抗旱水源优化配置以及应急智慧调度奠定科学基础。

３ 总体思路与内容聚焦

３．１ 总体思路 面向全球变化下特大干旱应对实践需求与关键科学问题，本研究将按照 “理论研究 －
技术开发－ 装备研制” 总体思路，采用多技术融合手段，研究大范围大深度土壤水分监测原理，揭示
特大干旱形成及演变机理、供需水双向调控机制，突破来水与需水精准预测预报、特大干旱风险评
估、抗旱水源优化配置和旱限（警）水位确定和应急水量调度技术瓶颈，形成大范围大深度土壤水分立
体监测、水利工程群智慧调度系统装备（图 １）。

图 １ 总体研究思路

３．２ 关键任务及逻辑关系 围绕关键问题和总体研究思路，综合考虑特大干旱应对各项亟待突破的研
发任务，在未来研究中需要聚焦以下内容（图 ２）：
（ １）大范围大深度土壤水分连续精准监测。研究大范围大深度土壤水分连续监测原理，研发大深
度土壤水分精准监测设备与天地协同的土壤水分多源数据同化技术，以国产高分系列卫星为主要数据
源，建立地面观测、卫星遥感与陆面同化系统三位一体的土壤水分立体监测体系，研制大范围大深度
土壤水分连续精准监测系统。
（ ２）特大干旱条件下来水与分层需水预测预报。研究干旱期来水规律，研发基于多模式数据驱动

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