国内主要高校、科研机构、工程设计单位围绕中线工程开展了大量基础性的研究工作，本文从水资源调度的五个关键环节“预步卧模批调资控韦少评价，出发，对以往研究工作进行系统梳理。

1 预报

预报是为模拟模型提供初始条件输入，是调度、控制模型进行决策的前提。预报包括气象、水文和径流预报。彭涛等为了提高汉江丹江口流域暴雨洪涝灾害的预报能力，研发了汉江丹江口流域水文气象预报系统，为流域的防洪减灾提供了科学决策依据。晓辉和土浩等用分布式水文模型对丹江口上游流域进行了水文模拟。孔祥林等研究了丹江口水库的洪水预报模型。雷晓辉和孙月等分析了各种气候情景下丹江口水库入库径流的变化规律。土元超建立了中长期径流预报模型，并将该模拟与EFDC模型进行祸合，能够较为完整预测和模拟丹江口水库水动力、水质变化的完整过程。此外，晓辉等在南水北调中线受水区建立了分布式水文模拟模型。彭辉等针对南水北调中线京石段应急供水工程，建立了岗南、黄壁庄、土快和西大洋4座水库的入流预报模型，来为应急供水调度提供决策支持。胡惠方完成了郑州市的工业、农业和生活需水量预测，土雪梅对河北省的生活、工业、农业和生态需水量进行了预测。

总体来看，中线工程已经建立的预报模型还没有完全覆盖中线水源区与受水区整个区域；也没有专门的气象模型，无法为中线的冰期和生态调度提供气温、水温等信息支持。因此，建议开展针对中线工程全线开展建立集合预报模型研究，研究长中短期嵌套集合预报模式，以提高预报的准确性，增强预报对调度的指导作用。

2 模拟

模拟模型是调度、运行决策基础。模拟既包括常规的水动力学模拟，还包括极端情况下的冰期模拟和水质污染下的污染模拟等。针对渠道糙率，土开等通过模型模拟分析了中线总干渠糙率变化对水面线及过流能力的影响；马吉明等通过水槽试验研究了糙率变化对中线干渠输水过程的影响。此外，土光谦等通过模型试验与理论分析，得出中线干渠的糙率合适取值；杨开林等通过拟合实测数据，得出了糙率的经验计算公式。为考虑倒虹吸的影响，土开等计算了倒虹吸的局部水头损失系数。陈文学等分析了桥梁对中线渠道水流形态改变和渠道过水能力的的影响，方神光等分析了分、退水闸启闭下的渠道非恒定流过渡过程。在以上研究的基础上，方神光等通过对闸门、渡槽、倒虹吸等复杂水力建筑物进行概化处理，建立了一维模型，能模拟各种工况下的渠道水力响应过程。在冬季运行时，黄河以北700 km渠道中的水流由于受寒冷气温的影响，将有不同程度的冰凌产生。因此，穆祥鹏等开发了冰期输水模拟模型。范北林等分析了中线冰期输水过渡过程，并且预测了中线冰期输水渠道冰情发展的时空分布特征；刘国强综合利用模型试验、数值模拟等多种手段，评估了中线冰期输水能力。南水北调中线总干渠沿线的跨渠桥梁、交义河流和化学品企业众多、劣质地下水内排段长，藻类滋生条件富足，容易发生各种类型的水质污染事件。因此，‘占晓辉和陈翔等[zz}开发了中线一维水质模型，朱德军开发了一维及二维水质祸合模型，能够较精确的预测污染扩散过程。

当前，中线所采用的水动力学模型、冰期输水和污染扩散模拟模型主要是一维模拟模型，尚无法精确模拟渠道边壁及水力建筑物对水流影响。当受水区配套工程完善后，中线工程是由水源区、干渠、配套工程等组成的复杂输配水系统，应建立统一的祸合模型进行模拟。此外，为精细化模拟，还应该针对不同的工况研究建立二维、三维模型。

3 调度

中线工程的运行调度研究，多针对水源区和中线干渠分别开展研究。水源区丹江口水库调度的首要目的是供水，但其还有防洪、发电、生态、航运等功能。杨光等[25]考虑未来径流变化，建立了丹江口水库调度规则。土浩和董延军等[26]建立了中线准市场水量分配模型来分析水源区的可调水量和受水区的需水量，在此基础上建立丹江口水库水量调度方案。中线干渠的调度包括常规、应急和冰期输水3个方面。常规调度即是面对分水口流量变化，对闸门开度进行调整，以满足闸前常水位的运行方式，目标就是在满足渠道运行安全的情况下，使渠道输水流量快速而平稳地过渡到目标流量，黄会勇建立了常规调度模式下的闸门群调度规则。为了应对中线潜在的突发水污染事件，土浩和雷晓辉等建立了“数值模批评价诊断溯源预air应急调掺污染处置”。大环节于一体的应急调度技术体系，练继建等、聂艳华、房彦梅等在事故渠池上游段、事故渠池和事故渠池下游段建立了相应的应急调度规则。针对冰期输水调度，杨开林等建立了通过控制水位、流量来防止中线冰期输水发生冰凌灾害的冰期输水调度规则。

4 控制

控制是实现调度目标的具体措施。常规控制算法大致可分为“前馈”控制算法、“反馈”控制算法以及“前馈+反馈，控制算法。明渠非恒流输水的水动力学过程具有强祸合、大时滞等非线性控制特点导致传统控制算法具有有限的适用性 “前馈”算法较为简单，主要的机理是通过提前蓄量补偿来减小渠池的水位波动，但无法保证中线闸前常水位运行。“反馈，算法主要是将白动化控制领域的集中控制算法应用于渠道模型。尚毅梓将鲁棒控制算法应用于中线渠道，相关试验结果表明采用闸门鲁棒算法可以避免有限扰动造成的控制失稳。此外，杨桦等、安宁分别将模糊控制算法、预测控制算法应用于模拟渠道，也都取得了较好的效果。韩延成等提出了采用流量水位分层控制的逻辑思路，这是一种有益的尝试和探索。针对中线应急控制，尚未报导有较为成熟的控制算法。针对冰期运行，穆祥鹏等提出了防控冰凌灾害的运行控制算法，但没有考虑实时可能发生的气象条件变化。

总体而言，已有的控制算法研究推进我们对中线工程运行控制问题的认识，但不能完全解决中线的所有的控制问题。建议根据中线实际特点，应针对明渠输水的分布式、多点、非稳态控制的特点，开展分级、分层的实时、智能控制研究。

5 评价

目前，在应急预案评价、河流健康评价等方面取得了较好的应用效果。这些评价方法都是先建立评价指标体系，然后进行分析，但有着主观影响较大的缺点。但是，对中线的评价技术研究很少，目前只有针对丹江口水库的水质的评价方法，对其他方面尚未涉及，这是一块函需研究填补的空白。