主题：【人民长江报防汛抗洪特别报道】精准测报的背后

【人民长江报防汛抗洪特别报道】精准测报的背后






2010-7-27 　来源：人民长江报



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安装有先进自动测报设备的汉口水文站自记台

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沙市水情分中心

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长江委水文预报员在流域水情中心（长江委水文局水文气象预报处）进行水情预报作业

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长江委水文预报员在流域水情中心（长江委水文局水文气象预报处）进行气象预报作业

6月21日，长江委水文局预测25日下午汉口水位将超过25米。25日8时，汉口站水位达到24.99米。

7月17日，水文局提前3天预报长江上游将发生一次较大洪水，洪峰流量在6万至7万立方米每秒。7月19日，水文局预报三峡水库20日将出现70500立方米每秒左右的入库洪峰流量。20日8时，三峡水库实际出现入库洪峰流量为70000立方米每秒。

洪水来袭，长江水文用及时精准的测报，为长江防总科学调度提供了可靠的依据。水文预报的准确率，对决策的影响至关重要。水文预报人员如何让他们的预报更精准？除了依靠丰富的预报分析经验外，作业中先进预报手段的运用是保障精准预报的重要基础。近日，记者走进水文局预报处，科技测报的几大亮点一一呈现。

“118”增强水情报汛时效

根据长江流域防汛调度决策需要，长江委水文局委托长江流域相关省市水文部门近1500个报汛站报汛，这些实时水雨情信息通过全国水情广域网汇集到流域水情中心。这些共享信息为及时准确的预报分析提供了有力保障。据了解，这其中相当部分与长江水文“118”一样，实现了自动报汛。

“118”是水文报汛史上的里程碑。2005年7月，长江委水文局118个中央报汛站在全国率先实现自动报汛，水文测报翻开新的一页。

自动化报汛是一个复杂的系统工程，是在水雨情信息自动采集的基础上，建立报文自动合成、信息自动传输、自动接收的水情服务和管理运行体系，其实现过程涉及到多个技术领域。长江委水文局通过整合水文基础设施建设、中澳合作长江防洪与管理项目和中日合作汉江防洪预警系统项目等资源，经过艰苦努力，完成了所属118个中央报汛站水位雨量自动采集、存贮和传输系统的建设，实现了报汛自动化系统的统一。

该系统使用后，信息量大大增加。年均报文可达60多万份。而且由于报汛环节不需人工干预，在仪器设备完好的情况下差错率可以降低为零，报汛质量得到了有效的保证。与此同时，报汛时效加快也是一大优势。自动化报汛节省了人工观测、报文拟定、报文校核等大量中间环节，报汛时效性显著增强。2005年至2009年，20分钟到达流域中心报文时效合格率均在99.5%以上。该系统还降低了劳动强度。在人工报汛时期，高洪时的逐时报汛使基层测站水文职工的劳动强度大大增加，更有甚者，有些站的职工根本就没法休息，只能守在水尺边。实施自动报汛后，基层测站职工再也不用深夜守在水尺边，取而代之的是水情分中心人员通过仪器设备在室内方便地获知水雨情信息。

自动报汛和畅通无阻的现代化信息传输网络，极大地提高了水雨情信息报送的时效性。

随着国家防汛指挥系统的建设，现在流域多省市自动测报系统不断增多，时效性迅速提高，普遍实现20分钟到达流域水情中心、30分钟到达国家防总的目标，在全流域形成了相互支持、共同发展的态势。

人机交互预报洪水

2007年，长江委水文局预报处以开放式的软件架构和满足交互作业的预报模式，研制开发了长江洪水预报系统。该系统整合了长江水文20年来开发的预报应用软件和研究成果，基于.net平台搭建而成。系统随着三峡水库的运行投入使用，并在实践中不断完善。

该系统有近200个防汛节点，覆盖整个长江流域主要干支流，纳入的预报模型主要包括API降雨径流模型、三水源新安江模型、分类单位线、水动力学模型等，对水库入库流量预报应用虚拟演算模型，并采用动、静库容演算法进行水库调洪演算，交互分析功能主要包括相关图交互分析和预报、雨洪对照分析、涨差分析等。

系统的核心水文预报部分，依据实时水雨情信息，并考虑预见期降雨，完成水文预报计算及相关分析功能，主要包括预见期降雨设置、交互预报、相关图预报、交互分析、预报查询等。采用河系预报和单站预报相结合，自动、半自动预报与交互预报并行的方法，实现水文预报的方式非常灵活。系统提供的实时校正功能，对提高预报精度起到了良好的作用，实用的交互分析工具为预报分析、积累经验提供了平台。

该系统投入运行以来，在水情预报和防汛会商中发挥着重要作用，使1小时以内完成三峡水库及长江中下游主要站的预报，提供较高精度的预报成果成为可能。2010年，该系统作为防汛会商平台，为防汛调度决策提供了科学的决策依据，充分发挥了其重要技术支撑作用，为防汛抗洪工作赢得了先机。

深化定量降雨预报

降水预报是水文预报中重要内容之一，也是当前国内外气象领域的难点之一，如何实现降水预报的定量化和更适用于洪水预报，一直是水文预报人员着力研究的问题。

长江委水文局根据长江流域降雨汇流特点，将长江流域分成多个子流域，提供各个子流域24小时、48小时、72小时面平均雨量预报，直接作为水情预报输入，实现水文气象紧密结合，大大增长了洪水的预见期。在降水预报中，长江委水文局预报员应用卫星云图、多普勒雷达、自动气象站等多种现代化手段所观测的资料，并参考国家气象局T213模型产品、欧洲中心数值产品等多种模式产品，凭借扎实的基础理论、丰富的预报经验，认真分析，致力于为洪水预报提供准确定量的降雨预报。

他们注重了解流域河流水情特性，注重水文和气象专业的融合、注重满足洪水预报的应用需要，在2010年近期的四次洪水过程中，对长江流域发生的集中性强降水过程都做到了提前跟踪和准确把握，为防汛掌握了主动。

水动力模型支撑三峡调度

三峡水库运行期间，为满足水库防洪、发电、航运等调度需求，准确的预报尤为重要。

三峡水库建成前库区是河道地形，采用河道演算的预报方式，建成后如沿用原有的预报方法，会产生很大的误差。三峡水库蓄水后，库区的水文水力学特性发生了较大的改变，天然状态下的产汇流规律也发生了变化，特别是洪水传播时间加快，从寸滩到宜昌天然状态下约为54小时，蓄水后缩短为12～18小时。

同时，三峡水库建库后，水文情势也发生了变化，如库区水位抬高、水面扩大，蒸发量增大，原有部分支流控制站被淹，控制站上迁，控制面积进一步缩小，区间未控制面积增加，区间来水产汇流预报难度进一步加大。另外，入库洪水在水库内的传播复杂，基于静库容的调洪演算原理，调蓄计算误差会很大。由于三峡水库动库容影响巨大，动库容调洪演算方法所依据的动库容随着每场洪水特性不同变化很大，动库容调洪计算的困难也很大，计算精度难以保证。

在三峡水库调度中，凸现出许多迫切解决的技术问题。就长江水文预报面临的挑战而言，一是三峡水库对水文预报的时效性、准确性相比以往要求更高，水文预报要与水库调度联动；二是针对三峡水库不同时期、不同方面的需求，水文预报要提供更精细的服务，实现常态化。

长江委水文局在三峡水库入库流量以及调洪预报方法上进行了不断的探索，研制了以分布式水文模型与水动力学洪水演进相耦合的水文水力学方法。用水文水力学得方法实现考虑动库容影响下的水库入库流量预报及调洪演算，在全国生产实践范围内尚属首次。经过作业预报运行检验，精度较高，初步证明是行之有效的技术途径之一。




文章作者： 记者 傅菁 通讯员 周明 杨杰　　责任编辑：杨莹




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