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科学防汛的新时代选择→

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2024-06-06  来源:中国水利  浏览次数:6821
        前瞻、及时、精准的雨水情监测预报信息,是打赢现代防汛战的首要环节和重要条件。

 

6月1日,北京全市上汛。在防汛重点河段永定河官厅山峡区间,北京首次以流域为单元,组网建成3部相控阵水利测雨雷达(分别位于白草畔、东大坨、卢沟桥),实现流域“云中雨”监测预报全覆盖。

 

6月3日—4日,旨在强化试点带动、深化部署推动全国现代化雨水情监测预报体系建设的现场推进会在这里举行。


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现代化雨水情监测预报体系建设现场推进会 万国强摄

 

海河“23·7”流域性特大洪水后,北京加快构建由气象卫星和测雨雷达、雨量站、水文站组成的雨水情监测预报“三道防线”,对标世界先进水平,完成永定河官厅山峡雨水情监测预报现代化试点建设工作,不断提高水文监测预报预警的现代化、智慧化水平。


加快推进现代化雨水情监测预报体系建设,是水利部党组贯彻落实习近平总书记“两个坚持、三个转变”防灾减灾救灾理念和考察北京河北灾后恢复重建工作时的重要讲话指示精神,认真落实党中央、国务院决策部署的重要举措,从部本级顶层设计,统筹推进到指导地方探索实践,短短一年间,全国各地以更大力度、更快速度完善雨水情监测预报“三道防线”建设,加强天、空、地、水、工一体化监测感知体系,形成点线面体四维实时监测预报,实现“延长洪水预见期与提高洪水预报精准度”的有效统一,为打赢现代防汛战提供有力技术支撑。

 

人民至上、生命至上——

强化“四预”措施,加快构建“三道防线”


党的十八大以来,习近平总书记明确提出“两个坚持、三个转变”防灾减灾救灾理念,对做好洪水灾害监测预警多次作出重要指示,强调要针对防洪救灾暴露出的薄弱环节,补好灾害预警监测短板,补好防灾基础设施短板,及早预防可能出现的洪涝灾害。


面对暴雨洪涝干旱等灾害的突发性、极端性、反常性,传统监测预报手段已难以满足打赢现代防汛战的情报需要。立足“人员不伤亡、水库不垮坝、重要堤防不决口、重要基础设施不受冲击”的防汛工作目标,强化“四预”工作,水利部党组创新提出了加快构建雨水情监测预报“三道防线”。


“我们要坚持‘预’字当先、关口前移、防线外推,加快建设现代化雨水情监测预报体系,为洪水灾害应对提供有力的决策支持,以工作措施的前瞻性、确定性应对风险隐患的突发性、不确定性,坚决打有准备之仗、有把握之仗。”水利部部长李国英在现场推进会上的讲话铿锵有力。

 

雨水情监测预报“三道防线”是以流域为单元,围绕流域防洪、水利工程联合调度等实际需求,由气象卫星和测雨雷达、雨量站和水文站组成的雨水情监测预报体系,通过“天空地”立体监测手段对流域雨水情进行实时监测和预报预警,以便及时采取措施应对可能出现的洪涝等灾害。

 

具体讲,第一道防线由气象卫星和测雨雷达,加降雨数值预报模型、产汇流水文模型、洪水演进水动力学模型组成,是实现“关口前移、防线外推”的重要举措。


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第二道防线由雨量站加产汇流水文模型、洪水演进水动力学模型组成,是提高预报精准度、预警有效性的重要环节。


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激光雨滴谱仪 图源:北京市水文总站

 

第三道防线由水文站加洪水演进水动力学模型组成,水文预报精度较高,具有“底线防守”的功能。


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卢沟桥水文站 图源:北京市水文总站


随着“三道防线”理念的日渐清晰,一系列顶层设计渐次展开——


2023年7月,水利部部长李国英主持召开专题会议,研究部署加快构建雨水情监测预报“三道防线”工作;


2023年8月,水利部办公厅印发《关于加快构建雨水情监测预报“三道防线”实施方案》,明确“三道防线”建设总体要求、主要目标、重点任务、责任分工;


2023年9月,水利部召开水利测雨雷达试点建设应用现场会,部署“第一道防线”先行先试;


2023年12月,水利部办公厅印发《关于加快构建雨水情监测预报“三道防线”的指导意见》,进一步强化“三道防线”建设总体谋划,细化重点内容;


2024年3月,水利部召开水文工作会,部署全面加快水文现代化建设等工作,“三道防线”建设是其中的重要内容。


2024年5月,在水利部财政部联合印发的《全国中小河流治理总体方案》中,中央财政水利发展资金对水利测雨雷达建设予以优先支持;


“一年来,在水利部党组的坚强领导下,‘三道防线’加快构建。第一道防线先行先试取得积极成效,第二道防线、第三道防线站网密度不断提高,水文站现代化建设加快推进,水文测报能力明显提升,预报预警预演预案能力不断加强。”水利部水文司司长林祚顶在现场推进会上如是概括目前进展。


先行先试、统筹推进——

建设现代化水文信息感知体系,准确高效支撑灾害防御


水文现代化建设的重要标志是健全综合性监测预报现代体系,实现延长预见期、提高精准度的有效统一。这是新阶段水利高质量发展的基础性、先行性工作。


“我们建成覆盖官厅山峡区域的3部水利测雨雷达并组网应用,形成不同预见期的‘云中雨’监测体系。通过加固现有雨量站及增设34处雨量站,形成严密的‘落地雨’监测体系,有效补充第一、二道防线监测成果。”北京市水务局局长刘斌在现场考察时向大家介绍。


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北京市雨水情监测预报“三道防线”示意图 图源:北京市水文总站

 

2023年以来,水利部推动“第一道防线”先行先试,指导各地加快在重要流域暴雨洪水集中来源区、重大水利工程、山洪灾害易发区先行建设一批测雨雷达,并出台《水利测雨雷达系统建设与应用技术要求(试行)》,提升各地测雨雷达技术水平和应用能力。截至目前,全国已建成水利测雨雷达39部,并落实34部测雨雷达建设投资。


“过去建设综合性监测预报体系,我们更加侧重第二道防线、第三道防线的建设,从2023年开始,我们实现了第一道防线的突破,实现洪水预报模型边界输入由‘落地雨’向‘云中雨’转变。”水利部水文司副司长、一级巡视员刘志雨说。

 

水利部信息中心深化气象卫星和测雨雷达产品数据应用,通过对卫星云图数据二次开发,以流域为单位解析数据,首次实现卫星云图和测雨雷达强降雨预警,在迎战海河“23·7”流域性特大洪水中,提前5天精准预报永定河、大清河编号洪水,为工程调度及蓄滞洪区人员转移赢得了宝贵时间。


湖南作为全国水利行业第一批X波段相控阵测雨雷达试点地区,在浏阳河、捞刀河等流域的暴雨洪水集中来源区布设了3部相控阵水利测雨雷达。“我们优化调整测雨雷达算法,持续推进雨量比测和参数率定,在浏阳河支流圭塘河流域开展预警应用,降雨落区和落点预测与实际情况基本一致,提高预报精度7%,延长预见期1小时。”湖南省水文水资源勘测中心副主任顾庆福说。


四川183个县级行政区中有175个承担山洪灾害防治任务,传统山洪灾害危险区达2.5万余处。“2023年8月6日,我们依托测雨雷达精准靶向预警沟道上游山洪灾害,提前转移芦山县白虎鹰沟等沟道涉水群众1000余人。”四川省水文中心水文建设处处长李道彬说,“到2025年,四川还将规划建设18部测雨雷达,有效提升全省山洪灾害监测预警能力。”


大藤峡水利枢纽是珠江流域关键控制性工程,控制着西江流域面积的56%。今年5月,枢纽首台水利测雨雷达建成并投入使用,2025年汛前将实现组网运行,进一步支撑工程科学超前精准调度,保障枢纽及上下游防洪安全。


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大藤峡水利枢纽首台测雨雷达 图源:大藤峡公司


雨水情监测预报“三道防线”相互衔接,互为补充。在“第一道防线”有效延长洪水预见期的基础上,“第二道防线”“第三道防线”承担着迭代优化上一道防线预报成果的重要职责,进而实现“落地雨”精准监测和洪水演进的快速精准预报。


2023年以来,全国加强“第二道防线”“第三道防线”建设,统筹结构、密度、功能,新建水文(位)站2290处,雨量站2866处,水文站网监测覆盖进一步提升。


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称重式雨量计 万国强摄


浙江是洪涝台旱灾害频发多发地区,小流域山洪和地质灾害历来是防汛防台风工作的重难点。2023年,浙江已完成新改建水文测站1168个。“我们集中开展了山洪预警雨量遥测终端升级,已完成5591个山洪防御重点站点水文数据测报频次提升,实现水文数据测报频次由15分钟加密至5分钟,有力支撑山洪预警工作,保护人民群众生命财产安全。”浙江省水文管理中心副主任王淑英介绍道。


在现代化水文信息感知与监测设备硬件设施不断提升的同时,水利部会同流域机构加强河道地形测量,推进完善预报系统,加强模型研发,通过软件措施进一步提升“四预”功能。


2024年,水利部组织流域管理机构开展重点水库河道地形测量3236.6公里,面积达6237.23平方公里,为数字孪生流域建设奠定算据基础。同时,加强流域产汇流、泥沙水利专业模型研发,集成封装到水利部数字孪生平台,通过开展场次洪水复盘检视,验证分析流域产汇流模型的适用性,动态修订有关模型和参数。


“随着《水文站网规划技术导则》修订发布,《高洪水文测验新技术指南》《水库水文泥沙监测新技术应用指南》等文件的印发,我们将为各地完善雨水情监测预报‘三道防线’建设提供更多技术引领。”水利部水文司技术管理处处长彭辉介绍。

 

需求牵引、应用至上——

统筹发展与安全,为水利高质量发展夯实科技基础


现代化雨水情监测预报体系作为数字技术和传统水文监测预报技术深度融合的产物,不仅是数字孪生水利建设的重要组成,更是全面支撑水利业务领域实现“四预”功能的基础保障。


“要融合雨水情监测预报成果,支撑完善数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程,基于数字孪生体系对水利工程调度进行前瞻模拟,科学制定并迭代优化调度运用方案,超前检视调度运行后可能出现的风险点,有针对性地预置风险防控措施。”水利部部长李国英在现场推进会的讲话中部署未来工作,“要深化雨水情监测预报‘三道防线’应用,加强点线面体四维实时监测预报,改进低、枯水测验方式,提升生态流量测验精度,支撑不同来水、不同用水需求下的调度方案优选和水资源优化配置。”


随着“三道防线”建设的深入推进,来自监测预报体系的流域及工程海量重要水信息数据将源源不断归集,形成充沛的算据资源,在工程建设与运行管理、水土保持、农村水利水电、节水管理与服务、水利监管等各项水利业务领域将形成数字优势,全面支撑各个领域实现“四预”功能。

 

面对水利高质量发展和高水平安全的现实需求,现代化雨水情监测预报体系建设尚需以“实用、管用、好用”为导向,稳扎稳打,久久为功,取得实效。


林祚顶表示:“我们将继续推进气象卫星和水利测雨雷达建设应用,加快建设现代化水文监测预报体系,完善技术标准体系,推广应用先进技术,强化技术技能人才培训培养,为新阶段水利高质量发展提供有力的技术支撑。”

 

推动水利高质量发展,水文现代化要先行。以数智融合应用为驱动的新技术快速发展,为推进水文现代化提供了强劲推动力和支撑力,推动现代化雨水情监测预报体系成为科学防汛的新时代选择。以建设现代化雨水情监测预报体系为抓手,促进水利新质生产力发展,将为全面提升国家水安全保障能力作出新的更大贡献。

 
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