8月14日晚,在湖南省水文中心水情值班室内,一组组逐小时更新的降雨数值预报网格数据正驱动水文预报模型快速演算。该中心创新“数值耦合-滚动修正-动态预报”梯进式模式,实现了水文预报从“静态单一”向“动态协同”的渐进性转变。
湖南水系发达,强降雨频发,洪灾风险高。精准的水情预报是防洪决策的生命线,但传统的水文预报模型时效性较弱、预见期有限,导致预报精度难以提升。为此,湖南省水文中心在实际预报作业中不断总结摸索,采用“数值耦合-滚动修正-动态预报”梯进式水文预报模式,取得了较好的效果。
“通过多种监控手段分析、按小时实时优化的预报模式,有效提升了水文预报的精度和时效性,为湖南在面对复杂降雨条件下的洪水预报提供了有力工具,尤其在应对‘四水一湖’复杂水系、山洪地质灾害频发等挑战中展现出较好的效果。”省水文中心水情与信息化部预报专家表示。
梯进式水文预报模式凭借逐时滚动预报,增加气象水文预报频次,由每天2段2次(8时,20时)预警预报加密到逐小时预报,将雨量、水位、水利测雨雷达数据等多源观测数据逐时融合到模型模拟过程中,逐时动态调整模型状态变量,有效减少模型误差,逐时获取变化的气象雨量数值预报,实时校正水文预报结果,使预报结果更加贴近流域的实际水文过程,为防洪减灾和水资源管理提供更为可靠的技术支撑,适用于流域洪水、径流等水文过程的逐时动态预测。
(台风“杨柳”影响下湘江流域水库入库洪水逐时预报图)
在应对台风“杨柳”过程中,逐时梯进式水文预报模式精准服务湘江水库群防洪兴利,发挥了重要作用。该模式成功尝试解决高精度局地短历时强降雨预报难题,对台风强降雨预报效果比较好。在台风“杨柳”登陆前及影响期间,省水文中心通过“数值耦合”环节,整合了气象卫星云图、多普勒雷达估测降雨等输出的未来降雨预报等多源信息,逐小时接入最新的地面雨量站、水位站观测数据,通过动态计算误差,实时调整模型参数,修正后续模拟结果,提前48小时预判洪水风险,识别台风“杨柳”将可能对湘江中上游造成明显洪水过程。同时,因为加强与气象部门联动,将气象数值预报交互增加到每小时一次,在台风影响关键时期根据每小时降雨数据滚动修正水库入库预测,为水库运行调度科学调水打好了坚实基础。
“梯进式水文预报模式提供的包含不确定性区间的动态预报产品,能让决策者全面了解水情短时间变化的多种可能性,动态调整防御策略。”水文预报专家介绍,在防汛时,决策者可依据洪水预报的变化情况不断精细完善防洪决策。在抗旱方面,这种模式对台风带来的降雨逐时预报,对河流水量、水库蓄水量等的精准预测,有助于科学调配水资源,合理安排抗旱蓄水,提高湖南应对水旱灾害的综合能力。
