“千里眼”守护流域安澜 ——专家谈雨水情监测预报的创新与突破
今年汛期,黄河流域突发降雨多,秋汛持续时间长。黄委加快推进“三道防线”耦合贯通的雨水情监测预报体系建设,对每场洪水进行全过程追踪监测。日前,记者专访黄委水文局信息中心主任范国庆,请他介绍本年度汛期雨水情监测预报的创新与突破。
问:今年黄河雨水情监测预报“三道防线”体系在应对异常天气过程中发挥怎样的侦察兵作用?
答:黄河雨水情监测预报“三道防线”体系,是以气象卫星和测雨雷达、雨量站、水文站为核心构建的立体监测预报网络,形成了贯通“云雨水”、覆盖“降雨—产流—汇流—演进”的完整链条。
今年异常天气确实给黄河水文工作带来挑战。一是短临降雨与洪水预报不确定性剧增。降雨时空分布极度不均,暴雨中心移动路径难预判,对精准预报造成极大干扰。二是多目标调度下的预报支撑压力大。秋汛洪水出现时间晚,水库已进入后汛期运行阶段,监测预报需同时支撑防洪调度与水库蓄水需求,对预报精准度和时效性要求极高。
我们的第一道防线聚焦“云中雨”。基于三门峡至小浪底区间3部X波段相控阵型水利测雨雷达,建成多源降水数据融合应用平台,强化短临降水监测能力,可提前1小时至3小时获知雨情,精准定位暴雨中心;结合降雨洪水耦合预报模型,开展基于“云中雨”的洪水预警。
第二道防线紧盯“落地雨”。通过深化与气象部门及流域各省(区)水文部门、水工程管理单位的合作,完善雨水情信息共享机制,密织雨量站网体系;对接第一道防线成果,持续率定产汇流模型参数,迭代优化预报结果,在保证预见期的同时提高精准度。
第三道防线把脉“河中水”。持续对水文测站提档升级,革新监测技术手段,加大水文监测智慧化、无人化应用力度,精细实时捕捉流量、水位、含沙量等信息;完善产汇流和洪水演进模型,形成渭河中下游、三门峡—花园口区间等多个河系预报方案,实现洪水传导预报,为防洪调度提供精准推演数据和决策依据。
问:今年黄河洪水监测预报有哪些技术突破和机制创新?
答:一是水文“天空地”一体化监测体系织密数据感知网。组网运行的测雨雷达实现30米网格、40秒更新的高频次监测;智慧无人水文艇、卫星遥感、无人机、无人船等新设备、新技术广泛应用,为预报提供了高密度、高时效的数据基础。
二是泥沙监测技术攻克高含沙量监测难题。自主研发的在线光电测沙仪实现重大突破,今年汛期在泾河支流马莲河成功监测到1110千克每立方米的超高含沙量,刷新同类仪器应用纪录。
三是水情预报支撑有力。依托“三道防线”,实现从空中降雨预估到洪水演进预报的全链条覆盖;不断优化完善预报方案,加密滚动开展雨水情预报。黄河第1号洪水期间,提前6天对渭河及黄河编号洪水作出预警,关键站点洪峰流量预报预见期达21小时至38小时,预报准确度均超过90%。
问:为提升预报精准度和时效性,具体采取了哪些举措?
答:一是刚才提到的优化模型与算法。通过改进水利测雨雷达回波反演降水算法模型,完成流域80余万个1千米网格划分,实现降雨预报网格化,大幅提高短临降雨监测精度。二是搭建多平台协同,强化数据支撑能力。研发黄河流域定量降水预报制作发布平台等多个平台,整合多机构预报结果,上线黄河雨情智能查询系统。三是建立高频次滚动联合预报与会商机制。黄委水文局与水利部、黄河流域气象中心、流域各省(区)水文部门开展联合会商滚动预报,加强会商研判,及时调整预报方案。
问:黄河水文监测预报未来有哪些创新方向和提升空间?
答:一是全力推进黄河水文现代化建设,提高水文监测预报水平。针对黄河特殊水沙条件和测报关键技术持续攻关,推进水文要素监测一体化平台集成研发和新技术统一应用,打造智能感知水文监测体系;加强流域极端降水天气特点及数值模式应用研究,提高暴雨预报水平;进一步推进流域水利水保工程信息共享,密切跟踪流域下垫面条件变化,深化产汇流及洪水演进规律研究,加强人工智能技术在预报业务中的应用。
二是推进“三道防线”耦合贯通。加强卫星和天气雷达数据共享,深化测雨雷达应用研究,加快耦合多源信息的“云—雨”预报模型研发应用;完善水文站网功能和布局,开发“云中雨”“落地雨”“河中水”一体化监测预报业务系统,实现延长洪水预见期与提高洪水预报精准度的有效统一。

潼关水文站开展2025年黄河第1号洪水测验 陈毓莹 摄