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秋汛洪水防御的“硬核中枢”
——伊洛河流域防洪“四预”系统建设应用纪实

秋汛洪水防御的“硬核中枢”——伊洛河流域防洪“四预”系统建设应用纪实

【字体:      】     打印      2025-10-14 18:18      来源: 黄河网  

9月以来,受华西秋雨影响,渭河、伊洛河来水量激增,黄河设计院牵头开发的伊洛河流域防洪“四预”系统在本次秋汛中首次投入实战,以全链条、高精度、强支撑的业务融合体系,成为洪水防御的“硬核中枢”,为流域安全度汛提供了全方位技术支撑。

精密组织 打响汛前攻坚战

2024年9月,水利部部署开展流域防洪“四预”能力提升建设,要求各流域选取2条河流水系开展试点,确保2025年汛前完成建设任务。伊洛河作为黄河重要支流,被确定为首批试点河流。黄委防御局牵头组建专班,黄河设计院组织精兵强将成立项目团队,启动了为期8个月的攻坚工作。

面对系统开发周期短、集成难度大的挑战,项目组采取集中办公模式,在200多个日夜里,团队成员放弃节假日休息,全身心投入开发。水利部防御司及黄委防御局高度重视项目建设,全程参与指导,建立分级调度机制:前期每两周召开一次调度会,深入讨论系统建设路线和实施方案;建设关键期加密调度频次至每周一次,实时跟踪进展、研判问题,及时提出解决方案。

“锚定汛前目标,一天也不能耽误。”项目负责人蔺冬感慨道。黄河设计院领导安新代、杨立彬等高位推动,多次召开专题会议,统筹协调内外部资源,为系统建设提供坚强保障。项目团队建立工作台账制度,实行倒排工期、压茬推进机制,确保各项任务无缝衔接、齐头并进。每周定期向水利部防御司及黄委防御局报送工作进展,形成“问题不过夜、进展周周清”的高效节奏,以精细化组织管理为项目顺利推进提供了坚强保障。

技术突破 打造“四预”智慧引擎

系统建设以科技创新为引领,在高精度数据底板构建上实现重大突破。

项目组综合运用航空摄影测量、机载激光雷达、倾斜摄影及多波束测深无人船等先进技术,采集伊洛河流域高精度数字高程模型(DEM)与数字表面模型(DSM)数据。以黄河设计院自主研发的水利时空三维仿真技术平台“云河地球”为载体,构建了“水陆空”一体化高精度数字流域底板。通过多源数据融合,精准刻画地表建筑、地形起伏、水利设施及河床,为洪水演进模拟、淹没分析和防汛决策提供了厘米级精度的空间数据支撑。

在模型算法层面,项目组创新提出符合流域防汛业务特色的“预报—调度—演进”一体化计算方案。该方案充分发挥黄委防汛业务支撑单位的技术优势,将黄委水文局降雨径流预报模型、黄河设计院水库联合调度模型和黄科院河道洪水演进模型有机融合,实现“预报—调度—演进”一体化计算。结合2021年秋汛洪水防御经验和预报、调度业务分别由不同单位提供技术支撑的实际情况,建立模型、数据双耦合的预报调度互馈模式,既保证了预报调度方案的时效性(模型耦合快速出结果),又确保了结果的可靠性(数据耦合保证结果准确性)。

系统功能实现全方位提升。基于陆浑、故县两座水库的不同调度运用方式,系统能够快速组合调用下游河道一维水动力学模型、伊洛河夹滩二维水动力学模型,以及水库库区一、二维水动力学模型,动态模拟洪水演进及淹没过程,自动统计淹没面积、影响人口、社会经济损失,实现点(水文站)、线(堤防)、面(夹滩、水库库区)不同层级的洪水风险推演,极大提升了伊洛河防洪风险研判能力。

协同创新 突破实时预演瓶颈

系统建设充分体现了协同创新的力量。在黄委防御局统筹下,黄河设计院有效整合黄委水文局、黄科院、黄委信息中心等单位技术优势,将委内顶尖的“预报—调度—演进—风险分析”模型深度耦合,使系统的运行效率和业务功能得到显著提升。

最具代表性的是在二维水动力学模型计算渲染方面的突破。以往,利用二维水动力学模型进行河道洪水模拟计算,并通过可视化引擎进行渲染,可以帮助直观研判洪水风险,但受制于该模型计算数据量大、渲染时间长,一般难以满足防汛会商实时计算需要。为此,黄河设计院和黄科院的技术人员通力合作,创新提出“边算边演”的技术方案,将模型计算及渲染时间控制在5分钟以内,实现了会商场景下的近实时预演,极大提高了洪水淹没风险的动态模拟展示水平。

“特别建立了‘模型耦合+数据耦合’双耦合预报调度互馈模式,实现模型快速出方案和实时数据动态修正,在速度与可靠性之间找到最优解。”技术骨干王鹏介绍,这一创新显著提升了伊洛河防汛指挥的精准性与时效性。在2025年黄河防洪调度演练中,系统完美展示了降雨产汇流预报、中游水库群联合调度、洪水演进风险分析等关键环节,获得水利部、黄委及各观摩单位的一致好评。

实战检验 秋汛防御彰显系统价值

9月以来,渭河、伊洛河流域出现持续强降雨过程,新建成的伊洛河流域防洪“四预”系统迎来实战考验。在本轮秋汛防御中,该系统展现出强大的决策支持能力,将建设成果切实转化为实实在在的防洪效益。

系统接入降雨径流预报模型,提前7天精准预测了伊洛河将发生的洪水过程,为调度决策赢得超长窗口期。在调度过程中,需要统筹考虑伊洛河洪水、黄河干流洪水,确保黄河下游滩区和库区群众生命财产安全。面对中下游三门峡、小浪底、陆浑、故县、河口村五座水库复杂的调度抉择,系统可以迅速生成多个调度方案并模拟预演,再根据预演结果逆向推演优化方案。

在长达30天的调度过程中,系统推荐的方案应用成效显著:花园口断面洪峰流量始终控制在3000立方米每秒以下,陆浑、故县水库最大削峰率分别达到96%和92%,最高水位均未超过征地水位,在确保下游河道行洪平稳、滩区群众生产和生活不受影响的同时,还充分实现了洪水资源化利用,储备了宝贵的水资源,充分发挥了水库群综合利用效益。


作者: 蔺冬    责编: 范江涛 王静琳
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