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1月10日,中国水利报社第十三届年度“中国水利记忆·TOP10”评选结果揭晓。湖南㮾梨水文站:构建雨水情监测预报“三道防线”获评2023年基层十大治水经验。
% q- |' }) O5 o% _/ p 湖南㮾梨水文站: & V0 P7 f0 o, e" |4 S2 H; C% _
构建雨水情监测预报“三道防线”
3 R8 Q+ }; M2 W/ z7 Y6 p, l7 y 湖南省㮾梨水文站是浏阳河下游防洪监测预警的重要控制站。㮾梨水文站开发水利测雨雷达系统,引进全自动缆道在线测流系统、超声波时差法在线测流系统、水质自动监测系统、无人机远程监测等新技术,建成㮾梨水文站数字孪生平台,实现全要素、全量程、全流程监测预警,构建起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”,并成功应用于2023年防汛工作。 , U2 {# Y+ l* p2 l
拓展阅读
' U9 s! g: s8 P W/ e- g 在美丽的浏阳河风光带上,一座蓝绿色三层小楼引人注目,这是由湖南省长沙水文水资源勘测中心管理运维的国家基本水文站——㮾梨水文站。 3 s3 z- l" T6 j& }( |5 }. W' X# G* N
3 X7 X. U) l1 h- X6 H4 L) E4 @ 作为新技术应用示范水文站,㮾梨水文站在长沙水文中心的指导下,近年来高标准完成湖南省现代化示范水文站建设,并综合利用测雨雷达及数字孪生技术,开发水利测雨雷达系统、数字孪生“四预”(预报、预警、预演、预案)平台,实现全要素、全量程、全流程监测预警,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”。
$ ~+ a8 z5 a+ A7 Y E) o 推进测雨雷达建设应用
! L! {. G5 e/ E7 B8 q: i* C$ S 水利测雨雷达是雨水情监测预报的“第一道防线”。近两年来,长沙水文中心深化测雨雷达研究,夯实“第一道防线”数据基础。科研牵引开发雷达衍生产品,实现定时、定点、定量的雨水情监测精准化服务,并在㮾梨水文站进行试点建设。 + h2 K1 x( ?3 X: g" ]! d1 @
2023年,水利测雨雷达在防汛抗旱中发挥了积极作用。㮾梨水文站依托水利测雨雷达系统,利用雷达测雨外推算法,在“落地雨”监测的基础上叠加“云中雨”预测,以未来两小时降雨累计预报值为风险预估依据。 8 k2 _6 x% }; A% Q. i9 s: H$ T
在新技术助力下,长沙水文中心依托㮾梨水文站等提供的测报数据,有效应对21次降雨过程和6次洪水过程,发布207期水情专题预测,在应对中小河流暴涨暴落引发的洪涝灾害中发挥关键作用,共发出11次致洪致灾风险预警及1万余条洪水靶向预警短信。
* \9 J( o# k. o- ?7 c% v 2023年9月,水利部召开水利测雨雷达试点建设应用现场会。在㮾梨水文站的一层展示厅内,全国水文同行参观学习了水利测雨雷达系统最新应用情况。 ! e! @1 }1 ], o2 y7 D% [
“这是利用水利测雨雷达开发的雨量成果数值格点化产品,格点之间最小的距离为30米,意味着30米×30米范围内均可精准监测雨量变化情况及累积平均雨量,有效弥补了传统雨量计监测密度不足的缺陷。”工作人员向参会者介绍实时监测预报情况。
5 v$ R0 X. j+ T. U% B8 ` 11月底,《长沙市水利测雨雷达组网系统建设项目技术方案》通过水利部专家审查。 3 e$ B) ?( R" D& X. z$ i0 w, j/ g+ B
水文监测预警趋向智慧化
, l+ Y4 W, w3 n 作为浏阳河下游防洪监测预警的重要控制站,㮾梨水文站担负着防洪监测预警的重要使命。2023年2月,㮾梨水文站引进的全自动缆道在线测流系统正式投入使用,这也是长沙市首部全自动缆道。 # J" C7 K5 V4 K& S! J8 R/ R
全自动缆道在线测流系统耦合了ADCP(声学多普勒流速剖面仪)、雷达波流速仪及旋桨流速仪三种测流功能。该系统能够对水位、流量等水文要素实现远程自动监测和数据自动生成,不仅降低了水文测验的工作强度,还提高了测验效率与测量精度,是应对汛期突发性洪水的重要“武器”,有效解决了超标准洪水测验难题。
7 O$ @. ^6 n$ h4 ?2 f6 @! G 此外,㮾梨水文站应用了超声波时差法在线测流系统、水质自动监测系统、无人机远程监测等,不断推进水文站现代化建设。 % f& z" _) f( y' |- t, O! u
㮾梨水文站采用全景视频拼接、虚实位置映射、高效实时渲染和洪水影像仿真等算法和技术,建成动态数字孪生平台“四预”系统,实现自动实时滚动预报水位流量,建立防汛“叫应”机制,通过短信、电话等发布致洪致灾风险预警,提高地质灾害易发区域河道洪水预警水平。 , J2 Z9 y1 h& S. f$ V$ b
如今,㮾梨水文站工作人员可一键操控无人机自动巡航,启动自动缆道等智能设备,实现雨量、蒸发量、水位等数据自动化采集。
' ~; ]& d$ t. s& K9 N* Q 打开数字孪生㮾梨水文站一张图,水位、流速、流量、蒸发量、湿度等近20种水文数据一目了然,工作人员可多维度多方面掌握河流情况,更直观、快速地进行预报。 % p. ?$ ]4 G# c# U# H' s
此外,数字孪生平台还能通过㮾梨水文站的降雨雷达、预报模型,自动预报未来三天内的水位变化,并直观呈现在数字孪生的大屏幕上,让水文人心中有数。“比如这几年雨水比较少,水库就可以依据我们的预报,更精准地进行水库蓄水。”水文站工作人员介绍。
/ H0 |5 u. Y- `- Q0 |: d# A% p 除了数字孪生流域的建设,㮾梨水文站还接入了智能“四预”系统,让水文人处理紧急情况更加高效、准确。
. F& i2 i2 \" B( ^9 X 2023年,数字孪生㮾梨水文站系统,将㮾梨水文站和浏阳河上游8个水文站的水位、流量等信息和现场视频数据统一接入,建成了全国第一个影像孪生水文站,直观呈现整条流域的水雨情变化。
( m: x' I( b& |/ J. @& l# o3 i “长沙水文将继续深入推动水利测雨雷达组网研究,构建雨水情监测预报‘三道防线’,为延长洪水预见期、提高洪水预报精准度持续努力。”长沙水文中心负责人表示。
8 X3 R1 M, `( c* C) H. r 来源:中国水利报、长沙水文、防御中心宣教部 ! B: \8 X* L4 n) Y& f! H
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