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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。 $ `) z' X y& t" @6 \
湖南㮾梨水文站:
4 F; t9 A/ ~; C+ q: |3 {7 u8 C 构建雨水情监测预报“三道防线”
9 |- Z* { L7 l 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。
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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。 2 P& `# q/ `, O9 y/ C
# Q* u5 ?8 o. ]1 H6 } 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”。 . d. G) r- A% f+ s/ v9 f
推进测雨雷达建设应用 ' G$ D# {0 z; C6 m
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。 + G) f: T! }9 a' y
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。 1 |, K: ~# A- }% E, \9 `
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。 5 m1 e" F3 w) r. o1 r2 h" J7 ?
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。
4 Z6 ~% |* ~4 v) O+ o" \' J “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。
9 t; B# N! z: ^# g0 T 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。 5 @$ D# r X, J' y: f
水文监测预警趋向智慧化
% `; c1 x0 h+ i0 y- x) ~5 o 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。 ( k" F% ]! J. l6 T: W A7 k& b
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。 0 [6 C& g \0 s6 {1 R* j# S
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。
+ N8 D2 R1 p# }" _! d# ^, X 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。
9 X$ C) b; c, }9 a& {& H4 z 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。 8 e7 j- |; w8 i. Q# y5 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。
% |# h. k# N( ^* n1 U 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。 * N; u3 p! {2 Y4 g2 _" t* l
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。
: w* \6 |# T- _5 M5 [ 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。
2 W1 o; G# c! z- c; [ “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。
' j" O- B% B; B! [4 R9 i" y# M 来源:中国水利报、长沙水文、防御中心宣教部
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