加强水情预报能力建设提升长江水资源综合利用服务水平——长江水情预报技术发展现状及展望简述

水情预报作为一项重要的防洪非工程措施,能帮助人类有效防御洪水、减少洪灾损失、更好地控制和利用水资源,历来受到各级领导的高度重视.近年来,长江流域水情预报工作在上级有关部门的重视和支持下,已形成了控制全流域的水情站网,拥有与长江流域水情特点相结合行之有效的现代洪水预报方法,形成了"短、中、长期预报相结合、水文气象相结合"的技术路线.     

改革防汛预报工作的几点设想

洪水水情预报工作由于国家投入有限，所以要实现洪水水情预报现代化、自动化、科学化，只有将洪水水情预报工作纳入市场经济运行轨道才是唯一出路。建议加大洪水水情和洪水预报有偿服务力度，使服务与报酬符合市场经济规律；缩短报汛时间和精简报汛段次；自建报汛传递网络。     

三峡入库洪水预报水情站网优化论证

三峡入库洪水预报流域面积30多万km2,本文介绍了采用抽站法进行水情站网优化论证的方法。通过计算从603个水情站中确定了413个水情站,对现有水情站网进行了优化,为进一步修编三峡入库洪水预报方案、开展洪水预报技术研究,提高三峡入库洪水预报的精度奠定了基础。     

2022年珠江汛期雨水情特征及洪涝风险管理机制探讨

2022年珠江汛期发生8次编号洪水并连续形成2场流域性洪水,其中北江2号洪水发展为超100年一遇特大洪水。如何有针对性地做好水情预测预报服务,为流域防汛决策提供技术支撑,对水文部门而言是重大挑战。通过总结2022年珠江汛期雨水情特征和回顾水情预测预报服务,分析水情预测预报中存在的问题,提出完善优化洪涝风险管理机制的建议,为今后做好珠江水情预测预报工作提供参考依据。     

长江流域防洪调度决策支持系统设计初探

为了提高长江流域防洪调度决策的时效性和可靠性,需构建一套服务于多层级用户的防汛管理智能决策支持体系。通过建立长江流域河网及控制性节点的拓扑关系,对核心业务功能进行了模块化设计,实现水情预报、洪水演进、防洪调度以及洪水风险分析的预报调度一体化。基于核心业务模型和信息扩展接口,利用GIS可视化技术及WebService交互技术的集成,研制了长江流域防洪调度决策支持系统,可实现流域水雨情的实时查询和防洪调度方案的快速模拟,为流域防汛管理决策提供专业、科学、准确的技术支持。     

一种建立多支流河段洪水过程预报模型的方法

应用洪水预报系统软件和实时水情数据库技术,建立了多支流无测验断面河段的洪水过程预报模型,提高了无测验断面控制多支流河段的洪水预报精度.该模型具有实时预报功能,使用简便,易于更新,有较大实用价值.     

洪水预报系统

洪水预报系统（flood forecasting system）在计算机上实现洪水预报联机作业的运行系统称为洪水预报系统。通过分析研究洪水特点及河床变形规律,采用水文学、水力学、河流动力学等相结合的方法,建立实用的洪水预报经验方案和数学预报模型;实际应用中,以实时雨情、水情、工情等各类实时信息作为输入,通过启动预报模型和方法,对洪峰水位（流量）、洪水过程、洪量等洪水要素进行实时预报,为各级防汛指挥部门提供决策依据。     

自动测报系统在万家寨水情中的应用

万家寨水情自动测报系统的建成，为万家寨水库的实时调度、洪水预报提供了可靠的决策依据。系统由水情遥测、计算机局域网和洪水预报系统组成。水情遥测系统采用卫星和超短波混合组网。计算机局域网采用分布式多机系统，配以MicrosoftWindowsN4．0网络操作系统和SQLServer数据库管理系统，通过网桥和厂内的MIS系统形成网间关系。     

雨水情业务

雨水情业务包括水情行业管理、水情报汛、洪水预报预警及水情新技术应用等.目前已经形成较为完善的水文情报预报体系,在北京市防汛抗旱、水资源管理方面发挥着重要作用. 北京市水文总站水情工作是北京市防汛抗旱决策的重要依据.每年汛期发送水情报文3万份以上,报送水情报表2 000余张,短信息5万多条.北京市五大河系的预报方案已经基本完善,主要包括22座水库和20个重要河道节点,北京市洪水预报系统也已经建成.     

长江流域洪水概率预报业务化方法探讨

当前长江流域洪水预报业务是基于确定性预报思路开展的,给调度决策者提供的风险信息有限,因此亟待开展概率预报应用研究。目前国内的概率预报多处在研究阶段,未形成完善的、实用的业务化方法。在综述长江洪水预报现状和国内外概率预报研究进展的基础上,从基本原则、模型方法库构建、业务流程、成果形式等方面提出了一种洪水概率预报业务化的成套技术体系,可为长江流域洪水概率预报业务的开展提供参考。     

三峡水库蓄水期长江中下游水文情势变化及对策

三峡工程于2009年8月通过正常蓄水(175m水位)验收,标志着三峡工程将进入正常运行阶段,全面发挥防洪、发电和航运等综合效益。三峡水库正常蓄水运行后,将改变长江中下游水文情势,水文情势的变化也将带来一定的次生影响。结合三峡水库2009年试验性蓄水情况,分析了三峡水库蓄水期长江中下游出现异常低水位的成因,初步揭示了三峡水库正常运行后长江中下游水文情势的变化规律,并对降低三峡蓄水对中下游的影响等相关对策问题进行了初步探讨。     

三峡水库围堰发电期的防洪调度

按审查批准的三峡水利枢纽初步设计，围堰发电期三峡水库没有为长江中下游设置防洪库容。1998年长江大洪水后，长江中下游的防洪对三峡建设期防洪调度提出了新的要求。在围堰发电期，当长江发生大洪水、防洪形势严峻、诸多水库已非常运用的情况下，三峡水库在确保围堰安全运行的同时，利用可挖掘的防洪潜力，适度发挥滞洪错峰作用，以充分发挥三峡工程围堰发电期的综合利用效益。围堰发电期的防洪调度主要有正常调度和非常调度两种方式。启用非常调度方式是以沙市水位作为控制判定条件的。     

三峡水库汛期分期洪水特征及成因研究

为协调三峡水库防洪与兴利的矛盾,提高水库综合利用效益,通过研究三峡水库以上流域汛期洪水的气候成因、暴雨洪水的时空分布规律及洪水量级的变化,确定9月15日作为主汛期和汛末期洪水分界点,并将三峡水库以上洪水汛期划分为主汛期、汛末期两个分期。进一步提出了三峡水库坝址分期设计洪水及其量值。相关成果可为三峡水库优化调度和实施提前蓄水提供关键技术支撑。     

三峡水库运行对鄱阳湖江湖水文情势的影响

三峡水库运行改变了长江中下游干流及通江湖泊的水文情势,基于实测水文资料,构建了反映长江中游复杂江湖关系的一、二维水动力数学模型,定量评估了三峡水库2009～2014年实际运行对长江与鄱阳湖江湖水文过程的影响程度。结果表明:三峡水库运行对湖口站5～10月水量交换过程影响相对较大,7～10月倒灌水量有所减少;三峡水库蓄水期长江中游干流流量减少,尤以10月最为显著,湖口站平均水位降低1.09 m,降低湖区水位效应可影响至康山;补水期长江中游干流1～3月流量增加明显,湖口站平均水位升高0.28～0.56 m,抬高湖区水位作用仅能影响到都昌附近;汛期湖口站5～6月最高水位最大抬高0.34 m,7～8月最高水位降低。研究成果可为鄱阳湖区综合治理与保护提供参考依据。     

三峡坝址来水变化及水利工程对其影响分析

气候变化和人类活动导致长江流域水资源年际、年内均发生变化。利用不同趋势分析和突变分析法,选取1890—2020年三峡坝址来水资料分析来水变化趋势以及溪洛渡、向家坝、三峡水库建库前后三峡坝址处年均、消落期、汛期、蓄水期来水变化。结果表明：三峡坝址在年均、汛期、蓄水期来水减小趋势显著,消落期减小趋势不显著,三峡坝址来水变化趋势突变时间在1960年左右。溪洛渡和向家坝水库在枯水期向下游补水导致三峡坝址来水增加,造成溪洛渡、向家坝建库后三峡消落期来水比历史反向增大,说明巨型水库对长江上游及金沙江流域水资源时空分布影响较大。     

三峡水库防洪调度对“09.8”上游洪水影响分析

针对2009年8月长江上游发生的较大洪水（简称“09.8”长江上游洪水）,为减轻荆江河段及荆南四河的防洪压力,控制三峡水库出库流量,实施削峰调度。通过还原计算,分析了防洪调度对荆江及城陵矶河段防洪的影响。结果表明,本次拦洪调度的三峡水库最高库水位达152.89 m,沙市、城陵矶水位均在设防水位以下,避免了荆江河段高洪水位,降低了防汛响应级别,减少了中下游防汛成本支出,同时增加了5.3亿kW·h的发电量,取得了较大的防洪与发电效益,是三峡水库建成以来首次大规模防洪调度的成功案例。     

三峡水库调蓄作用下荆江三口逆流现象成因解析

荆江三口是长江干流分流至洞庭湖以减轻荆江河段防洪压力的重要洪道。2017年长江1号洪水期间,荆江三口出现历史罕见的江湖逆流现象。为探明三口逆流现象成因并揭示其在江湖防洪中的作用,基于大量原始数据,对比分析了近60 a来尤其是三峡水库蓄水以来主要洪水期间的分流情况,并通过分析2017年三口逆流期间主要口门控制站的来水情况、水位演进过程、洪道沿程比降及同期三峡水库调蓄操作,明确了发生三口逆流的充要条件。研究成果能够为科学调度长江中上游水库群、有效缓解洞庭湖区的防洪压力提供有益借鉴。     

三峡水库对城陵矶防洪补偿库容释放条件分析

针对三峡工程承担的防洪任务,从长江流域与洞庭湖水系洪水特性,城陵矶附近地区防洪标准及防洪补偿调度方式,分析提出了三峡水库对城陵矶防洪补偿库容的释放条件。在发生流域型大洪水的年份,因需要三峡水库长时间拦蓄洪水,动用较多防洪库容,水库将长期处于较高水位运行状态。如洞庭湖水系不发生大洪水,三峡水库对城陵矶地区防洪补偿库容就可释放。除发生流域型大洪水的年份外,7月中旬后,洞庭湖水系一般不会发生大洪水,加上洞庭湖自身具有较大的调节洪水能力,防洪安全有保障,8月1日之后有条件逐步抬升三峡水库水位至155 m运行,可提高水资源综合利用效率,也可减轻三峡水库蓄水期间蓄水对湖区水位的影响,保障湖区供水安全。研究结果对三峡水库科学调度具有指导意义。     

长江上游水库群联合蓄水调度初步研究与思考

蓄水期是长江中下游地区用水需求最集中的时期,蓄水调度是实现水库综合利用任务最重要的环节。根据水库汛期承担的防洪任务,将长江上游蓄水水库分为仅承担所在支流防洪、自身无防洪任务但承担长江中下游防洪以及承担所在支流和长江中下游双重防洪任务的3种类型。重点分析了承担本河流和配合三峡水库承担长江中下游双重防洪任务的部分控制性水库防洪与蓄水的关系,并探讨了水库提前蓄水的可行性;结合来水的不确定性,分析了在特枯水年、偏枯水年和偏丰水年等不同典型年下三峡水库蓄水调度方式及应对措施。另外就水库群联合蓄水调度研究面临的挑战,提出了亟待开展的工作建议。     

三峡水库运用对长江中下游干流水位影响分析——以2010年7月洪水为例

为了分析三峡水库的调洪运用对长江中下游干流水位的影响,采用成熟的预报模型对2010年7月中下旬长江上游地区发生的大洪水过程进行还原计算,分析了三峡水库的拦洪削峰作用.结果表明,洪水过程中,通过对三峡水库的合理调度,有效降低了长江中下游干流各站水位,其中宜昌-沙市河段水位降低约2.5 m,城陵矾-汉口河段水位降低约1.0 m,九江-大通河段水位降低0.3-0.5 m,沙市水位降到警戒水位以下,缓解了荆江河段和中下游干流的防洪压力,缩短了监利-汉口河段各站超警戒水位时间.