精准预测!南瑞智慧助力水库迎战洪水保障江河安澜

长江中下游入梅以来,各干流附近及其南部发生持续性强降水,“七下八上”关键期极端暴雨洪涝频繁发生,794条河流超警戒水位,176条超保证水位,31条河流超历史实测记录,除海河流域外共发生编号洪水13次。在这关键时刻,南瑞集团所属南瑞水电公司充分发挥水利水电领域技术优势,以先进可靠的产品与专业服务,助力多个水库科学调度,有效迎战洪水。

水文气象深度耦合,为新安江泄洪保驾护航

坐落于钱塘江上游的新安江水电站拥有42.82亿立方米的调节库容,相当于2万个标准游泳池的蓄水量总和,调节能力较强,然而流域天然汇水时间较短,传统预报预见期短,难以完全满足水库防洪调度需求。

南瑞集团所属南瑞水电公司与新安江水力发电厂紧密合作,将水文模型与气象大数据深度融合,构建了新安江水库水文气象耦合洪水预报系统。该系统运用了先进的数值天气预报模式,生成了更高分辨率、更长预见期的降水预报成果,显著延长了新安江流域的洪水预报预见期,将新安江水库预见期从6小时左右提升至18小时,并且确保18小时预见期内预报精度在80%以上。

6月24日晚,随着水库水位不断抬高,新安江水库开7孔泄洪闸,这是水库自建成运行以来第5次达到7孔泄洪,也是继2020年9孔泄洪后的又一次开闸,防汛形势紧张。

“南瑞水文气象耦合洪水预报系统不仅预报精度高,还有效延长了预见期,为我们争取了宝贵时间!”据新安江水力发电厂水工部党支部书记李福钢介绍,在本次暴雨洪水期间,系统滚动开展实时洪水预报,提前两天预测新安江入库洪水的主洪峰,峰现时间误差在两小时以内。经统计,此次预报的洪峰准确率达到90%,洪量准确率达到85%。新安江水库水文气象耦合洪水预报系统凭借其精准的预报能力,为水库防洪调度方案的制定提供了科学的支撑。

多项科研成果赋能,精准预报成得力助手

“防汛工作至关重要,在此次沅水流域全流域性洪水中,南瑞水库调度自动化系统提供了精准预报,为防洪调度提供准确的技术支撑,是我们最得力的防汛助手!”进入汛期以来,沅水流域遭遇连续强降雨,在此次防汛工作中,国家电投五凌电力调度办专责肖杨对南瑞水库调度自动化系统给予了高度评价。

6月16日至7月3日,湖南省经历持续性暴雨至大暴雨天气,沅水流域平均降雨量295.1毫米,暴雨强度指数为1961年以来历史第二高位。受强降雨影响,五强溪水电站迎来今年入汛以来最大入库洪水,洪峰流量超过30000秒立米,防汛形势异常严峻。

南瑞集团所属南瑞水电公司承建的五凌电力梯级水库调度自动化系统于今年4月正式投入运行。系统实时监视沅水流域的水雨墒情信息,并融合雷达与气象卫星数据,实现了沅水流域面雨量的精确计算。系统还成功应用了“五强溪近坝区洪水预报模型”、“土壤墒情时空同化”等多项五凌电力科技成果,对五强溪、三板溪等9座水库提供未来72小时精准来水预报,为用户提供了科学的调度方案。除了提供专业的软件支持外,南瑞集团所属南瑞水电公司多次派遣专业团队前往五凌电力,与用户共同完善预报方案,不断提升预报精度。

以五强溪水库为例,经统计,系统对入库洪水的洪峰、洪量预测准确率均超过90%,平均峰现时间误差仅在2小时以内。精准的洪水预报为五凌电力集控中心的水库调度决策提供了准确依据,最大限度地争取了制定调度方案的时间窗口。

洪水集合预报,助力雅砻江迈上防洪新高度

7月上旬长江中下游强降雨期间,雅砻江梯级水库群发挥了巨大的防洪作用,累计拦蓄洪水约14.2亿立方米,相当于100个杭州西湖的总和。通过梯级水库的削峰滞洪,有效减少了下游三峡水库入库水量,为后期的防洪调度预留了更大空间。

雅砻江梯级水库群水力联系紧密,集水范围广,且暴雨洪水特性复杂,加之水库建设日益增多,梯级水库区间洪水已成为影响雅砻江流域防洪安全的关键因素之一。

为了应对梯级水库区间洪水预报新挑战,南瑞集团所属南瑞水电公司与雅砻江公司集控中心携手,共同开展专题研究,建立了多套适用于雅砻江流域的区间洪水预报模型,并基于此研发了水文气象耦合预报系统。该系统新接入了水文气象部门150个实时水雨情测站,实现了对雅砻江流域的全景感知,依托多源降雨预报产品,利用多套洪水预报模型,实现了雅砻江流域各分区的洪水集合预报,显著提升了预报精度。

“梯级水库区间洪水预报是雅砻江流域防洪重点,更是难点,南瑞研发的水文气象耦合预报系统,给梯级水库防洪调度提供了可靠的依据!”据雅砻江公司集控中心水情室主任段瞳介绍,6月27日,杨房沟水库区间遭遇10年一遇洪水,洪峰流量与雅砻江龙头两河口水库同期入库流量相当,南瑞水文气象耦合预报系统提前18小时作出了预测,模拟洪峰准确率达到96%,峰现时间误差仅为1小时,为防洪调度决策提供了科学依据。

下一步,南瑞集团将在防汛抗洪的战场上,不断提升技术水平和服务能力,持续提升来水预报准确性,为保障江河安澜贡献更多南瑞力量。(高熠飞 赵琨 徐凯莉 王峰)