心得体会：黄河水文气象情报预报的新发展

心得体会：黄河水文气象情报预报的新发展
防汛抗旱工作要做到“决胜千里之外，运筹帷幄之中”，水文气象情报和预报必须冲在前面。

人民治黄70年来，黄河水文气象情报预报工作取得了长足发展，特别是近10年，随着科技进步和国家对水利投入的大幅增加而发展迅速，为新形势下的黄河治理开发管理与保护事业发展提供了及时可靠的信息。

信息技术快速提升
近10年来，黄河水情报汛站点猛增，水利卫星一、二期相继投入运行，水情报汛通信手段进一步改善，水情报文数量大幅度增加，报汛质量和时效性显著提高，基本实现了水雨情信息的自动传输和黄河水情信息数据库交换，信息的获取更加快捷，95%以上的报汛站可以做到30分钟内将信息传至流域水情中心和国家防总。

水情报汛站点猛增、内容多样。

2005年以来，随着“黄河下游防洪非工程项丁“国家防汛抗旱指挥系统一期工程”和“中小河流水文监测系统”等项目的相继实施，黄河水情报汛站网迎来了历史上发展最快的时期。

1946年到2005年, 水情报汛站由11处增加到
508处。

而从2005年至2015年的10年间，水情报汛站达到1335处，增加了一倍还多。

水情报汛除了站点增加之外，水情拍报内容由单一的河道洪水信息发展到目前的河道洪水、凌情、水库、闸坝、渠道、降水等多种信息；水情报汛通信手段也由单一的电报方式发展到卫星、全球移动通信系统、公共交换电话网、电台和计算机网络等多种通信方式结合的现代化报汛方式。

水情信息采集、传输、处理手段得到极大改善。

报汛站报汛通信采用全球移
动通信系统、公共交换电话网及卫星三种信道，互为主备信道，信道之间可自动切换，保证了系统可靠性和实用性。

开发的水情信息接收、转发、分拣等软件，实现了水情信息的全自动化传输。

水情分中心采用VPN和SDH信道以及水利卫星网络，确保系统在不同环境下的正常使用，具备较高的运行可靠性和稳定性。

2012年，黄委建成了包括流域水情中心、水情分中心、重点报汛站在内的
50个卫星小站，组建了基于卫星通信的报汛信道；同年，黄河水情信息交换系统投入运行，实现了流域各水情分中心、流域水情中心和水利部水文局的数据库水情信息同步更新；2016年汛期共建设72个卫星小站，覆盖范围进一步扩大，为黄河水文通信系统提供
了新的保障，特别是对偏远水文站应急通信提供了相应的措施和手段。

水情拍报质量显著提升。

拍报频次越来越多，内容越来越细，对报汛差错率的要求却越来越高。

近年来，随着计算机、网络以及无线通信技术的发展，水情传输技术不断提咼，水情报汛质量大幅提咼。

水情信息接收处理全部自动化。

1987年以前，黄河水情信息主要由人工译电、登记和处理。

1987年汛期，“黄河流域水情信息实时接收处理系统”投入使用，水情信息接收处理开始向自动化迈进。

至2005年，新标准的黄河水情报文系统投入运行，水情信息的接收、处理、转发全部实现了自动化。

气象信息接收处理能力不断提升。

在气象信息接收处理方面，主要通过水利骨干网络直接接收处理水利部水文局的气象数据，通过专网接收处理河南省气象局的气象信息，包括常规天气资料、欧洲中期天气预报中心的数值预报产品、中国气象局T639模式预报产品、郑州和三门峡新一代天气雷达基数据等。

在应用系统方面，引进了气象信息综合分析处理系统，开发了“天眼”黄河流域防汛抗旱水文气象综合业务系统，包括云图应用、雨量信息、热带气旋、预报产品等。

水文气象预报发展迅速
随着水文气象科学和预报方法、技术的不断进步，黄河水文气象预报工作迅速发展。

气象预报实现由定性预报向定量预报的转化，水文预报内容由单一的洪峰预报扩展到目前的洪水、径流、凌情、泥沙预报。

预报方法和技术也不断提升。

气象预报由基于天气学方法和原理的经验预报发展到经验预报和中尺度数值预报模式结合的多方法预报。

水文预报从单一的相关预报方法，发展到目前集多种预报方法和预报模型为一体的洪水预报系统、径流预报系统和凌情预报系统，基于GIS的分布式水文模型也在黄河河源地区和黄河小花区间（小浪底至花园口区间）初步得到应用。

及时准确的水文气象情报预报为历年的黄河防汛（凌）抗旱、水资源统一管理调度和小北干流放淤、调水调沙等重大治黄实践以及生态调水等决策提供了重要依据，在黄河治理、流域经济建设和社会发展中发挥了重要的作用
在气象预报中，随着气象业务技术水平的发展和提高，以及洪水预报业务生产的需求，黄河流域中期（4~7天）、短期（1 ~3天）降水预报的产品在原有定性预报的基础
上，增加了黄河流域分区面平均雨量定量预报和等值线预报图，目前已形成定性预报、定量预报和等值线图相结合的黄河流域中、短期降水预报产品。

为满足黄河防凌业务需要，以数值模式预报产品为基础，统计和经验相结合进行凌汛期中、短期气温预报。

中、短期气温预报区域由原来的黄河下游河段（郑州、济南、北镇3站）扩展到内蒙古河段（磴口、包头、托克托县3站）。

在洪水泥沙预报中，“小花区间分布式水文模型”投入试运行以来，以数字高程模型、地理信息系统为基本支撑，以雨量站、雷达测雨、中尺度数值降水预报成果等多源同化信息为基本输入，充分利用流域土地利用、植被覆盖、土壤类型分布等信息，现代水文模型与传统模型相结合，实现了连续、滚动的洪水预报。

为扩展流域洪水预报的覆盖范围和预报项目，为洪水预报多用户、水情异地会商、洪水预报后评估等提供支撑，开发了黄河洪水预报系统，建立黄河流域29 个水文预报断面的降雨径流和河道洪水演算模型。

黄河洪水预报系统包含前期影响雨量计算模块、洪水仿真计算数据处理模块、预报与调度数据交换模块、中尺度数值模式预报接口模块和洪水预报结果分析等模块。

2010〜2012年，建立了黄河中游典型支流清涧河流域降雨径流和产沙输沙预报模型，并开发了龙门、潼关站含沙量过程预报的统计模型和不平衡输沙模型。

2014年，黄河洪水预报系统新增黄河流域52个水文预报断面的降雨径流和河道洪水演算模型，使得黄河洪水预报系统的覆盖区域进一步扩展，预报河段进一步延伸。

在径流预报中，以中荷合作项目“建立基于卫星的黄河流域水监测和河流预报系统”为依托，建立了黄河源区以卫星遥感演算的有效降雨为输入的分布式径流预报系统。

开发了基于卫星监测的大区域分布式水文模型的泾渭河下游径流预报系统，实现了泾渭河下游多尺度的径流、土壤含水量、蒸散发等关键水文要素连续模拟与滚动预报。

黄委水文局水文水资源信息中心致力于开发“黄河上中游径流中长期预报系统（第二期）”，利用近十几年积累的资料对原有的黄河流域主要来水区间非汛期径流预报模型参数进行了率定，修订完善了原有径流预报方案，建立了黄河重要支流渭河、沁河主要站非汛期月径流预报模型，开发了黄河流域中长期径流预报系统。

在凌情预报中，建立了黄河头道拐至万家寨河段二维冰凌数学模型，采用敏感性试验方法，模拟凌汛期万家寨水库不同运用水位对头道拐流量过程的影响。

2011〜2012年，完成了“黄河宁蒙河段冰凌数学模型研究” 工作。

利用2000 年以
后最新观测数据，对原有黄河宁蒙河段冰凌统计预报模型参数进行了重新率定；建立了基于水文学和热力学的冰凌预报数学模型，并开发了以GIS为基础，
与实时数据库连接的冰凌预报业务系统。

模型中河道流量演进以水文学方法为基础，考虑河道冰凌的影响，计算各水文断面的流量过程。

河道冰凌计算以热力学方法为基础，考虑水-气界面、冰-气界面的热量交换，模拟和预报水温、流凌密度、冰厚沿程变化，进而预报流凌日期、封河日期和开河日期等。

黄委水文局水文水资源信息中心通过开展黄河内蒙古三湖河口至头道拐河段多空间尺度混合的冰凌动力学模型研发，构建能模拟上滩冰水运移的一、二维混合冰水动力学模型，耦合集成气温预报数值模式和冰水动力学混合模型，进一步完善了冰凌预报作业系
统。

黄河水情信息服务便捷高效
近年来，黄委水文局水文水资源信息中心相继开发了“黄河实时水情查询系统” “黄河水情信息查询与会商系统” “黄河水情会商可视化支持系统” “手机APP黄河水情查询系统”等业务系统，黄河水情信息的服务越来越便捷高效。

2000年，改进后的“黄河实时水情查询系统”投入运行，实现了黄委防办、河南黄河河务局、山东黄河河务局、三门峡枢纽管理局和小浪底建管局等单位的实时水雨情查询；2006年，开发了基于《水情信息编码》标准的新版黄河水情查询会商系统，具有气象信息、雨情信息、水情信息等多个功能模块，实现了雨、水、沙、凌情信息形象直观的图表显示；2010年，开发了以卫星影像为背景、GIS为平台的“黄河水情会商可视化支持系统”，结合水文专业数据库和预报业务模型的输出成果，实现了黄河流域的雨水情实时信息、降雨洪水预测预报信息的综合动态化查询和防汛水情形势的直观展示；2014年开发了基于因特网的“黄
河水情查询系统”，该系统主要面向基层水文站职工，测报人员可以通过因特网查询河道水、凌情，了解流域降雨情况，指导测站水文测报工作；2013 - 2015 年开发了手机APP黄河水情查询系统，系统具有实时气象、水雨情信息和预报信息的查询功能，满足各级防汛领导和有关技术人员移动查询的需要。

黄河水文气象情报预报工作的快速发展，极大地提高了黄河水文水资源监测能力，报汛质量和时效性显著提高，水文预报内容更加丰富，水文水资源预报和服务能力、水平和手段得到提升，海量的水文信息数据为治黄事业和流域经济社会的快速发展提供了强有
力的基础支撑。