2022年台汛期汤浦水库抗旱防汛调度气象服务实践与思考.pdf

期江象浙2024年3 月第45卷第2022年台汛期汤浦水库抗旱防汛调度气象服务实践与思考张珏1王晨迪？薛振宇3方勇3朱占云！（1.浙江省气象服务中心，浙江杭州310 0 57；2.浙江省预警信息发布中心，浙江杭州310 0 57；3.绍兴市汤浦水库管理中心，浙江绍兴312 0 0 0）摘要：2 0 2 2 年出梅后，浙江省出现持续高温少雨天气，绍兴市汤浦水库旱情从2 0 2 1年秋季开始发展，至2022年8 月已为严重干旱，但在其后的半个月内汤浦先后经历第11号台风“轩岚诺”和第12 号台风“梅花”的连续影响，出现旱涝急转的险情。浙江省气象部门围绕汤浦水库抗旱、防汛、蓄水3个关键调度目标，基于精细化气象数据信息、数字化水文气象平台、高效有序的决策服务，提供了及时精细的专项服务，成功完成了该次台汛期对汤浦水库的气象保障工作，防灾减灾效益显著：（1）干旱发展时期通过人工增雨作业增加水库蓄水量约17 0 万m；（2）“轩岚诺”台风影响时充分发挥气象信息提前量优势，协助水库拦蓄全部来水，有效缓解前期旱情；（3）精细加密的气象预报服务协助水库在“梅花”台风影响期间及时调整防汛和收尾水调度方案，为下游减轻防台汛压力，保障了枯水期的城市供水、灌溉等需求。关键词：干旱；台风；水库气象服务0引言全球气候变暖导致极端天气气候事件频发已是不争的事实1-2 。2 0 2 2 年受拉尼娜事件和全球变暖的共同影响，浙江省全年气候异常多变，年初经历长达一个月的连阴雨雪天气；春季强对流多发，为2 0 0 0 年以来第3多；6 月出梅早，梅雨期短，浙北几近空梅；年高温日数破历史纪录；汛期降水偏少，夏旱连秋旱；8 月各地雷灾多发；9 月上中旬台风“轩岚诺”和“梅花”连续影响，其中“梅花”是新中国成立以来登陆舟山最强的台风；国庆假期极端高温遇强冷空气，夏秋瞬息转换；12 月初寒潮袭击，冰電雨雪轮番上阵。浙江作为水利资源大省，拥有大小水库4104座，复杂多变的气象灾害严重影响水库职能的发挥和安全经济运行。2 0 2 2 年遭遇不典型梅雨以及晴热高温少雨天气，导致水库蓄水率持续偏低。根据浙江省水文管理中心公开发布的水情统计，9 月初浙江全省34座大型水库蓄水总量为2 2 1.6 54亿m，较2 0 2 1年同期少蓄水24.098亿m，多地供水工程出现供水紧张。受“轩岚诺”和“梅花”台风连续影响的部分水库短时间内经历了从抗旱到防汛的调度转变，对其科学精准的调度能力提出了挑战。水库气象服务是水库优化调度的重要支撑之一，对其积极应对气候变化，发挥防洪及兴利效益具有重要意义。2 0 18 年长江流域气象中心针对长江流域降水西多东少、强降雨与干旱交替出现的天气特点，围绕水库防汛抗旱和水电生产的调度服务需求，从气候预测、天气预报和灾害预警多个环节为水库优化调度提供决策支撑3。荆门市气象局为漳河水库提供的气象信息是其准确计算水库来水量、预计可能出现洪灾的先导性基础性资料，最大化地保障了漳河水库科学调度水资源4。江帆等5 从发电型水库最主要敏感气象要素降水的预报服务出发，进行龙岩市水电行业气象服务质量及效益评估发现，充分利用气象信息，特别是流域面雨量预测，可为水电公司提前预泄、拦蓄洪水等调度工作提供重要决策参考。本文针对2 0 2 2 年台汛期间绍兴市汤浦水收稿日期：2 0 2 3-0 8-2 4作者简介：张珏，女，19 8 5年生，硕士，工程师，从事专业气象服务工作，期张第珏，等：2 0 2 2 年台汛期汤浦水库抗旱防汛调度气象服务实践与思考35库抗旱、蓄水、防汛调度气象服务保障工作进行了全面分析、梳理，总结积累类似个例的预报服务经验，为提高在重大气象灾害影响下水库调度气象服务的针对性和实效性提供参考和借鉴。1汤浦水库气象服务典型案例绍兴市汤浦水库位于上虞区、柯桥区、嵊州市3地交界处，是虞绍平原地区及宁波余姚和慈溪市部分区域的供水专用水源，属国家大（）型水库，总库容为2.35亿m，坝址以上集水面积为46 0 km，正常蓄水位为32.0 5m，汛限水位为31.0 5m，最低调节水位为12.0 5m，设计规模日供水为10 0 万t。2022年出梅后，浙江出现持续高温少雨天气，绍兴市汤浦水库旱情从2 0 2 1年秋季开始发展，至2 0 2 2 年8 月已为严重干旱，但在其后的半个月内汤浦先后经历第11号台风“轩岚诺”和第12 号台风“梅花”的连续影响，出现旱涝急转的险情。浙江省气象部门围绕汤浦水库抗旱、蓄水、防汛拦蓄3个关键调度目标，提供了全面及时、靶向精细的气象信息，成功完成了该次台汛期对汤浦水库的气象保障工作，防灾减灾效益显著。表1为2 0 2 2 年6 月2 6 日一9 月15日汤浦水库服务材料统计。图1为2 0 2 2 年6一10 月汤浦水库降雨量及水位图。表12022年6 月2 6 日一9 月15日汤浦水库服务材料统计抗旱“轩岚诺”“梅花”材料保障/份保障/份保障/份长期气候趋势预测311气象灾害评估211行业气象专报171212关键期天气分析62流域短期天气预报631311短临预报/15台风报告单3632共计94697434.000.03.3.0010.032.0020.031.0030.030.0040.029.0050.0uu/鲁里28.0060.027.0070.026.0080.025.0090.024.00100.023.00110.022.00120.021.00130.02022-06-012022-07-012022-08-012022-09-012022-10-01图12022年6 一10 月汤浦水库降雨量（柱状）及水位（曲线）图1.1抗旱调度汤浦水库前期因不典型梅雨降水偏少而蓄水不足，出梅后又出现持续高温少雨天气，水库水位持续走低，同时高温天气下城市生产生活用水量大，水库每日供水量均达10 0 万m以上，库水位以10 cm/d左右的速度持续下降，从7月1日0 8 时的2 8.9 4m下降至9 月1日0 8 时的2 3.47 m。绍兴市原水应急调度指挥部于8月16 日0 8 时启动了枯水期级响应。汤浦水库抗旱保供调度气象服务任务艰巨。针对2 0 2 2 年夏季浙江高温致旱情况，浙江省气象部门充分发挥防灾减灾救灾“第一道防线”作用，强化责任意识与担当，积极加强监测预报，及时启动部门联动机制，省市县级气象部江第45卷象浙36门加强联合会商，实时调整服务内容。7 一8 月共计发送气候预测材料3份，提醒夏秋季将持续降水偏少，干旱继续发展；每周更新未来7 d天气趋势，不定期更新主要降水过程、强对流天气预测等材料，共计17 份，协助水库时刻做好蓄水抗旱准备。枯水期响应期间，浙江省气象部门积极对接汤浦水库调度部门，开展人工增雨作业，共计发射增雨弹7 6 枚，一定程度上有效缓解了汤浦水库的极旱危机。1.2蓄水调度汤浦水库在半个月内先后经历了台风“轩岚诺”和“梅花”的连续影响。“轩岚诺”于9 月4一5日近海北上，给浙江东北部地区和沿海地区带来强风暴雨，具有致灾性的同时也有极其有利的一面,降水覆盖区域水库增加蓄水,缓解旱情。但汤浦水库地处浙北中部，地理位置没有沿海城市的优势，流域东部有四明山区的阻挡，能否赶上这波降水福利，能否利用天气条件制造降雨福利，摆脱干旱灾情，成为该次气象服务的焦点所在。据统计，“轩岚诺”影响期间，汤浦水库累计面雨量为2 0 7.2 mm，其中9 月4日面雨量达12 1mm。在台风影响阶段，浙江省气象服务中心科学把握服务节奏，加强了库区的中长期预测。8月2 3日的关键期预测中明确指出：2 6 日起高温有所缓和，雷阵雨天气增多；8 月31日发布行业气象专报强调“轩岚诺”的路径预测及其可能影响，提醒汤浦水库做好蓄水防台工作。其后，针对汤浦水库流域提前开展降水预报及来水趋势预测，累计发布关键期和双周天气预报信息6份，专题气候趋势预测材料1份。在台风影响期间，不定期与汤浦水库对接反馈实时水雨信息，并及时就集中降水时段、可能最大过程降水量和剩余量等作预报调整和更新。汤浦水库根据气象部门的预测，在充分分析研判拦蓄能力的基础上，考虑有效利用雨洪资源，对该次台风影响造成的洪水采取全拦的防御方案。1.3防洪拦蓄调度台风“梅花”9 月14日2 0 时30 分以强台风级在舟山普陀区沈家门登陆，然后穿过舟山岛进入杭州湾，于15日0 0 时30 分在上海奉贤沿海以台风级再次登陆。“梅花”的强降水落区与“轩岚诺”高度重叠，其中就包括汤浦水库流域，致灾等级为特重。汤浦水库站在“轩岚诺”奠定的水位线上迎接“梅花”的洗礼，保障其安全消落、平稳度汛和汛后蓄水成为该次气象服务的关键工作。据统计，“梅花”影响期间，汤浦水库累计面雨量为19 1.7 mm，其中9 月14日日雨量达9 5 mm。针对台风“梅花”的影响，浙江省气象部门从9 月8 日台风生成起便开始跟进预报服务，加强追踪监测，10 日起每日结合中央气象台、浙江省气象台会商意见，与地市气象台专题会商研判“梅花”对汤浦水库的降水影响，重点分析影响时段、过程总雨量及强降水时段等关键信息。其间，及时发布过程预报信息7 次，双周天气趋势信息2 次。11日预测汤浦水库1316 日累计过程雨量为40 6 0 mm，在台风路径西调影响下，12 日预测总累计雨量为12 0 2 0 0 mm，13日预测过程累计雨量为18 0 2 50 mm。面对“步步高升”的降雨量，汤浦水库提出了调度难点：水库可容纳面雨量上限为2 0 0 mm，超过2 0 0 mm就需要开闸泄洪，因此到底能下多少雨，需要更为精确的结果。另外，经历过当年的极度干旱，再加上此次台风后仍是降水偏少的天气，最大量蓄水成为必争之点。13日下午，在实时监测汤浦水库流域的水情雨情，每天两次会商发布过程总雨量以及对水库蓄水调度等影响，结合水库已出现强降水情况的基础上，专门启动针对汤浦水库的短临加密预报服务，逐3h发布未来降雨影响预报信息共计15次，并始终与水库调度人员保持沟通联络，结合其业务实际开展了有针对性的精细化预报服务。尤其是当曹娥江流域出现汛情时，及时开展全流域预报，针对汤浦水库制作台风后续影响的最大可能累计雨量、雨强、持续时间等降雨关键因子预报，为水库错峰拦蓄提供决策依据；当台风影响趋于减弱时，逐1h滚动预报雨止时间及剩余雨量，协助水库精准化调控水库，确保台风结束后将库水位蓄到汛限水位（蓄满）。汤浦水库14日15时30 分根据水利局调度指令开闸，下泄流量17.2 m/s；之后期张第珏，等：2 0 2 2 年台汛期汤浦水库抗旱防汛调度气象服务实践与思考37根据气象预报和上游来水实际，于2 0 时关闸，下泄时长达4.5h，下泄总量为2 8 万m，最终成功拦蓄水59 52 万m，将水位控制在31.0 9 m，确保迎峰度夏。2气象防灾减灾效益针对2 0 2 2 年夏季的高温干旱，气象部门积极对接汤浦水库调度部门，开展人工增雨作业，共计发射增雨弹7 6 枚，为汤浦流域带来雨量约75mm，增加蓄水量约17 0 万m。针对2 0 2 2 年第11号台风“轩岚诺”的影响，气象部门认真研判天气形势，充分发挥气象预报的提前量优势，协助水库做好蓄水防台调度工作。截至9 月7 日18 时，汤浦水库水位上涨至2 6.9 4m，涨幅3.6 6 m，增蓄水36 8 7 万m，保供水能力增加约35d。洪水过程至9 月9 日08时结束，累计人库42 44万m，水库全部拦蓄未放水，有效缓解了前期旱情。依据气象部门的精细预报服务，汤浦水库在此次“梅花”台风影响期间优化了防汛和收尾水调度方案。水库水位由13日0 8 时的2 6.6 1m上涨至17 日17 时的31.0 9 m，涨幅为4.48m，增蓄水530 8 万m。洪水过程至9 月19 日08时基本结束，累计人库59 8 0 万m，除去9 月14日下泄2 8 万m，其余59 52 万m全部拦蓄，为下游减轻了极大的防台汛压力，也为枯水期的城市供水、灌溉等提供了保障。3汤浦抗旱防汛调度气象服务保障实践及思考3.1有序有效的决策服务为水库调度提供方向指引面对“轩岚诺”和“梅花”台风接连影响，浙江省气象局各级气象部门及时启动台风、暴雨灾害应急响应，综合考虑台风的路径、风雨落区及灾害影响等，科学把握决策服务节奏。针对“轩岚诺”台风影响，做到“决策服务及时滚动更新，突出精细化、数字化服务”，针对台风“梅花”影响，做到“关键时间节点，提早服务、跟踪服务、深度服务”。针对汤浦水库抗旱、蓄水、防汛调度目标的不同阶段，提供全面及时的气象信息，有序有效发布决策气象服务产品，为汤浦水库的台风防御和防汛抗旱提供了明确的决策方向。3.2精细化气象数据信息为科学调度提供可靠依据2020年浙江省气象和水利部门共同印发了浙江省面雨量计算与应用规定（试行）（以下简称规定）。规定印发以来，双方共同对历史气象和水文雨量资料进行分析评估，形成了规范的省市县3级行政区域和省内主要流域实时面雨量资料库和历史资料整编库，以及实时更新的全省降水实况面雨量“一张网”，极大地提升了气象监测的精密度，解决了原先在部分中小水库气象服务过程中监测预报不足问题。2022年台汛期，气象部门在该套产品支撑下，针对汤浦水库水雨情进行了精密监测和精准预报，通过获取水库流域及上下游水情信息，开展了基于影响预报的水库个性化气象服务工作。中长期气象预测覆盖水库调度周期，监测、预报、预警信息均为水库调度部门科学部署调度任务的重要依据，而短临加密精细化定量降水预报成为水库优化调度的重要基础，尤其为汤浦水库在过程后期的收尾水综合调度提供了科学依据，赢得了主动权。3.3数字化水文气象平台为高效决策提供技术保障浙江省气象部门以提高水文气象服务核心技术能力为目标，坚持创新驱动、发展新技术，并构建了一体化的浙江省水文气象信息服务平台。该平台实现了台风影响期间对汤浦水库流域的实时降水监测、各级流域面雨量估算，实时更新多尺度、精细化气象监测预报预警信息和水库水位信息，集约直观的展示便于部门领导和业务人员随时掌握天气变化对水库的影响情况，大大提升决策分析效率。另一方面，标签式材料制作、一键式发布等功能，大大简化了各类素材提取流程，实现汤浦水库重要气象报告、关键期天气、滚动48 h预报等的快速制作与发布，大幅提升了业务工作效率和气象信息的传递效率。3.4部门间多元合作联动为防灾减灾提供服务合力针对2 0 2 2 年的干旱、台风等重大天气过第45卷象江浙38程，气象部门及时启动应急响应机制，多部门联动，加强了监测、预报、预警服务，全方位提供最新的实况监测、天气发展趋势、中长期气候预测等信息，筑起气象防灾减灾第一道防线。在此基础上，气象部门积极与水利调度部门对接，基于库区抗旱保供需求，开展人工增雨作业，有效增加了水库蓄水。利用气象信息指导水库调度是确保水库安全运行和提高水库综合效益的有效手段6-7 。在该次气象保障服务中，我们发现水库安全经济运行的过程中还有很多可以让气象服务切入的环节。比如干旱灾害发展期间，水利部门不光只看何时降雨，还对失水要素蒸发、库区生态安全等尤其关注。再比如重大降水过程影响时，针对厂房设备安全的大坝强天气预警也很重要。构建丰富而有特色的气象服务产品体系，实现气象和水文精细化、个性化、多元化、智慧化融合，才能确保气象服务能够最大化满足水库综合调度的需求，促进气象赋能行业经济，培育服务新的增长点。参考文献：1冯晓钰，黄艳，吴天贻.一次成功的春季强对流寒潮天气气象服务总结与思考J.浙江气象，2 0 2 0，42（2）：18-2 2.2董佳蕊.奈曼旗一次强对流天气过程的气象服务案例J.内蒙古科技与经济，2 0 2 2，41（13）：8 3-8 4.3苏磊，张鸿雁，陈波，等.长江流域水库调度气象服务实践和思考J.中国防汛抗旱,2 0 19,2 9（4）：15-17.4李世刚，王东仙，陈艳梅，等.漳河水库水资源调度气象服务及典型案例分析J.气象科技进展,2 0 18,8（4）：113-115.5江帆，肖秀珠，曹长尧，等.龙岩市水电气象服务需求调查和效益评估J.广东气象，2 0 19,41（1）：7 4-7 6.6吴荣娟，张红梅.水库调度气象服务的作用与实施对策探讨J.气象研究与应用，2 0 11,32（S2）：136-137.7袁晓玉，李葛恂，李怡，等“行业+气象”融人式服务模式分析和发展趋势J.科技导报，2 0 2 1,39（9）：9 3-9 9.