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行业专项成果综述-青藏高原东侧易发山洪小流域监测预警方法研究

发布者:张岳   来源:   发布时间:2019/12/4 15:52:24   标签:   浏览次数:6343

项目编号GYHY201206029

研究周期2012年1月2014年12月

国拨经费392万元

项目负责人李登文

项目骨干成员牟克林、王彪、王宝鉴、粱生俊、曾莉萍、杨静、汪超、齐大鹏、罗敬、朱文达、李力、罗喜平、杨建才、傅朝、李明、潘留杰

项目承担单位贵州省气象台

项目协作单位】兰州中心气象台 陕西省气象台

主要研究成果

1)通过对历史灾情的统计与调查,确定易发山洪的重点小流域,在重点山洪易发小流域建设和收集自动雨量站、水位雨量站数据,建立山洪灾害个例库;在小流域建设了水位雨量自动监测站。在贵州、甘肃、陕西共安装了ITS-2系列水位雨量站51个,其中贵州36个、甘肃7个、陕西8个。为小流域水位雨量监测提供实测数据。

2)根据重点山洪易发小流域水位上涨的样本,利用水位上涨与上游集水面积的面雨量以及防范点(段)水位上涨之间的相关性,开展小流域山洪灾害临界雨量研究:运用水位雨量统计法、实测分析法等方法建立了小流域山洪灾害的临界雨量,开展基于FloodArea洪水淹没模型的模拟以确定临界雨量。

3)定量降水估测预报研究:建立对流性降水和层状云降水的判别,并基于判别采用不同Z-I关系,进行降水估测;基于变分校准法、动态分级Z-I算法对雷达估测降水开展订正研究;建立了基于雷达与华南快速同化数值预报模式融合技术的0-3小时降水预报方法,并实现产品的业务化运行;开展多模式降水集成预报研发,建立短期定量降水预报产品;采用统计分析研究短历时强降水的气候特征;通过对短历时强降水过程的中尺度分析和合成分析,建立短历时强降水的天气模型和环境参数特征;利用雷达资料统计总结短历时强降水的雷达特征。

4)研发了基于格点降水的山洪、中小河流洪水、地质灾害气象风险等级客观预报产品,并业务运行;甘肃省开展了基于暴雨洪水计算的推理公式的半经验半理论方法和Floodaera模型两种方法对中小河流临界致灾(面)雨量进行计算分析,能够科学的分析出降雨-洪水流量,降雨-淹没高度的关系,以得到的降雨-洪水流量,降雨-淹没高度的关系为科学依据,确定中小河流临界致灾(面)雨量,根据一定的洪水流量或者淹没高度确定不同的风险等级。

5)建立基于GIS的山洪影响区域承灾体数据库,建立小流域山洪灾害临界雨量:运用水位雨量统计法、实测分析法等多种方法建立小流域山洪灾害临界雨量,并开展基于FloodArea洪水淹没模型的模拟以确定临界雨量;

6)基于MICAPSSWAN)系统框架进行二次开发,基于CIMISS统一数据环境,建设省市县一体的山洪地质灾害(短临预报)系统,实现省市县三级协同监测、快速会商、预报预警产品制作,可视化的业务流程以及插件式、面板式的预报算法工具箱。基于雷达、地面自动站等高时空稠密观测资料和高分辨率数值模式,开展短历时强降水等突发灾害性天气自动报警;基于高精度地理信息,实现针对山洪沟的降水监测、预报、报警等产品客观自动生成,以及风险预警服务产品交互制作、编辑与推送。为山洪监测、分析、预报、预警、服务等提供业务支撑;探索和建立规范化、流程化的省市县山洪地质灾害气象风险预警业务。

成果应用情况

本地化的贵州省市县一体化山洪地质灾害监测预警预报业务系统于2013年开始在贵州省台及市、县气象台运用,基于边应用边开发的方式,平台不断完善,已成为贵州省、地、县山洪地质灾害监测预警的主要业务平台。在实时监测预报预警中发挥了十分重要的作用,能够通过省市县一体化平台进行雷达、卫星、自动站的实时监测,制作发布短时临近预报,发布各类预警信号,实时对市县一级的客观、主观产品指导发布。

本地化的业务推广于201610月开始,将外推产品接入省市县一体化平台中,省市县能实时调取融合外推的定量降水产品。经2016-2017年选取典型个例进行对比检验,发现订正后的降水产品的绝对误差和相对误差明显减小,在模式预报较好的情况下能够更好的提高降水落区与实况更为接近。2017-2018年继续在省市县一体化平台中进行业务化运行并检验对比。在短时临近预报预警给预报员提供了一份可靠的实时滚动更新的降水客观预报产品。受限于单模式的融合外推,在所选模式预报效果较差时,无法根本性的改变降水预报外推结果。

    通过山洪地质灾害承灾体数据库结合GIS技术和气象数据,融入贵州省省市县短临一体化平台,提高了贵州省山洪地质灾害的监测针对性和精度,建立了客观化贵州省山洪地质灾害气象风险预警业务产品体系。实现了24小时主客观气象风险预警业务产品的制作发布。

 

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