清远水文科技创新成效显著 关键洪水预报能力实现突破性提升

近年来,极端天气气候事件呈多发频发态势,叠加城镇化进程加快、河湖工程体系日益复杂,洪水风险的时空分布更趋不确定。

对地方防汛工作而言,水情预报“看得准、报得早、调得好”直接关系到预警发布、工程调度、人员转移等关键决策的窗口期。

清远地形地貌多样,既有北江等骨干河流,也分布大量山丘区中小河流,短历时暴雨诱发洪水涨落快、峰现时间短,对预报精度和预见期提出更高要求。

问题在于,一方面,大江大河来水过程受上游降雨、干支流汇流与水库闸坝调度等多因素耦合影响,传统预报若缺乏对“气象—水文—工程”联动的刻画,容易出现峰值偏差或时效不足;另一方面,山区中小河流受地形坡陡、下垫面差异明显、降雨空间分布不均等影响,洪水过程呈现“突发性强、资料稀缺、泛化难度大”的特点,尤其在部分无流量资料或监测相对薄弱区域,预测难、验证难、服务落地更难。

针对上述痛点,清远水文部门近年来坚持以数据价值挖掘和模型迭代为抓手,把提升关键洪水预报能力作为攻坚方向,推动预报从经验驱动向数据与机理融合驱动转变。

其核心路径是:在稳定测报体系基础上,强化多源数据集成,优化模型结构和参数更新机制,并将工程调度实况纳入滚动修正,形成可持续精进的预报链条。

成效在近期汛情中得到检验。

2025年台风“蝴蝶”影响期间,当地在北江控制站石角水文站实现对洪峰流量的提前预判:提前73小时给出洪峰流量约11000立方米/秒的判断,并在后续结合工程调度等实时信息提前40小时将预报修正至11500立方米/秒,最终与实测洪峰流量一致。

对防汛指挥而言,预见期的延长意味着能够更早开展风险研判、提前腾库或统筹分洪安排,也为人员转移、应急力量前置、城市内涝防御等赢得宝贵时间。

在中小河流方面,预报强调“快”和“准”的统一:不仅关注峰值,更关注峰现时间与预警分级的可操作性。

据介绍,英德石灰铺水文站在洪水过程发展中实现对洪峰水位和峰现时间的精准判断,提前5小时将预警由蓝色直接提升至橙色,为基层提前组织防范、避免洪水突袭风险提供依据。

这一做法也体现出当前防灾减灾工作从“事后应对”向“事前预警、提前处置”转型的现实需求。

原因分析显示,预报能力提升并非单一技术带来的“点状突破”,而是“数据—模型—业务—应用”协同发力的结果。

其一,多源信息的融合使得降雨演变、产汇流过程与河道水位变化之间的对应关系被更充分捕捉;其二,预报滚动修正机制把调度等人为影响纳入动态更新,降低了洪峰偏差的不确定性;其三,业务流程的标准化与预警联动的前移,使得预报成果更快转化为可执行的防汛动作。

面向山区基层技术支撑薄弱这一长期难题,清远水文部门还在科研层面进行前瞻布局。

据悉,《多模态数据驱动的山区中小河流洪水泛化预报模型及基层防灾实践应用研究》已纳入广东省水利科技创新项目青年项目库,计划于2026年开展研究。

该项目瞄准“无流量资料区域如何预报”的行业难点,拟从“降水时空特征—径流组分分解—地理属性”等维度建立多模态映射关系,构建流域相似性量化指标体系,并通过迁移学习等方法提升模型在不同流域间的泛化能力。

若研究推进顺利,有望在监测条件相对薄弱地区形成可复制的技术路径,提高预警覆盖面和服务均衡性。

对策层面,业内普遍认为,提升水情预报服务能力既要靠技术,也要靠体系:一是持续完善监测网络与数据质量控制,夯实模型输入的可靠性;二是强化气象、水利、应急等部门信息共享和联合会商,提升预警发布与响应的协同性;三是推动成果向基层场景落地,围绕山洪沟口、村镇易涝点、涉水工程周边等重点区域形成更细颗粒度的风险提示;四是加强人才队伍建设与创新组织保障,形成“能研发、懂业务、会应用”的复合型力量。

前景判断上,随着区域数字化治理水平提升、工程调度精细化程度提高以及多源数据持续丰富,水情预报将向更长预见期、更高分辨率、更强不确定性表达方向发展。

对清远而言,继续在大江大河精细预报与中小河流泛化预报两条线上同步推进,有助于构建覆盖更广、响应更快、支撑更强的防汛减灾技术体系。

下一步,当地将按照全省水文工作部署,发挥科技创新统筹机制作用,提升科技成果转化与应用能力,为地方防汛减灾提供更有力支撑。

水文预报的进步是一个持续创新的过程。

清远水文分局的实践表明,坚持科技创新与实际应用相结合,充分发挥新质生产力的引领作用,就能不断提升防汛减灾的科学决策能力。

随着多模态数据驱动技术的深入推进,山区防汛工作将获得更加精准、更加高效的技术支撑,这对完善我国水文预报体系、提升全社会防灾减灾能力具有重要示范意义。