
本網訊(向珊 易香妤)近日,受華西秋雨影響,一場入庫流量超過40000立方米每秒的洪水奔涌至三峽水庫,成為今年入汛以來三峽工程迎來的最大洪水。
面對這場考驗,三峽工程充分發揮防洪屏障作用,將洪峰削減到安全范圍——因為早在10天之前,這場洪水“脈搏”已被精準捕捉。三峽水庫水位提前降至162.6米,為迎峰蓄洪騰出充足庫容。
這份從容的背后,是一段跨越30余年的預報技術積淀。
鉛筆、圖紙與無線電的歲月
時間回到1987年。
“嘀嘀嗒嗒”的傳真機,是預報員陳良華最熟悉的背景音。
那時的氣象信息,由報務員通過單邊帶等無線設備接收,再通過手工編碼,交由填圖員用鉛筆繪制在巨大的天氣圖上。

▲?1982年氣象預報人員使用的地面天氣圖(歷史資料掃描圖片)
那時的流域氣象水文預報,僅服務于葛洲壩電站調度工作,預報業務重點關注三峽區間(重慶-宜昌段)暴雨。
“一個時次的高空圖,從接收到填完,要花上一個小時。通訊條件也沒法和現在相比。”三峽集團長江電力三峽梯調退休老預報員陳良華回憶道,當年預報員們依靠經驗和天氣學理論,推出未來的天氣變化,為葛洲壩電站調度提供預報。
工具是簡易的,但責任重若千鈞。
“最怕的就是汛期突發的短時強降雨,局部暴雨落區、強度和移動是很難預報準確的,洪水期間影響更大,需要連續調整調度方案。”陳良華說,那時候只能守著傳真機,等待氣象局傳輸的電報,天氣圖可以鋪滿整面墻,“當時要想提高預報準度,手和大腦都不能停,積累屬于自己的經驗非常重要”。
電話線、電腦和繪圖儀成為“幫手”
20世紀90年代,一根“電話線”帶來了第一次技術變革。
有線通訊取代了無線接收,電腦可以自動識別文件,繪圖儀自動出圖,預報的速度與質量實現了第一次飛躍。
2003年,三峽水庫首次蓄水至135米,調度對象從單庫升級為梯級水庫。在這一時期,三峽集團長江電力三峽梯調應運而生,負責實施三峽—葛洲壩梯級水庫的氣象水文預報和聯合調度。
得益于計算機和通訊技術的飛躍,三峽梯調與中國氣象局深化合作,陸續引入了覆蓋長江流域的地面氣象站,雷達、衛星監測產品以及全球主流預報產品等。基于此,預報員可以對嘉陵江、岷江、沱江等六大關鍵區域開展面雨量預報。
水文預報業務也在同步發展,水情數據傳輸更加便捷,預報范圍向長江上游重要干支流拓展,預報員的作業工具也逐步從“鉛筆頭、米格紙、大刀尺”向系統化轉變。

▲?金沙江下游水文站點人工推流手稿
當時開展三峽的入庫流量預報,主要是通過上游重慶寸灘、武隆等站的流量,結合人工經驗進行河道演算合成。“由于預報模型及流程尚未完全實現自動化與系統化,有時還需要在坐標紙上來推算洪水的傳播時間。”水文預報員周曉倩說。
當年的預報,在很大程度上依賴于人的經驗。但變革的種子已經播下,三峽工程初期運行帶來的巨大需求,如同一雙無形的手,推動著技術向前奔跑。
從“傳統經驗”到“系統模擬”
2007年,三峽水庫進入初期運行期,水位逐步抬升。
一個關鍵的挑戰出現了:水庫回水使得重慶寸灘至三峽壩址的洪水傳播時間從自然狀態的54小時縮短到24小時以內。
傳統“靠上游站報信”的方法已然不能滿足實際生產業務的需求,必須將預報的觸角繼續向上游延伸,跑到洪水形成的最源頭去。
需求倒逼創新。三峽梯調開始與科研院所、高校展開密集合作。2006年,三峽水庫入庫流量預報及會商系統建成,預報范圍進一步上延至金沙江下游龍街站,預報斷面擴展到可以覆蓋上游岷江、沱江、嘉陵江和烏江等重要支流的9個斷面。
預報系統在主要依賴歷史統計關系的傳統模型基礎上,引入了能夠精細模擬降水、下滲、徑流等物理過程的新安江模型以及能實時自動修正誤差的卡爾曼濾波算法,顯著提升了預報精度。
至此,三峽梯調的水文預報進入了“系統模擬時代”。
與此同時,氣象預報技術也在突飛猛進——衛星通信系統、衛星單收站讓信息接收量呈指數級增長。中國氣象局的數據也全部接入到預報系統,構建起空天地三維立體監測網絡。
在這一時期,隨著金沙江下游的向家壩、溪洛渡電站相繼投產發電,三峽集團的梯級調度格局由兩庫聯調躍升至四庫聯調。調度規模的倍增,對水雨情預報的精度與時效性提出了更高要求。
2011年以來,分布式水文模型及人工智能方法逐步開始應用。2018年,三峽梯調氣象預報已從6大區域面雨量預報,精細到15個子區域,預見期從2天延長至7天。氣象預報和水文預報的精度及預見期明顯提升。
技術的協同發展為日益龐大的梯級水庫群聯合調度提供了堅實的技術支撐。

▲?長江上游流域水文預報系統預報作業界面
精細網格和“提前10天的預見”
2021年,隨著白鶴灘電站首臺機組投產發電,長江干流葛洲壩、三峽、向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德六座水庫聯合調度的格局正式形成。這對水文氣象預報提出了近乎“苛刻”的要求:范圍要覆蓋長江上游近80%的流域面積,天氣預報預見期要長達10天……
一場“精細網格”革命應運而生——
氣象預報上,100M光纖專線取代了原有的通訊方式。與中國氣象局共同研發的“多源融合流域網格降水預報技術”投入應用,長江流域的天氣預報空間分辨率達到了“5公里×5公里”;
水文預報上,建成“長江上游流域水文預報系統”,將整個流域細分為377個水文單元,有效破解了因降水空間分布不均所造成的預報難題。
2020年夏天,長江遭遇流域性大洪水。8月20日,長江2020年第5號洪水抵達三峽工程,洪峰峰值高達78000立方米每秒。“這是三峽工程建庫以來的最大洪峰紀錄,我們提前10天就捕捉到了形成那次洪峰的降水過程,提前2天就預測到了洪峰流量。”陳良華說。
也是從這時起,氣象預報的邊界被拓寬了。

▲?三峽梯調氣象預報系統功能界面
隨著世界最大清潔能源走廊建成投產,其作為“西電東送”國家戰略的骨干電源地位愈發凸顯。巨量的清潔電力需要遠距離送入華東、華中及南方電網,這意味著,氣象預報不能僅限于長江流域,而是要延伸到受電端。
2020年,在三峽梯調氣象預報的業務清單上,除傳統的降水之外,新增了氣溫、臺風、線路覆冰、森林火險等預報任務。“這樣能精準預測受電區域用電負荷,提高發電計劃和用電需求的匹配性,同時可以掌握長距離輸電線路的安全狀態,更好地提升發電計劃的準確性。”三峽梯調水資源部副主任舒衛民說。
回望二十余年,三峽梯調水文氣象預報的升級之路,是一段攻堅克難、令人振奮的征程:
預報范圍從三峽壩址拓展到整個長江上游流域,預報技術從人工經驗演進為氣象水文深度耦合的智慧預報……
預報手段日益精進,但守護江河安瀾的初心從未改變。
如今,預報員坐在屏幕前,指尖調用的是覆蓋百萬平方公里的監測網絡和算力澎湃的數值模型,心中守護的依然是那條奔騰不息的大江……
編輯:任賢 李雷 楊思恒 盧西奧
發布日期:2025年10月21日