河口海岸风暴潮高精度预报预警关键技术

任务来源：

技术领域：防灾减灾

技术来源：自主研发。发明名称：预估偏差法集合化台风预报方法(ZL201610905069.8)。

技术原理

综合考虑河口海岸天文潮、风暴潮作用，贴合实况场景，紧扣水利行业应用需求，再造业务化预报预警流程，实现河口海岸风暴潮高精度预报。采用多要素耦合、多尺度嵌套和多数据融合与同化技术，构建近岸天文潮 风暴潮精细化预报模型和多层次实时修正模型，实现河口近岸风暴潮动力过程的精细化模拟与业务化预报；采用云平台、云集成技术,，构建云架构下的业务化系统，实现多源数据的汇聚、清洗，模型计算数据的无缝交换，模型计算成果的快速表达。

技术特色

（1）采用多要素耦合、多尺度嵌套和多数据融合与同化技术，构建近岸天文潮,风暴潮精细化预报模型和多层次实时修正模型，实现河口近岸风暴潮动力过程的精细化模拟与业务化预报；台风期间高潮位预报精度达到《水文情报预报规范》甲级预报水平(±30cm的保证 率不低于85%)。（2）采用云平台、云集成技术, 构建云架构下的业务化系统，实现多源数据的汇聚、清洗，模型计算数据的无缝交换，模型计算成果的快速表达。（3）研发了具有自主知识产权的近岸风暴潮预报预警系统，填补了水利防汛部门近岸风暴潮业务化预报平台的空白，实现了近岸风暴潮实时预报与智能发布，业务预报由应急性向常态化转变。

技术指标

（1）常规天气下和台风暴潮影响下的潮位预报，其预报精度达到,《水文情报预报规范》甲级要求。（2）风暴潮精细化预报模型，计算时效在5min之内。（3）风暴潮业务化预报预警系统功能和流程满足业务需求。

应用范围及前景

应用于我国沿海省市的近岸海域、感潮河段(河网)的风暴潮水情预报，为河口海岸地区防洪、防台决策提供技术支持。成果已在江苏、上海、浙江和广东沿海水利部门得到了成功应用，并为国家防总防汛会商提供风暴潮预报结果，已经具备了业务化预报的能力，为防汛防台指挥决策提供了重要的技术支撑。典型应用案例:案例1：上海沿海风暴潮预报信息系统。2018年上海连续受到“安比”“云雀”“摩羯”“温比亚”“康妮”等台风影响，对城市安全带来了前所未有的挑战。河海大学在“上海沿海风暴潮预报信息系统”支撑下，对影响上海沿海的8场台风进行了28次业务预报，高潮位预报的合格率(±30cm)平均达到91%的精度，为上海市水利信息中心提供了及时、准确预报数据，为2018年上海安全度汛提供了重要的技术保障,取得了显著的社会经济效益。案例2：宁波市沿海风暴潮精细化预报预警技术研究及应用。宁波市位于东海之滨,，是一个水、旱、台风、大潮等多种灾害频繁交错发生的地区。作为其中最为严重的灾害之一，风暴潮每年给宁波市沿海造成巨大的经济损失。河海大学等开发的“宁波沿海风暴潮精细化预报预警系统”在人机交互场景中实现了现场数据网上监测、数值预报成果自动生成和相似历史台风智能分析等功能；基于数值预报成果开展高潮位预警和海塘工程安全预警，并将预警信息上传至防汛预警系统之中。系统在2017年“泰利”台风期间准确预报了宁波沿海风暴潮的增水过程，对危险地段海塘工程发布了预警信息，为宁波市的防台决策提供了强有力的支撑。案例3：江苏沿海沿江风暴灾害精细化预报技术研究与应用。2017—2019年依托该系统，江苏省水文水资源勘测局及南京、镇江、无锡、南通、盐城等分局进行了部署安装，通过该系统对江苏沿海、沿江报汛站点进行了高精度的潮位预报，准确预报了1718 (泰利)、1810(安比)以及1812 (云雀)等台风对江苏沿海风暴增水和台风浪过程的影响，为省防办应急预案的制定提供了重要的数据支撑，防灾减灾效益十分显著，具有重要的推广应用价值。

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陈永平

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