闻雨而动 把脉江河
——记长江委水文局长江水文情报预报中心高级工程师牛文静
4月1日起，长江流域已正式入汛。今年，将是长江水文情报预报中心高级工程师牛文静的第7个汛期“大考”。
长江今年的水情如何？万众瞩目，半点马虎不得。走进长江水利委员会（以下简称“长江委”）水文局长江水文情报预报中心会商室，你可以看到预报员们盯着计算机屏幕，紧张有序地查阅着水文气象数据，利用长江流域综合调度系统逐河段进行推演计算。每天上午会商前，他们得完成所有的预报任务。
说起流域水情形势，牛文静如数家珍。在她脑海中，她清楚地记得一组数据：“截至5月7日8时，长江流域水情总体平稳，上游来水波动，两湖水系来水转退，长江中下游干流水位上涨，汉口站水位22.37m，较历史同期均值偏高3.07m”。
日前，这位来自内蒙古的女博士接受了记者的采访。‘’
手握“利器” 心有底气
“刚来的时候有点如履薄冰感，一下雨总睡不好觉”，回忆起刚参加工作时候的场景，牛文静记忆犹新。如今，她和同事们虽仍“时时放心不下”，但能够摆脱无谓的焦虑，做到心中有数、手中有招。
支撑“数”和“招”的，是长江委水文局倾力打造的防洪利器——长江流域综合调度系统。这一系统随着流域内控制性水库群的建成而生，让预报与调度愈发不可分割。
据介绍，长江流域综合调度系统目前集成了覆盖全流域的27个预报调度体系、千余套预报调度方案，实现了信息共享、实时监视、预报演算、优化调度和会商决策支持于一体，为实实在在的水旱灾害防御立下汗马功劳。
一个鲜明的例子如，2023年汉江严重秋汛期间，得益于精准预报调度，实现了丹江口入库洪水与汉江中下游区间洪水成功错峰；通过汉江流域水库群联合调度避免了仙桃至汉川河段水位超保和杜家台蓄滞洪区分洪道的分流运用，大大减轻了汉江中下游防洪压力，保障了汉江流域防洪安全。
难忘2021年9月的“彻夜无眠”
常年在一线预报水情，面对“瞬息万变”的对手，牛文静深知必须要以“时时放心不下”的态度对待自己的工作。
2021年9月的一幕，牛文静怎么也忘记不了。
这年9月24日，牛文静值夜班时，一场大水正在“蓄谋”——17时，汉江白河上游开始降雨；18时，雨势不大，持续关注中；
19时，雨势开始加强，总体判断水情平稳；20时，降雨仍在持续，并没有按照短临预报判断的那样减弱！
汉江流域是湖北资源要素最为密集的地区之一，其防洪安全直接关系到武汉等核心城市的经济发展。凭借丰富预报经验，牛文静敏锐意识到将有极端水情发生，果断联系气象预报员持续追踪雨情变化；
22时，降雨果然加强且未来趋势判断非常不利，大概率出现极端强降雨，牛文静立即上报带班领导并召集汉江河段预报员开展密集滚动分析，同时联系鸭河口水库掌握调度运行情况。
滚动分析结果显示：鸭河口水库将可能发生“超历史”入库洪水，水库运行面临重大安全风险，直接威胁沿线数十万人民群众的生命财产安全，需要制定应急调度方案！
时间一秒一秒在流逝，流量和水位不断突破历史，“直线飙升”的水库入库流量和水位过程线牵动着所有预报员的心。预报中心彻夜灯火通明、电话不断，包括牛文静在内的所有预报员，心里一头牵挂着雨势，一头牵挂着水库调度，大家都疲惫不堪，但是无人退却。
次日凌晨4时，降雨终于减弱，“超历史特大洪水”入库洪峰惊险渡过，最高调洪水位压线运行，锁定在“略高于设计洪水位、低于校核洪水位”，实现了精准调度；6时许，水情紧张态势逐步缓解，水库最终安全通过洪水考验。
彻夜无眠的他们，换来了数十万人民群众的一夜安睡。这是现代水文预报技术带给国家和人民的福音：防汛于未然，以最小的代价实现最大防控效果。
让预报和调度“准一点再准一点”
提高洪水预报精度、延长预见期，是长江水文人永不停歇的追求。
现在，轻点鼠标，重要水文站点各种实时、历史信息跃然于屏幕之上。牛文静和同事几秒之内即可完成河系自动演算，编制多种预报调度方案。
以前的情形呢？据长江委水文局局长程海云说，他刚到武汉参加工作那会，铅笔头、米格纸、大刀尺是预报员的“常规武器”。
虽然利器在握，牛文静和同事们仍然不敢掉以轻心，在工作中时刻在思考如何让模型计算结果准一点，再准一点。
牛文静在工作中发现：变化环境下，传统水文预报模型在模拟洪水过程、预报水文要素时，普遍存在“同参异效”现象，采用统一参数进行全过程模拟，预报效果不佳、难以满足精度要求。
水文预报，差之毫厘，谬以千里。面对亟待解决的问题，牛文静问同事、查资料、做计算、勤思考，“那段时间就像走火入魔了一样，吃饭睡觉脑袋里想的都是这件事。”
终于，经历难以数计的计算分析，她发现，沿着预报过程线动态识别径流变化特征、利用深度学习等技术智能匹配水文模型参数，能够有效改善模拟效果、提高预报精度，同时可以通过改进搜索策略进一步提高参数优选精度和效率。
基于此，她提出了“耦合变分模态分解的径流智能预测方法”，合作原创了“合作搜索算法（CSA）”，在实时洪水预报作业中取得了良好成效，相关成果有力支撑了三峡水库科学调度关键技术研究等重大项目。
“CSA等科研成果有机集成到我局倾力打造的防洪预报调度利器‘长江流域综合调度系统’，为服务长江流域洪水预报、助力科学调度提供了重要技术支撑。”长江委水文局副局长官学文说。
令人感到骄傲和自豪的是，经过牛文静和同事们的不懈努力，长江水文预报正向着更精准的方向不断前进。据长江水文情报预报中心主任冯宝飞介绍，目前长江流域短期洪水预报可以做到‘八九不离十’，长江中下游干流水位预报误差可以实现‘厘米级’控制。
来源：武汉科技报
记者：盛甜
通讯员：王莹
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