测雨雷达系统:精准预报暴雨,提前预警洪水,数据赋能排水

在全球气候变暖不断加剧的当下,大气环流异常愈发显著,极端暴雨事件发生的频率和强度持续攀升,逐渐成为威胁人类生产生活的常态性灾害。这一变化直接导致中小河流洪水、山洪灾害等 “心腹大患” 的防控压力陡增 —— 短历时强降雨常与复杂地形、河网条件叠加,引发洪峰陡涨、水位超限等突发险情;城市内涝则因下垫面硬化、排水系统负荷不足等问题,形成 “逢雨必涝、小水大灾” 的困局。

行业痛点:传统监测体系的四大瓶颈

单点监测代表性不足。地面雨量站仅能提供点数据,难以反映区域降水全貌,且易出现冒大数、缺测、漏测等问题,稳定性差。在典型暴雨事件中,单点监测盲区常导致灾害预警滞后。

雨情监测精细化不足。传统面雨量通过雨量站插值估算,时空分辨率低,无法满足山丘区小流域山洪预报需求。大风天气下,地面测雨误差显著增大,制约预报精度。

降雨预报精度有限。依赖气象部门的数值预报和临近预报,24 小时预见期的指导性预报难以实现 “定点、定时、定量”,防汛业务对精准预报的需求亟待满足。

局地暴雨中心易疏漏。气象部门的天气雷达侧重大范围监测,难以捕捉局地突发强降雨;地面雨量站单点监测局限性突出,漏测风险高,易导致洪水预见期不足。

测雨雷达系统解决方案是采用X波段双偏振雷达技术,融合雨强反演算法、衰减订正算法、多源雨量融合算法、短临预报算法,构建包含降水反演、降水成果应用、运维管理、成果评估等应用的测雨雷达系统并进行组网运行,将短临降雨耦合洪水预报预警,提前对洪水和山洪灾害进行风险预警,提高预报预警的准确性和时效性,为区域防洪决策提供支撑。测雨雷达系统包括雷达硬件设备、雨滴谱仪监测设备(可选)、雷达数据处理软件、雷达应用服务软件以及附属配套设备等。

测雨雷达系统:精准预报暴雨,提前预警洪水,数据赋能排水-有驾

测雨雷达系统具备实时雨量自动测报能力,可实时获取降雨量数据并汇集至雨量监测系统平台进行实时监测与分析,每 5 分钟输出一次雨量监测成果;其区域面雨量测量可实现对以雷达为中心、半径 45km(面积约 6300km²)以上区域的面雨量监控,并提供单站和组网雷达回波监测产品及相关应用;同时提供 30m×30m、75m×75m 格点的精细化监测及临近预报产品,可支撑精细小流域(区域)面雨量监测及临近预报、乡镇级致灾暴雨告警 / 预警应用服务等业务应用。

测雨雷达系统解决方案优势:

监测范围广。测雨雷达系统可以监测以雷达为中心,半径45公里范围的降水信息。

● 位面雨量监测。与地面雨量站单点监测相比,测雨雷达位面雨量监测,可有效防止局部强降雨漏测风险。

监测成果精确可靠。通过近30场雨的评估,得到雨量等级完全一致、降雨历时完全一致、雨区面积基本一致的结论。

自动化程度高。测雨雷达采用小型模块结构及高性能的集成SoC架构,几乎无需移动部件,因此具有很高的自动化程度,降低了人工维护成本。

监测分辨率高。测雨雷达可以监控覆盖范围内的每个30m×30m(或75m×75m)格点的降雨量,有利于提高洪水预报和城市内涝预报的精度。

实时监测。测雨雷达可以输出分钟级的实时降雨数据,有利于提高防汛预警和调度的及时性和有效性。

提前预警。通过监测降雨演变趋势,测雨雷达系统可以提前预测可能的降雨和洪水风险,为防灾减灾提供关键信息。

维护成本低。一体化设计,硬件系统稳定可靠,日常维护简单。另外,测雨雷达系统可以远程监控,不需要人工值守,大大降低了人力成本。

2022年底,全国水利部门共部署测雨雷达40部,其中,本系统完成部署9部,占水利部门总部署数量的1/4。2017年,广西崇左两部雷达,境外降雨监测,半径96km;2017年,福建泉州四部雷达,城市暴雨监测预警,半径36km;2019年,江西婺源雷达,智慧小流域降雨监测,半径36km;2020年,江西鄱阳湖雷达,水生态研究降雨监测,半径36km;2023年,江西瑞金雷达,山洪防御能力提升,半径45km。

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在气候变化与极端天气的挑战下,测雨雷达系统以 “空天地” 一体化监测优势,协同监测破解传统监测盲区与滞后难题,从边境到城市内涝,以覆盖广、精度高、响应快的特性构筑防洪减灾智慧防线。未来,随着技术的迭代与智慧水利深度融合,其将以更智能的监测网络与精准预报能力,持续提升极端天气灾害防御水平,让每一次降雨都成为可感知的自然信号,而非突袭的风险预警,为守护江河安澜、应对气候挑战注入科技力量。

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