陶麗

摘要：通過分析金沙江下游流域的地形地貌條件以及金沙江流域的氣候條件，對(duì)下游梯級(jí)水電站建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行了客觀分析。發(fā)現(xiàn)兩方面問題：一方面短期預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度還需要進(jìn)一步提升，另一方面現(xiàn)有的服務(wù)不能滿足提供逐小時(shí)更新的臨近預(yù)報(bào)預(yù)警，以及中長(zhǎng)期精細(xì)化預(yù)測(cè)。監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)集約化程度不好，新技術(shù)應(yīng)用能力不強(qiáng)，科研支撐作用不足。因此，開展金沙江下游梯級(jí)水電氣象服務(wù)是非常必要。通過對(duì)金沙江下游梯級(jí)水電站調(diào)研，主要有三方面需求：開展施工區(qū)災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)及預(yù)警;流域面雨量預(yù)報(bào)技術(shù)研發(fā);水文氣象信息集約化的需求。

關(guān)鍵詞：金沙江下游，水電站，氣象服務(wù)

引言

金沙江下游流域除地理?xiàng)l件特殊外，該流域大氣環(huán)流條件也十分復(fù)雜，水汽時(shí)空分布極不均勻，不僅受高原季風(fēng)的影響，還受到來自熱帶、副熱帶季風(fēng)的影響。因而，該流域上中下游降水與氣溫分布各有特色。但是近年來，流域內(nèi)降水分布不均、水土流失、植被退化等問題越來越嚴(yán)重，而金沙江不僅是長(zhǎng)江的重要水沙輸送地（宜賓水文站48.8%沙量都來自金沙江流域），該流域還是國家大水電開發(fā)基地之一與亞洲主要生態(tài)屏障，其中氣候調(diào)節(jié)作為決定生態(tài)環(huán)境質(zhì)量主體因素?zé)o可非議，因而流域內(nèi)降水、氣溫與產(chǎn)流量時(shí)空分布與變化對(duì)區(qū)域內(nèi)、長(zhǎng)江中下游地區(qū)乃至整個(gè)國家與社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)系統(tǒng)健康都具有十分重要的作用。

1 金沙江流域氣候條件

金沙江流域地處高原東側(cè)，受地形的阻擋作用，流域正好位于可降水量最大的經(jīng)向帶上。研究表明，冬春季（橫斷山脈區(qū)北段為10月至次年5月，其余地區(qū)為11月至次年4月）主要受西風(fēng)帶氣流影響，該氣流被青藏高原分成南北兩支西風(fēng)急流，其中途徑孟加拉灣北部的青藏高原南側(cè)偏西風(fēng)所攜水汽對(duì)金沙江流域氣候影響顯著，氣流經(jīng)云貴高原常給流域帶來大陸性的晴朗干燥天氣;流域東北部受昆明靜止鋒和西南氣流影響，陰濕多雨。夏秋季西風(fēng)帶北撤，此時(shí)海洋性西南季風(fēng)和東南季風(fēng)的共同作用為該流域帶來大量降水，并呈現(xiàn)出由東南向西北遞減的態(tài)勢(shì)。其中，四川境內(nèi)夏季降雨直接受西南低渦影響，西南低渦初生于淺薄的低層系統(tǒng)，在大尺度環(huán)流系統(tǒng)的配置作用下，易使其遭遇東移的高原渦或北部東移的低槽等不穩(wěn)定系統(tǒng)的耦合，此時(shí)西南低渦迅速強(qiáng)烈發(fā)展并逐漸向東推移，給所經(jīng)區(qū)域帶來明顯的暴雨天氣，易造成洪澇、滑坡、泥石流等災(zāi)害。

2 金沙江流域電站建設(shè)情況

金沙江是我國最大的水電基地，是“西電東送”主力。全長(zhǎng)3479公里的金沙江，天然落差達(dá)5100米，占長(zhǎng)江干流總落差的95%，水能資源蘊(yùn)藏量達(dá)1.124億千瓦，技術(shù)可開發(fā)水能資源達(dá)8891萬千瓦，年發(fā)電量5041億千瓦·時(shí)，富集程度居世界之最。

烏東德水電站、白鶴灘水電站、溪洛渡水電站和向家壩水電站四座世界級(jí)巨型梯級(jí)水電站。這四個(gè)梯級(jí)水電站分兩期開發(fā)，一期工程溪洛渡和向家壩水電站已經(jīng)投入運(yùn)行，二期工程烏東德和白鶴灘水電站還在緊張有序地開展前期工作。

金沙江下游流域超大型水電工程項(xiàng)目大多分布在地形地貌較為復(fù)雜的區(qū)域，受地形影響，這些地區(qū)的局地性天氣比較復(fù)雜，給工程的設(shè)計(jì)、施工帶來眾多難題。因而，通過研究該區(qū)域?yàn)?zāi)害向天氣特點(diǎn)機(jī)理不僅能夠豐富氣象研究理論基礎(chǔ)，還可以為相關(guān)預(yù)報(bào)預(yù)警機(jī)制提供參考。

3 開展氣象服務(wù)研究必要性

金沙江下游兩個(gè)梯級(jí)水電站的氣象服務(wù)保障主要是由四川省氣象局下屬的宜賓市氣象局為向家壩水電站建設(shè)提供氣象服務(wù)，溪洛渡水電站由云南省昭通市氣象局提供，白鶴灘水電站由四川涼山州氣象局和云南昭通市氣象局聯(lián)合服務(wù)。

四川省氣象局和云南省氣象局從2011年開始，為白鶴灘水電站建設(shè)提供氣象服務(wù)，先后建成了9臺(tái)氣象觀測(cè)站，其中1臺(tái)為永久觀測(cè)站，建設(shè)運(yùn)行昭通市多普勒天氣雷達(dá)和衛(wèi)星云圖接收站等，另一方面，四川省涼山州氣象局和云南省昭通市氣象局派駐4名專業(yè)氣象人員，在現(xiàn)場(chǎng)開展氣象服務(wù)，包括天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測(cè)、氣象觀測(cè)儀器的維護(hù)檢修等，為白鶴灘水電站的氣象觀測(cè)和跨省氣象服務(wù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

從目前的氣象服務(wù)分析，由于僅有市州一級(jí)氣象部門開展服務(wù)，在新技術(shù)、新產(chǎn)品開發(fā)方面都有所欠缺。一方面短期預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度還需要進(jìn)一步提升，另一方面現(xiàn)有的服務(wù)不能滿足提供逐小時(shí)更新的臨近預(yù)報(bào)預(yù)警，以及中長(zhǎng)期（未來一個(gè)月）精細(xì)化預(yù)測(cè)。監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)集約化程度不好，新技術(shù)應(yīng)用能力不強(qiáng)，科研支撐作用非常不足。因此，聯(lián)合開展金沙江下游梯級(jí)水電氣象服務(wù)是非常必要，也是必然的趨勢(shì)。通過對(duì)金沙江下游梯級(jí)水電站調(diào)研，主要有三方面需求：

3.1 開展施工區(qū)災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)及預(yù)警

白鶴灘水電站的現(xiàn)場(chǎng)氣象服務(wù)應(yīng)特別關(guān)注混凝土澆筑開倉時(shí)間內(nèi)的天氣變化，做好暴雨、雷電、大風(fēng)等災(zāi)害性天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警非常有必要，目前流域內(nèi)的短期預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度還需要提高，且現(xiàn)有的服務(wù)不能滿足提供逐小時(shí)更新的臨近預(yù)報(bào)預(yù)警，以及中長(zhǎng)期（未來1個(gè)月）精細(xì)化預(yù)測(cè)。以白鶴灘統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為例，年平均7級(jí)及以上大風(fēng)日數(shù)為237天，其中7級(jí)日數(shù)73.0天，8級(jí)日數(shù)80.0天，9級(jí)日數(shù)58.3天，10級(jí)日數(shù)21.8天，11級(jí)日數(shù)3.5天。大壩施工過程中受河谷大風(fēng)影響較大，超過7級(jí)的風(fēng)會(huì)影響纜索式起重機(jī)的運(yùn)行以及混凝土澆筑過程的取料和供料，大風(fēng)氣候也會(huì)對(duì)混凝土施工安全、質(zhì)量、進(jìn)度造成嚴(yán)重的影響，為保證工程建設(shè)的順利進(jìn)行，明確壩址施工區(qū)域的風(fēng)場(chǎng)特性分布規(guī)律顯得十分必要和迫切，同時(shí)，探測(cè)陡峭地形區(qū)和復(fù)雜下墊面區(qū)邊界層氣象要素分布和垂直溫濕廓線，基于觀測(cè)資料改進(jìn)模式物理參數(shù)化方案，提高金沙江下游梯級(jí)水電站施工期天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警的精度和預(yù)見期，做到提前預(yù)防、重點(diǎn)監(jiān)控、應(yīng)急處置，確保安全生產(chǎn)。

3.2 流域面雨量預(yù)報(bào)技術(shù)研發(fā)

金沙江下游在建和待建梯級(jí)水電樞紐的發(fā)電能力相當(dāng)于兩個(gè)三峽工程，投入運(yùn)行后對(duì)降水預(yù)報(bào)有極高要求;金沙江來水量占三峽入庫流量的30%左右，金沙江流域降水對(duì)三峽入庫流量預(yù)報(bào)影響重大。目前流域降水預(yù)報(bào)技術(shù)還主要采用數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的簡(jiǎn)單解釋應(yīng)用技術(shù)為主，降水量的定時(shí)、定點(diǎn)、定量預(yù)報(bào)的精度有待提高。針對(duì)金沙江流域下游梯級(jí)水電站，加強(qiáng)格點(diǎn)化降水預(yù)報(bào)技術(shù)和站點(diǎn)格點(diǎn)一體化處理技術(shù)研發(fā)，完善精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品體系，建立金沙江格點(diǎn)化定量降水預(yù)報(bào)及檢驗(yàn)系統(tǒng)。在時(shí)間和空間上無縫隙、開展精準(zhǔn)定量降水量預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。

3.3 水文氣象信息集約化的需求

金沙江流域水電梯級(jí)開發(fā)及水電安全運(yùn)行等需要全方位、多尺度、精細(xì)化的氣象保障服務(wù)，應(yīng)對(duì)水資源和氣候變化需要提供強(qiáng)大的氣象科技支撐，需要整合金沙江流域相關(guān)省市氣象服務(wù)技術(shù)資源，研究金沙江流域氣象預(yù)報(bào)關(guān)鍵技術(shù)以及規(guī)劃設(shè)計(jì)新一代金沙江下游梯級(jí)水電站氣象服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)流域的整體調(diào)度。

參考文獻(xiàn)

[1] 樊啟祥，汪志林，吳關(guān)葉，金沙江白鶴灘水電站工程建設(shè)的重大作用[J].水力發(fā)電，2018，44（6），1-12.

[2] 張成穩(wěn)，曾廳余，宗德孝等，白鶴灘水電站建設(shè)期氣象保障服務(wù)思考[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，34（S2）：381-385.

[3] 許向?qū)帲S潤(rùn)秋.金沙江水電工程區(qū)（ 宜賓—白鶴灘段） 岸坡變形破壞特征及其與賦存環(huán)境的相關(guān)性[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2004，6（19增刊）： 211-216.