风暴预测帮助大坝如何保持水库满

去年，纽约市面临着一个不同寻常的局面。这个城市的特拉华河流域经历了一个漫长的冬天，带来了大雪和少雨。顽固的寒冷意味着没有融雪来补充水库的水，尽管这个城市的950万居民正在把水排干。隆冬干旱迫在眉睫。

然而，纽约并没有对任何人实行限水。事实上，依靠一种利用现代天气预报来微调供水的新技术，该市继续以正常速度从主要水库取水，同时等待天气变暖。

几周之内，全市所有水库开始融雪补给。

“当我们有多远，我们提请水库下来回头看，这是历史性的，”吉姆·波特，水系统运营城市的负责人说。“我们做的唯一原因，这是因为信任这些预测。”

许多其他水资源管理者正在密切关注此事forecast-informed水库操作(FIRO)作为延长供水的工具。在压力气候变化，人口增长和环境压力，在天气预报的发展可能是一种廉价而有效的方式来保持重要水库满，同时提高防洪。

更有意识地管理水资源

大坝和水库就像浴室的水槽。如果水龙头排放的水超过排水管的承受能力，水槽最终会溢出来，毁掉地板。

但是，水坝和水库有一个额外的障碍：我们不能肯定有多少水自然会涌入分水岭上游。如果过多盆满钵满，这只是不是一个地板这是有风险的，但大坝阻碍水的完整性 - 和生活，如果下游坝爆裂或堤坝被高流量不堪重负的人的安全。

因此，工程师写了大坝的运行规则 - 往往体现在水管理工作手册 - 即听写多少空空间必须在水库洪水包含维持。这些通常取决于季节和当地气候：冬季和春季更多的空间，即使没有风暴预期;少夏季和秋季。

在某些情况下，规则还可以防止运营商从图纸水库过低，为了保证足够的水用于城市和农业用户和环境要求，如鱼足够的流量。工程师写的规则保守处理不确定性。

在大多数大型水坝，水管理者仍然需要填写并根据日历空储存器，而无需考虑天气。

“我们不能杀了人，因为我们要节约用水，”迈克Dillabough，业务主管和准备在工程师的美国军团的旧金山区说。

但是，大多数大型水坝中的时候，气象预报是比较简陋，虽然预测有显著改善，控水的手册还没有跟上建成。在大多数大型水坝，水管理者仍然需要填写并根据日历空储存器，而无需考虑天气。

这意味着，例如，许多加州藏有国家最近历史干旱期间抛售珍贵的水，即使天气预报清楚地表明在地平线上没有风暴，填补空缺。

“我们需要以更有意方式管理我们的水资源，因为它是有限的。这真的很紧这里，”罗布·哈特曼，水文负责在说加利福尼亚/内华达河预报中心，国家气象局的一个分支。“我们没有在黑暗中做决定，我们不应该忽视，帮助我们把工作做得更好的信息。”

尽管如此，迪拉博说，“我们正处于[FIRO]的开端。我们仍在试图弄清楚现代科学允许我们做什么。”

大变化

天气预报没有一个单一的变更进行FIRO可能，哈特曼说。相反，它一直在气象发展的前进。改进气象雷达，卫星图像和风暴更强大的计算机模型都作出了贡献。

我们知道，由于气象预报较好，这大风暴明天不来，从那以后它不来的日子，无论是。

哈特曼说，在过去，美国国家气象局很少提前一天以上发布降雨预报。现在它可以准确地预测五天的降雨量，并正在试验两周的预测。根据温度、土壤湿度、积雪和地形的知识，进一步计算出单个流域的水流预报。这意味着水资源管理者可以提前一周获得特定水库的径流预测。

哈特曼说:“我们知道，因为天气预报更准确，大风暴明天不会来，后天也不会来。”“所以我们不需要在一个有水库的地方来处理这些问题。如果大风暴出现，我们需要在一个星期后赶到那里，但是我们不需要今天就做好准备。这是一个很大的变化。”

应对气候变化

The U.S. Army Corps of Engineers, the notoriously cautious agency that manages flood risk across America, is in the midst of a multi-year, $22 million research project with numerous partner agencies to study whether FIRO can be applied at many reservoirs it oversees to improve both water storage and flood protection.

它的试点项目 - 分配本财年200万$的一部分 - 是湖门多西诺在俄罗斯河在加州的酒乡，并初步研究表明FIRO可以提高蓄水高达25％ - 一个重大改进干旱困扰的美国加州。

福尔索姆水库由萨克拉门托附近的美国垦务局(U.S. Bureau of)运营，作为最近在那里建成的一条新的防洪溢洪道的一部分，该方法也被纳入了该水库的运行规则。联邦立法机构要求该局在新溢洪道的运行中使用天气预报，以最大限度地提高洪水安全性。溢洪道可以让水库在一场大风暴到来之前更快地排空，而新的规则手册将为这一过程提供一个框架。

“我们正在做的工作鼓励我们所有人，这绝对是值得追求的，”Jay Jasperse说，他是该公司的首席工程师索诺玛县水务局它依赖于从门多西诺湖(Lake Mendocino)输送的水。“这至少应该包括在我们的长期计划中，因为优化这些操作以适应更多变的条件是我们应对气候变化的方式。”

同时，在中心西部天气和极端水斯克里普斯海洋学研究所(Scripps Institution of Oceanography)的研究人员正在开发一种新的“大气河流”(atmospheric river)风暴预测工具，这种风暴可以在几天内带来相当于全年降雨量50%的降水。这样的风暴今年3月，路易斯安那州部分地区遭遇了创纪录的降雨和洪水。

我们对此非常兴奋。它确实代表了我们在能力上向前迈进了一大步——如果你愿意，可以说是一种飞跃。

准确预测何时何地，例如风暴将袭击的关键是提高FIRO的防洪安全方面，卡里塔尔博特，在密西西比州维克斯堡在军团沿海水力学实验室副技术总监说。

例如，如果周一的预报显示周五会有一场巨大的风暴，门多西诺湖可能会比之前的预报提前释放更多的水。因此，它可以以一种更缓慢的方式释放更多的水，在风暴前和风暴中限制洪水风险。

“我们对此感到非常兴奋。它确实代表着我们的能力向前迈进了一大步——如果你愿意，可以说是一种飞跃，”塔尔伯特说。

这将需要数年时间，使这种新方法的主流。但结果可能是美国的盛大老水坝的操作的显着改善 - 而不必倒混凝土的单个桶。