依靠高科技

每到汛期，水利部水文水資源監(jiān)測預(yù)報(bào)中心副主任劉志雨和同事們便進(jìn)入和一場場洪水“賽跑”的模式。7月以來，我國南方多地暴雨不斷，嚴(yán)峻的防汛形勢加大了和洪水比拼的難度。

“我們常說，水雨情監(jiān)測預(yù)報(bào)是防汛的‘耳目和‘參謀，早一分提供準(zhǔn)確的預(yù)測預(yù)報(bào)，為防御洪水搶占先機(jī)，人民的生命財(cái)產(chǎn)安全便能多一分保障?！?劉志雨7月10日在接受記者采訪時(shí)表示。

事實(shí)上，洪水預(yù)報(bào)面臨諸多不確定性因素。在劉志雨看來，要提升預(yù)測預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度，科技的支撐作用尤為重要，近年來通過加大新技術(shù)、新方法的應(yīng)用，我國洪水預(yù)報(bào)能力得到有效提升。

針對一場在途的洪水，盡早預(yù)判其過境的時(shí)間和峰值，對提早部署和防御決策無疑有著重要意義。延長洪水預(yù)報(bào)預(yù)見期，一直是水情預(yù)報(bào)人員著力探索的方向之一。

“目前做到精準(zhǔn)的‘定點(diǎn)、定時(shí)、定量降雨預(yù)報(bào)還有一定難度，但降雨數(shù)值預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率在不斷提高?！眲⒅居杲榻B，近年來通過充分利用氣象水文耦合技術(shù)，將降雨數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果跟洪水預(yù)報(bào)進(jìn)行耦合，實(shí)現(xiàn)了將洪水預(yù)報(bào)的預(yù)見期從過去的一天延長到三天左右。

以長江流域洪水預(yù)報(bào)為例，水情預(yù)報(bào)人員根據(jù)長江流域降雨匯流特點(diǎn)，將長江流域分成多個(gè)子流域，將各個(gè)子流域24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)面平均雨量預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)輸入洪水預(yù)報(bào)模型中，通過水文氣象緊密結(jié)合，有效延長洪水預(yù)報(bào)的預(yù)見期。

近日，四川省遂寧市安居水文站，水文工作人員陳冉向記者介紹了第一手水文資料如何監(jiān)測。他告訴記者，結(jié)合實(shí)時(shí)水位數(shù)據(jù)，就可以計(jì)算出相應(yīng)的流量，利用鉛魚進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，可以及時(shí)修訂水位流量關(guān)系線，為預(yù)警預(yù)報(bào)洪水、多久漲、漲多高提供有效依據(jù)。

進(jìn)入汛期，洪水來勢洶洶，水文站就像偵察兵，利用高科技和多種水文設(shè)備，收集河流“前線”的最新情報(bào)。

在南京水文部門，V-ADCP、H-ADCP、高頻側(cè)掃雷達(dá)、圖像分析等在線流量檢測裝備已投入使用，針對中小河道及區(qū)域重點(diǎn)河道，還有走航式ADCP、手持電波流速儀等設(shè)備實(shí)行應(yīng)急監(jiān)測。

6月30日晚，在山東黃河孫口水文站，測深儀、GPS定位儀、雷達(dá)水位計(jì)、ADCP等先進(jìn)儀器，輪番上陣開展實(shí)戰(zhàn)演練測報(bào)。GIS平臺(tái)、水情會(huì)商系統(tǒng)、自動(dòng)報(bào)汛系統(tǒng)等現(xiàn)代化手段，使得測報(bào)人員能夠隨時(shí)隨地掌握各個(gè)水文站精確的水位信息，為報(bào)汛和水情會(huì)商提供了極大便利。

在湖南，今年汛期實(shí)現(xiàn)了氣象水文耦合預(yù)報(bào)，并初見成效。該省水文中心水情與信息化部部長江冬青介紹，入汛以來，湖南水文微信公眾平臺(tái)發(fā)布雨水情通報(bào)225篇，訪問量超過160萬人次。

“7月2日，長江發(fā)生今年第1號洪水，我們提前兩天就做出了精準(zhǔn)預(yù)測。”劉志雨介紹，今年以來，全國水文部門共發(fā)布898條河流1360個(gè)斷面作業(yè)預(yù)報(bào)16.8萬多站次，其中水利部水文水資源監(jiān)測預(yù)報(bào)中心制作發(fā)布264個(gè)主要江河斷面1066站次預(yù)報(bào)，為主動(dòng)防御洪水提供有力支撐。

2020年7月19日，三峽樞紐開啟泄洪深孔泄洪（無人機(jī)照片）。

受持續(xù)降雨影響，預(yù)計(jì)江津區(qū)綦江五岔站未來7小時(shí)內(nèi)將出現(xiàn)明顯漲水過程，最高水位將超過警戒水位（198.51米）0.5～1.0米，漲幅3.0～4.0米……7月7日12點(diǎn)30分，重慶市水文監(jiān)測總站發(fā)布洪水黃色預(yù)警。

“此次成功精準(zhǔn)預(yù)警，離不開一線監(jiān)測人員冒著危險(xiǎn)監(jiān)測的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)?！敝貞c市水文監(jiān)測總站站長王云說，洪峰什么時(shí)候來，什么時(shí)候發(fā)布預(yù)警，直接關(guān)系著沿線群眾的生命安全，水文監(jiān)測站就是防汛“哨兵”，及時(shí)記錄雨量、流量、流速等數(shù)據(jù)，為防汛救災(zāi)決策提供重要參考。

近日來，長江中下游地區(qū)出現(xiàn)持續(xù)陰雨天氣，局部地區(qū)有大到暴雨。面對持續(xù)降雨，各地水文監(jiān)測部門徹夜無休，密切關(guān)注水情變化，加強(qiáng)高科技裝備應(yīng)用，真正做到測得出、測得準(zhǔn)、報(bào)得出、報(bào)得快，確保百姓和企業(yè)安全度汛。

“在這個(gè)身長一米多、重250公斤的鉛魚身上裝上流速儀后，利用操縱臺(tái)和纜道將其依序放到水中，通過傳感線將流速數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋給操縱臺(tái)。”

和南方地區(qū)相比，北方地區(qū)河流洪水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率有待提升，是洪水預(yù)報(bào)領(lǐng)域的薄弱環(huán)節(jié)之一。據(jù)介紹，目前南方地區(qū)主要江河洪水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為90%左右，北方地區(qū)河流洪水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為70%左右。

針對北方地區(qū)，尤其是淮河流域河流洪水預(yù)報(bào)的難點(diǎn)，水文預(yù)報(bào)人員采用包括大數(shù)據(jù)、人工智能等在內(nèi)的技術(shù)手段，對該地區(qū)歷史洪水的規(guī)律和成因進(jìn)行梳理，進(jìn)一步完善預(yù)報(bào)模型，對大洪水發(fā)生的可能性進(jìn)行超前研判。

“與此同時(shí)，我們還引入視頻監(jiān)測、實(shí)時(shí)校正等技術(shù)方法，通過‘以測補(bǔ)報(bào)提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率?！眲⒅居杲榻B，目前在華北山前平原區(qū)布設(shè)了170多個(gè)應(yīng)急監(jiān)測斷面，可根據(jù)上游監(jiān)測信息，滾動(dòng)修正預(yù)報(bào)，提高下游河道預(yù)報(bào)精度?！耙詼y補(bǔ)報(bào)”技術(shù)手段在漳河、滹沱河的應(yīng)用結(jié)果表明，可將洪水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度平均提高10%左右。

在逐步提高洪水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的同時(shí)，洪水預(yù)報(bào)的效率也在不斷提升。據(jù)介紹，目前全國12.1萬個(gè)水文站的雨水情信息匯集到水利部水文水資源監(jiān)測預(yù)報(bào)中心僅需10～15分鐘，水文預(yù)報(bào)人員完成一次洪水作業(yè)預(yù)報(bào)的時(shí)間僅為幾十分鐘。

6月22日，重慶綦江五岔水文站，工作人員24小時(shí)值班監(jiān)測水文情況。

“預(yù)報(bào)時(shí)間的縮短，同樣得益于新技術(shù)手段的應(yīng)用，通過升級完善洪水作業(yè)預(yù)報(bào)平臺(tái)、移動(dòng)會(huì)商平臺(tái)等，提高了洪水預(yù)報(bào)效率?！眲⒅居瓯硎荆壳罢幱诜姥搓P(guān)鍵期，水文部門將堅(jiān)持完善專班預(yù)報(bào)、聯(lián)合會(huì)商、滾動(dòng)訂正等做法，不斷提高水情預(yù)測預(yù)報(bào)水平，為水旱災(zāi)害防御提供有力支撐。

◎ 來源|綜合科技日報(bào)