“耳目尖兵”高效支撐科學防汛-新華網
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2024 06/11 08:18:46
來源:經濟日報

“耳目尖兵”高效支撐科學防汛

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 北京市水文總站的工作人員正在隴駕莊水文測驗斷面監測河水流量。本報記者 吉蕾蕾攝

  6月1日,我國全面進入汛期,南方進入主汛期。經分析研判,預計我國今年主汛期旱澇併發、澇重於旱,暴雨洪水等極端突發事件趨多、趨廣、趨頻、趨強,致災影響重。

  前瞻、及時、準確的雨水情監測預報信息,是做好防汛工作的重要前提和保障。水利部部長李國英表示,統籌水利高質量發展和高水平安全,要堅持“預”字當先、關口前移、防線外推,加快建設現代化雨水情監測預報體系,為洪水災害防禦、保障人民群眾生命財産安全提供前瞻性決策支持。

  水文監測預報預警是水旱災害防禦工作的“耳目尖兵”。當前的建設情況如何?在防汛工作中如何發揮好作用?對此,記者進行了採訪。

  “三道防線”加速建設

  仲夏時節,北京市盧溝橋防洪樞紐兩岸青綠,從官廳山峽而來的永定河水緩緩流淌。堤岸上,一座45米高的鐵塔頂端,新建好的測雨雷達正勻速轉動,24小時持續掃描45公里半徑範圍內的降雨雲團。

  “測雨雷達平均40秒掃一圈,可以對地面0到2公里垂直高度範圍內大氣中的液態水實現超精細化格點掃描和測量,比氣象雷達探測降雨範圍更精準,對雨量的捕捉也會更精細。”北京市水文總站預報科副主管張欣告訴記者,以前實測雨量主要依靠地面雨量站,如果被沖毀就會失去對實時雨量的監測。有了測雨雷達,不僅可以持續監測實時降雨量,還能提前3小時獲得降雨預報成果,為後續防汛準備爭取寶貴時間。

  目前,北京已在永定河流域的盧溝橋、白草畔和東大坨布設了3部測雨雷達,並已正式組網應用。從預報的角度來看,測雨雷達與氣象雷達協同應用、互為增益,可實現永定河流域北京段“雲中雨”監測全覆蓋。

  氣象衛星、測雨雷達等産品的應用,是雨水情監測預報的“第一道防線”。2023年以來,水利部推動“第一道防線”先行先試,指導各地加快在重要流域暴雨洪水集中來源區、重大水利工程、山洪災害易發區先行建設一批測雨雷達。截至目前,全國水利系統已建設測雨雷達39部,並落實34部測雨雷達建設投資。

  “第二道、第三道防線”分別是指監測“落地雨”的雨量站、監測“河中水”的水文站。“過去建設綜合性監測預報體系,我們更加側重‘第二道防線、第三道防線’的建設,從2023年開始,我們實現了‘第一道防線’的突破,洪水預報模型邊界輸入由‘落地雨’向‘雲中雨’轉變。”水利部水文司副司長、一級巡視員劉志雨説。

  在“第一道防線”有效延長洪水預見期的基礎上,“第二道防線、第三道防線”承擔著迭代優化上一道防線預報成果的重要職責,進而實現“落地雨”精準監測和洪水演進的快速精準預報。據統計,2023年以來,水利部門持續加強“第二道防線、第三道防線”建設,新建水文(位)站2290處、雨量站2866處,水文站網監測覆蓋進一步提升。

  海河“23·7”流域性特大洪水後,水利部與北京市決定,建設永定河官廳山峽現代化雨水情監測預報體系,構建具有世界一流水平的雨水情監測預報“三道防線”。目前,北京市已完成永定河官廳山峽現代化雨水情監測預報體系建設工作。

  科技基礎不斷夯實

  氣象衛星、天氣雷達、測雨雷達、航空遙感、激光雷達、智能傳感等現代監測技術,為雨水情監測預報提供了先進的感知手段;降雨預報、産匯流、洪水演進等數學模型的研發應用以及大數據、人工智能、雲計算等技術的迭代更新,為雨水情監測預報提供了算法支撐和算力保障。

  “當前,新一輪科技革命和産業變革加速演進,特別是以數智融合應用為驅動的新技術快速發展,為推進水文現代化提供了強勁推動力和支撐力。”水利部水文司司長林祚頂介紹,自去年以來,水利部不斷強化氣象衛星和測雨雷達産品研發,開展強降雨定量化預報預警。積極推進測雨雷達組網建設,湖南、四川等省水利測雨雷達精準監測,有效預警。全國水文規劃實施和京津冀等地水文設施災後恢復重建,監測站網不斷加密,大大提升超標準洪水測報能力。

  同時,強化預報、預警、預演、預案“四預”措施,加強流域産匯流、洪水演進水動力學模型研發,建成多源空間信息融合的洪水預報系統,具有“四預”功能的數字孿生水利體系初步構建。在今年珠江流域的編號洪水防禦中,數字孿生北江系統基於廣東省級數字孿生&&,提前兩天半預報將發生特大洪水,在數分鐘內完成多種水庫調度方式的模擬計算,比選優化調整水庫調度方案,成功將洪水量級控制在北江大堤安全泄量以內。

  新建的重大水利工程也將雨水情監測預報“三道防線”納入工程建設內容。“工程開工以來,同步推進主體工程和‘三道防線’建設,成功抵禦流域多場洪水,保障工程施工度汛和上下游防洪安全。”廣西大藤峽水利樞紐開發有限責任公司董事長鄧勳發説,按照計劃,大藤峽3部測雨雷達將於2025年汛前實現組網運行,屆時將進一步提升數字孿生大藤峽“四預”能力,保障樞紐及上下游防洪安全。

  水利部信息中心副主任錢峰説,當前,我國已基本建立完備洪水感知體系。可以專線調度23顆衛星影像、2500架無人機航攝數據、15638個視頻級聯級控點位監控信息,並與15.5萬個地表水文報汛站融合構建“天、空、地、水、工”五位一體監測感知體系,具備滾動跟蹤洪水演進、全方位實時感知洪水態勢的能力。下一步,水利部門將進一步加大人工智能等新技術新方法在水文情報預報領域的創新應用,努力提升防洪“四預”業務能力和水平。

  保障能力持續提升

  建設現代化雨水情監測預報體系,事關人民群眾生命財産安全,事關國家防洪安全。今年5月,在水利部、財政部聯合印發的《全國中小河流治理總體方案》中,水利測雨雷達建設被納入中央財政水利發展資金支持範圍。

  李國英表示,要加快構建現代化雨水情監測預報體系,實現“延長洪水預見期與提高洪水預報精準度”的有效統一,為提升我國水旱災害防禦能力、推動水利高質量發展、保障國家水安全提供有力支撐。

  具體來看,要抓住“兩項重點”。一項是硬體,即現代化水文信息感知與監測設備,包括監測天氣系統變化及雲團移動信息的航天遙感、地基空基雷達等設備,監測“落地雨”及水流全要素、全量程、全過程的現代化水文測驗設備,監測和提取下墊麵條件及其變化的遙感、雷達等設備;另一項是軟體,即基於現代化水文信息感知與監測數據的分析計算數學模型,包括對“雲中雨”的降雨預報模型、對“落地雨”的産匯流水文預報模型、對洪水演進的水動力學預報模型。

  同時,以流域為單元,按照“應設盡設、應測盡測、應在線盡在線”原則,加快構建雨水情監測預報“三道防線”,不斷提升“四預”能力,為洪水災害防禦、水資源管理與調配,以及水利其他業務領域的決策管理,提供前瞻性、科學性、精準性、安全性支持。

  “現代化雨水情監測預報體系建設是一項系統工程。”李國英説,要強化責任落實,統籌多方力量、多方資源,合力推進。一方面,要完善技術標準體系,推進現代化雨水情監測預報體系建設結構化、模塊化、格式化、標準化;另一方面,要加強規劃項目統籌,科學謀劃現代化雨水情監測預報體系布局、結構、功能及系統集成。要強化信息歸集共享,實現雨水情監測預報“三道防線”算據、算法、算力協同共享。還要夯實科技人才基礎,強化先進實用技術設備研發,全面提高現代化雨水情監測預報體系感知能力和運行水平。(記者 吉蕾蕾)

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