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和洪水赛跑的人靠高科技火眼金睛

进入汛期,对于遍布在四川省内各大流域水文站的工作人员来说,防汛就是一场和洪水体力以及脑力的赛跑。

体力上,他们要通宵达旦测数据算量值,甚至冒着洪水上涨的危险只为传出一份准确的报告。

脑力上,他们要和各种繁杂的数据较真。依靠各种气象、水文等历史或者实时的数据资料,他们要提前通过模型摸清洪水的底细,将其行踪报告给下游沿岸城市。这份报告里,包括洪水的流量,流速以及预估抵达的时间。

这段“预见期”拉得越长,为下游的防汛准备越有利。表面上是与洪水的赛跑,实际上也是为生命争取时间。

测洪峰:为金堂赵镇大转移提供决策支撑

7月10日21点,简阳、金堂、青白江等成都市区被雨水“点名”。不到一个小时,成都敲响暴雨黄色预警。

位于金堂县赵镇观音山村21组,地处沱江小三峡峡口的三皇庙水文站内,站长王菊香随时浏览着水情监测平台内显示的沱江上游雨情信息,手边的电话不断响起。“已经启动应急测报预案了,各站点也要启动相应的测洪方案。”

11日凌晨三点,成都水文水资源勘测局作出了当日第一份洪水预报:预计今日15时沱江三皇庙水文站将达到立方米每秒的洪峰流量。然而,随着上游雨势逐渐增大,这个预报数值也被持续刷新。3小时后,发布了第二次预报结果,随后在早上九点时,又持续发布预报结果:预计沱江三皇庙水文站11日17时将达到立方米每秒洪峰流量。”

而这个流量意味着金堂县赵镇旧城区将面临受淹,部分低洼区域可能淹没至2-3层楼高。随即,金堂作出人群的疏散和转移。

该流量数值背后依赖的,是积累丰厚的水文资料和成熟的预报方案。“降雨未发生前,我们会根据气象部门预报的暴雨量级和降雨时程分配等,作预测预警。”成都水文局水情预报科科长黄碧波表示,降雨发生后,则是根据实际降雨量、江河底水状况和前期降雨影响等因素通过早已经率定好的预报方案进行推算。

对于水文工作人员来讲,洪水发生的时间就是他们的工作时间。“而我们又要尽量压缩我们的工作时间,及时更新预报结果并同步发布为当地政府预留出更多防汛准备时间。”黄碧波介绍,沱江三皇庙水文站的洪水“预见期”一般在十小时左右。“成熟的预报方案和多年积累的工作经验,为准确的洪水预报提供了可靠保障。”

而在11日18时40分,金堂的最高洪峰流量达到了立方米每秒,预报的准确率达97.6%。该数值亦为沱江三皇庙水文站建站以来第二高洪水位,形势危急但至今并无任何人员的死亡报告。

高精尖:新技术助力与洪水“抢时间”

至于金堂县为何会发生如此严重汛情,这与其地理位置有关。金堂处北河、中河、毗河汇入沱江的关口,县城下游河道且相对狭窄,坡度小致水流流速较缓不易快速排出。每年,金堂都是全省汛期的严防点位。

为实时掌握金堂水情,年就建起三皇庙水文站。选址这沱江关口处,也刚好定点扼住这北河、中河、毗河汇合后的关键水文信息,及时为下游提供来水情况

王菊香的父亲也曾是三皇庙水文站的一名尖兵,她在年底接过父亲的接力棒后,已在这驻扎近四十年。她回忆,以前测验条件明显比如今差,水文工作人员必须摇着小船驶到江心,进行流速以及含沙量的测验。往往在船上一待就是大半天,吃喝拉撒全在船上解决。“大家总互相调侃到,‘给我好几万都不愿意下水了’,可接到任务后又一跃而上江船。”

如今的测验工具更加先进。除了有包含遥测水位计和遥测雨量计的自动化测报设备的加入,雷达波测流、ADCP等先进的设备也投入使用。不过在暴雨环境下,江内杂物的增多,电力供给中断等问题,最原始的浮标测流方式仍沿用至今。

水文站二楼最外的浮标房内,安设着一套手摇式浮标投放缆道,其“轨道”延伸至河对岸。房内堆积着的一捆捆稻草把和一个个体积大小差不多的泡沫块,水文站工作人员称为“浮标”。把这些简易的浮标挂上架在缆绳上的投放器后,水文工作人员便将它们送至江面上方,一声令下后,逐个放下浮标,它们即将进入一段“百米跑道”。

在二楼另一端的王菊香早已准备就绪。当浮标顺水流到达这“跑道”起点后,王菊香发出信号并开始计时,运行到中点时另一工作人员便利用全站仪测出浮标与河边基线形成的夹角,以此计算出浮标在断面上的距离。当浮标到达终点时,驻守在那的工作人员再发出信号,叫停计时。

“通过浮标在这百米内所用时间,我们可以计算出水面流速。一般情况下我们会在水面横向匀距陆续投放多个浮标,增加准确度,但每一次我们得统一盯防一个目标。”

王菊香介绍,在水位容易暴涨暴跌的河流,浮标测速就得“抢时间”。“因为高水位很可能就会在半个小时甚至十几分钟内开始回落,所以就要进行抢测。为了尽快测出流速,就会在河流最湍急的中泓处进行投放,测出中泓水面流速,这样才来得及测得洪峰流量。”

火眼金睛:人力观测预判帮助决策

暴雨来袭,除了一次次通过手摇放下浮标进行流速测量,水位的观测以及洪水流量的推求也是水文人员的职责。

离三皇庙水文站十几米的河岸边,一条以厘米为最小刻度的水尺嵌于斜坡上,旁边无序散乱着被洪水裹挟上岸的杂草。王菊香介绍,今年的洪水曾到达了水尺8米刻度以上的地方,接近了81年7月那场大洪水的水位。

江水到达水尺的读数加上以吴淞基面测得的水尺零点高程,就等于沱江三皇庙站点观测的实际水位。一旦王菊香发现江水开始出现上涨趋势,每上升五寸她就要在水位观测记载簿上记录一次。涨势愈发凶猛时,观测间隔时间还会不断缩短。

根据水位流量关系线,可以及时地查出实时水位相对应的流量。“比如.90米的水位,大概对应的就是立方米每秒的流量。”王菊香告知,在进行洪水预报时,根据该关系线推算出流量也是抢时间的方法。“如果通过水位,水道断面面积,实测流速等计算实测流量,人工进行计算起码都要花上半个小时的时间。”

而这条水位流量关系线的得出,也离不开实时的观测测验数据。在三皇庙水文站办公室的墙壁上,挂着宽约近1米的两张曲线图。一张是横坐标为时间,纵坐标为水位的水位过程线图,勾勒出三皇庙站点在此次“7·11”洪水过程中的水位涨落趋势。另外一张,则是以流量为横坐标,水位为纵坐标的水位流量关系图,可见7月以来水量走势。

每条线上,都分布着工作人员用红笔标出的流量测验点。洪水过程中,每次测出的水位值都会对应标注在表内。“就算我们为了抢时间不能立刻计算出流量,但我们都会尽快算出并在图上点出流量和水位的关系点。”

曲线可见,在11日至14日这段时间内,水文站工作人员布了44个点,表示进行了44份的流量监测。“因为这段时间涨水密集,必须施测洪水过程,以保证达到测验要求。”王菊香解释,有的水文站一年的工作量都有可能达不到这种强度

成都水文水资源勘测局相关工作人员介绍,因为受下游电站关闸形成回水的影响,有时相同的水位会出现不同的流量值。所以在勾勒报汛用趋势线的时候,往往通过点群重心定出一条曲线。“这样也是为了报汛的需要,而每一年报汛用的水位流量关系线就是根据这一条条手绘的曲线进行更新。”

暴雨来袭,除了一次次通过手摇放下浮标进行流速测量,实时水位的观测以及河水流量的推断也是水文人员的职责。

离三皇庙水文站十几米的河岸边,一条以厘米为最小刻度的水尺嵌于斜坡上,旁边无序散乱着被洪水裹挟上岸的杂草。王菊香介绍,今年的洪水曾到达了水尺8米刻度以上的地方,接近了81年7月那场大洪水的水位。

江水到达水尺的读数加上以吴淞口海拔高度为零米标准的高程,就等于沱江三皇庙站点的实际水位。一旦王菊香发现江水开始漫过水尺的零度值,每上升五寸她就要在小本本上记录一次。涨势愈发凶猛时,观测间隔时间还会不断缩短。

根据水位流量关系线,可以及时地找出实时水位相对应的水流量。“比如着.9米的水位,大概对应的就是立方米每秒的流量。”王菊香告知,在进行洪水预报时,根据该关系线推算出站点水流量并通报给下游防汛办,让他们掌握上游来水情况也是抢时间的方法。“如果通过水位,水断面面积,流速等计算水流量,起码都要花上半个小时的时间。”

而这条水位流量关系线的得出,也离不开实时的监测数据。在三皇庙水文站办公室的墙壁上,挂着宽约半米的两张曲线图。一张是横坐标为时间,纵坐标为水位过程线,勾勒出三皇庙站点在此次7·11洪水过程中的水位涨落。另外一张,则是以水流量为横坐标,水位线为纵坐标的流量过程线,可见7月以来水量走势。

每条线上,都分布着工作人员用红笔定出的圆圈。洪水过程中,每次测出的水位值都会对应标注在表内。“就算我们为了抢时间不立刻计算出水流量,但我们都会加快算出并在图上点出流量和水位的关系。”

曲线可见,在11日至14日这段时间内,水文站工作人员布了44个点,表示进行了44份的流量监测。“因为这段时间涨水密集,必须缩短布点时间,以保证数据准确。”王菊香解释,有的水文站一年的工作量都有可能达不到这种强度。

成都市水文局相关工作人员介绍,因为受下游电站关闸的影响,有时相同的水位会出现不同的流量值。所以在勾勒趋势的时候,往往取中间值。“这样也是为保证曲线的稳定,而每一年的水位流量关系图就是根据这一条条手绘的曲线进行更新。”

快传播:抢在洪水淹没前传递水情

还有一种赛跑,是在洪水抵达之际,拼全力让水情信息传递畅通。

这个7月,若尔盖水文站经历了自年建站以来最大历史洪水的严峻考验。

10日,黑河水位上涨,也殃及了旁边的若尔盖水文站。当淹过堡坎,工作人员陈泊安和王智阳知道,这场与硬仗已经开始了。

把控黑河水情情况和水文情况,关键在水文遥测设施主控机箱和服务器。工作人员通过遥测设施的即时数据,可对河流的水位情况“了如指掌”。但突如其来的大雨,打破原本被掌控的局面。

“水文站逐渐被淹,已经快到水文遥测设备主控机箱底部了。”武佳泽解释道,主控机箱是水文数据监测、搜集、储存和发送的关键,不能进水,否则无法使用。

11日下午,为了让水文监测数据免于断层,陈泊安和王智阳将水文遥测设备主控机箱进行了加高处理,同时做好了防水措施。

面临不断上涨的水位,他们还抢测了一份宝贵的实测流量。“根据这份实测流量结合之前的数据,也能推测出未来可能出现的水情。”

另一边,阿坝水文局党员突击队紧急驰援。12日晚上七点,武佳泽赶到若尔盖水文站时发现,“蒸发雨量场的水差不多漫到腰际了。”来不及多想,一场水文应急救援监测工作就地展开。

这天夜里,战斗在若尔盖水文站的党员突击队成员未曾停下来过。眼看水位不断上涨,原本加高处理的水文遥测仪器面临着再次被淹的情况,他们在水位上涨之前对机箱进行了拆卸、搬运,并转移安装到站房楼顶高处,“我们的任务是要确保水情信息的畅通。”武佳泽说。

13日凌晨2点,水文遥测设备完成了组装与调试工作,四川省水情信息平台再次接收到了若尔盖站水文数据。此时,这群水文战士已经连续奋战了7个多小时。这注定是个不眠之夜,“水文遥测设备每五分钟播报一次水文数据,人工每小时检查一次水文遥测设备,这样才能实时监控到水位趋势。

17日上午,阿坝水文局第二批党员突击队也抵达若尔盖水文站,开展洪水过后的生产自救、恢复水文监测设施设备、清淤以及消毒防疫等工作。数日过去,若尔盖黑河水势逐渐退去,水文站留存下来的淤泥见证了洪水曾经来过的迹象,这群与洪水“赛跑”的还在继续战斗。

封面新闻记者杨晨秦怡部分图片由受访者提供




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