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“耳目尖兵”高效支撑科学防汛,预报,监测,建设
2024-06-12 02:39:21
“耳目尖兵”高效支撑科学防汛,预报,监测,建设

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北京市水文总站的工作人员正在陇(long)驾庄水文测验(yan)断面监测河水流量。本报记者 吉蕾蕾摄

6月1日,我国全面进入汛期,南方进入主汛期。经分析研判,预计我国今年主汛期旱涝并发、涝重于旱,暴雨洪水等极端突发事件趋多、趋广、趋频、趋强(qiang),致灾影响重。

前瞻、及时、准确的雨水情监测预报信息(xi),是做(zuo)好防(fang)汛工作的重要前提和保(bao)障。水利部部长李国英表示,统筹水利高质量发展(zhan)和高水平安全,要坚持(chi)“预”字当先、关口前移(yi)、防(fang)线外推,加(jia)快建(jian)设现(xian)代化雨水情监测预报体系,为洪水灾害防(fang)御、保(bao)障人民群众生命财产安全提供前瞻性决策支持(chi)。

水文监测预报预警是水旱灾害防(fang)御工作的“耳目尖兵”。当前的建(jian)设情况如何?在防(fang)汛工作中如何发挥(hui)好作用?对此,记者进行了采访。

“三道防(fang)线”加(jia)速(su)建(jian)设

仲夏时节,北京市卢(lu)沟桥(qiao)防(fang)洪枢(shu)纽两岸青绿,从官厅山峡而来的永定(ding)河水缓缓流淌。堤岸上,一(yi)座45米高的铁塔顶端,新(xin)建(jian)好的测雨雷达正匀速(su)转动,24小(xiao)时持(chi)续扫描45公里(li)半径范围内的降雨云团。

“测雨雷达平均40秒扫一(yi)圈,可以对地面0到2公里(li)垂直高度范围内大气中的液态水实(shi)现(xian)超精细化格点扫描和测量,比气象雷达探测降雨范围更精准,对雨量的捕捉也会更精细。”北京市水文总站预报科副主管张欣告诉记者,以前实(shi)测雨量主要依靠地面雨量站,如果被冲(chong)毁就会失去对实(shi)时雨量的监测。有了测雨雷达,不(bu)仅可以持(chi)续监测实(shi)时降雨量,还能提前3小(xiao)时获得降雨预报成(cheng)果,为后续防(fang)汛准备争取宝贵时间。

目前,北京已在永定(ding)河流域的卢(lu)沟桥(qiao)、白草畔和东大坨布设了3部测雨雷达,并已正式组网应用。从预报的角(jiao)度来看,测雨雷达与气象雷达协同应用、互为增益,可实(shi)现(xian)永定(ding)河流域北京段“云中雨”监测全覆盖。

气象卫星、测雨雷达等产品的应用,是雨水情监测预报的“第一(yi)道防(fang)线”。2023年以来,水利部推动“第一(yi)道防(fang)线”先行先试,指导各地加(jia)快在重要流域暴雨洪水集中来源区、重大水利工程、山洪灾害易发区先行建(jian)设一(yi)批测雨雷达。截(jie)至目前,全国水利系统已建(jian)设测雨雷达39部,并落实(shi)34部测雨雷达建(jian)设投资。

“第二道、第三道防(fang)线”分别是指监测“落地雨”的雨量站、监测“河中水”的水文站。“过去建(jian)设综合性监测预报体系,我们更加(jia)侧重‘第二道防(fang)线、第三道防(fang)线’的建(jian)设,从2023年开始,我们实(shi)现(xian)了‘第一(yi)道防(fang)线’的突破,洪水预报模型边界输入由‘落地雨’向‘云中雨’转变。”水利部水文司副司长、一(yi)级巡视员刘志雨说。

在“第一(yi)道防(fang)线”有效延长洪水预见(jian)期的基础上,“第二道防(fang)线、第三道防(fang)线”承担着迭代优化上一(yi)道防(fang)线预报成(cheng)果的重要职责,进而实(shi)现(xian)“落地雨”精准监测和洪水演进的快速(su)精准预报。据统计,2023年以来,水利部门持(chi)续加(jia)强(qiang)“第二道防(fang)线、第三道防(fang)线”建(jian)设,新(xin)建(jian)水文(位)站2290处、雨量站2866处,水文站网监测覆盖进一(yi)步提升。

海(hai)河“23?7”流域性特大洪水后,水利部与北京市决定(ding),建(jian)设永定(ding)河官厅山峡现(xian)代化雨水情监测预报体系,构(gou)建(jian)具有世界一(yi)流水平的雨水情监测预报“三道防(fang)线”。目前,北京市已完(wan)成(cheng)永定(ding)河官厅山峡现(xian)代化雨水情监测预报体系建(jian)设工作。

科技基础不(bu)断夯实(shi)

气象卫星、天气雷达、测雨雷达、航空遥感、激光雷达、智能传感等现(xian)代监测技术,为雨水情监测预报提供了先进的感知手段;降雨预报、产汇流、洪水演进等数学模型的研发应用以及大数据、人工智能、云计算等技术的迭代更新(xin),为雨水情监测预报提供了算法支撑和算力保(bao)障。

“当前,新(xin)一(yi)轮科技革命和产业变革加(jia)速(su)演进,特别是以数智融合应用为驱(qu)动的新(xin)技术快速(su)发展(zhan),为推进水文现(xian)代化提供了强(qiang)劲推动力和支撑力。”水利部水文司司长林祚顶介绍,自去年以来,水利部不(bu)断强(qiang)化气象卫星和测雨雷达产品研发,开展(zhan)强(qiang)降雨定(ding)量化预报预警。积极推进测雨雷达组网建(jian)设,湖南、四川等省水利测雨雷达精准监测,有效预警。全国水文规划实(shi)施和京津冀等地水文设施灾后恢复重建(jian),监测站网不(bu)断加(jia)密,大大提升超标准洪水测报能力。

同时,强(qiang)化预报、预警、预演、预案“四预”措施,加(jia)强(qiang)流域产汇流、洪水演进水动力学模型研发,建(jian)成(cheng)多源空间信息(xi)融合的洪水预报系统,具有“四预”功能的数字孪生水利体系初步构(gou)建(jian)。在今年珠江流域的编号洪水防(fang)御中,数字孪生北江系统基于广东省级数字孪生平台,提前两天半预报将(jiang)发生特大洪水,在数分钟内完(wan)成(cheng)多种水库(ku)调度方式的模拟计算,比选优化调整水库(ku)调度方案,成(cheng)功将(jiang)洪水量级控制(zhi)在北江大堤安全泄量以内。

新(xin)建(jian)的重大水利工程也将(jiang)雨水情监测预报“三道防(fang)线”纳入工程建(jian)设内容。“工程开工以来,同步推进主体工程和‘三道防(fang)线’建(jian)设,成(cheng)功抵御流域多场洪水,保(bao)障工程施工度汛和上下游防(fang)洪安全。”广西大藤峡水利枢(shu)纽开发有限责任(ren)公司董事长邓勋发说,按照计划,大藤峡3部测雨雷达将(jiang)于2025年汛前实(shi)现(xian)组网运行,届时将(jiang)进一(yi)步提升数字孪生大藤峡“四预”能力,保(bao)障枢(shu)纽及上下游防(fang)洪安全。

水利部信息(xi)中心副主任(ren)钱峰说,当前,我国已基本建(jian)立完(wan)备洪水感知体系。可以专(zhuan)线调度23颗卫星影像、2500架无人机航摄数据、15638个视频级联(lian)级控点位监控信息(xi),并与15.5万个地表水文报汛站融合构(gou)建(jian)“天、空、地、水、工”五位一(yi)体监测感知体系,具备滚动跟踪洪水演进、全方位实(shi)时感知洪水态势的能力。下一(yi)步,水利部门将(jiang)进一(yi)步加(jia)大人工智能等新(xin)技术新(xin)方法在水文情报预报领域的创新(xin)应用,努力提升防(fang)洪“四预”业务能力和水平。

保(bao)障能力持(chi)续提升

建(jian)设现(xian)代化雨水情监测预报体系,事关人民群众生命财产安全,事关国家防(fang)洪安全。今年5月,在水利部、财政部联(lian)合印发的《全国中小(xiao)河流治(zhi)理总体方案》中,水利测雨雷达建(jian)设被纳入中央财政水利发展(zhan)资金支持(chi)范围。

李国英表示,要加(jia)快构(gou)建(jian)现(xian)代化雨水情监测预报体系,实(shi)现(xian)“延长洪水预见(jian)期与提高洪水预报精准度”的有效统一(yi),为提升我国水旱灾害防(fang)御能力、推动水利高质量发展(zhan)、保(bao)障国家水安全提供有力支撑。

具体来看,要抓住“两项重点”。一(yi)项是硬(ying)件,即现(xian)代化水文信息(xi)感知与监测设备,包括监测天气系统变化及云团移(yi)动信息(xi)的航天遥感、地基空基雷达等设备,监测“落地雨”及水流全要素、全量程、全过程的现(xian)代化水文测验(yan)设备,监测和提取下垫面条件及其变化的遥感、雷达等设备;另一(yi)项是软件,即基于现(xian)代化水文信息(xi)感知与监测数据的分析计算数学模型,包括对“云中雨”的降雨预报模型、对“落地雨”的产汇流水文预报模型、对洪水演进的水动力学预报模型。

同时,以流域为单元,按照“应设尽设、应测尽测、应在线尽在线”原则,加(jia)快构(gou)建(jian)雨水情监测预报“三道防(fang)线”,不(bu)断提升“四预”能力,为洪水灾害防(fang)御、水资源管理与调配,以及水利其他业务领域的决策管理,提供前瞻性、科学性、精准性、安全性支持(chi)。

“现(xian)代化雨水情监测预报体系建(jian)设是一(yi)项系统工程。”李国英说,要强(qiang)化责任(ren)落实(shi),统筹多方力量、多方资源,合力推进。一(yi)方面,要完(wan)善(shan)技术标准体系,推进现(xian)代化雨水情监测预报体系建(jian)设结构(gou)化、模块化、格式化、标准化;另一(yi)方面,要加(jia)强(qiang)规划项目统筹,科学谋划现(xian)代化雨水情监测预报体系布局、结构(gou)、功能及系统集成(cheng)。要强(qiang)化信息(xi)归集共享,实(shi)现(xian)雨水情监测预报“三道防(fang)线”算据、算法、算力协同共享。还要夯实(shi)科技人才基础,强(qiang)化先进实(shi)用技术设备研发,全面提高现(xian)代化雨水情监测预报体系感知能力和运行水平。(本文来源:经济日报 记者:吉蕾蕾)

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