“应对过度的洪水,不进行没有准备的战争。“2020年洪水后,长江流域经过长期暴雨和洪水的“试验”,降雨交替袭击,干流连续发生5次数字洪水。

至9月4日,长江中下游干流及两湖区域主要控制站点水位退至警戒水位以下,长江委终止了长达65天的水旱灾害防御应急响应,标志着2020年长江防汛工作取得了阶段性胜利。长江水文是长江流域防汛抗洪体系中的重要一环,在应对今年的流域性大洪水中发挥了怎样的作用?记者专访了长江委水文局局长程海云。


长江防汛水文测报,事关流域防洪安全,长江流域现有的水文情报预报体系建设情况如何?

程海云:在多年的防洪实践中,长江委水文监测与预报技术取得长足进步,现已形成布局合理、功能齐全的水情监测网络以及成熟、先进的水文监测及洪水预报业务体系。

在监测体系方面,逐渐形成了水文要素感知立体化、监测自动化以及数据处理信息化的现代化水文监测体系。

一是较为完善的空天地水雨情立体感知体系。长江委水文局不断优化监测站网布局,在重庆、汉口、南京、上海等地设立了8个外业勘测局,负责水文监测业务的具体实施,多年来在长江干流及重要支流已建成较完备的监测网络,用“千里眼”实时把脉长江水雨情。同时,与流域内各省市水文部门、气象部门、水库管理单位互联互通,信息共享。目前,长江流域已拥有集卫星、雷达、水文报汛站、气象站、水利工程站等空天地于一体的流域全覆盖水雨情立体感知体系。

二是自动化程度较高的实时监测体系。水位、雨量、水温、蒸发等观测要素已全部实现自动采集、存贮、传输。泥沙测验实现了光学、声学等快速和在线监测。流量测验方面,渡河能力增强,过去主要依靠水文测船、水文缆道,现在增加了无人船、无人机等手段可供选择;测验手段提档升级,过去主要采用流速仪法、浮标法,现在增加了声学多普勒测流、声学时差法测流、视觉影像测流、扫描式雷达测流、单点雷达测流等各类声光电手段,自动化水平显著提高。

三是信息化水平较高的水文数据处理体系。建成了全国通用的水文资料整编平台,实现了网络整编与分布式整编,水文资料整编实现了日清月结。近年来,伴随着人工智能、大数据技术的应用,长江水文监测的智能化水平正出现跨越性发展,我们致力于机器学习、深度学习与传统业务的深度融合,在测次智能布设、水位流量关系辅助定线及相应流量报汛等方面,开展了大量由传统水文向智慧水文蜕变的创新工作。

在预报体系方面,坚持采用“水文气象相结合,短、中、长期预报相结合,生产和科研相结合”的技术路线,着力构建高效的洪水预报业务体系。

一是充分运用先进的气象预报技术。不断加强对定量降水数值预报技术的应用研究,自主引进WRF中尺度模型、RegCM4区域气候模型等,并投入实时预报应用;同时,还接收和再加工应用气象卫星、测雨雷达等监测信息,以及当前国内外最先进的数值预报模式等预报产品,实现长江流域按不同水系分区定量降水预报业务化,预见期涵盖短中期(1-7天)、延伸期(8-20天)以及长期(月、季和年)等不同时间尺度。

二是充分运用先进的水文预报技术。应用当前国内外先进的水文技术或方法,构建包括近1000套预报调度方案、并运用于干支流主要水库的实时调度,形成了耦合41座控制性水库、42座蓄滞洪区、34个沿江主要控制站的全流域的预报调度一体化模型,具备较为完善的汛情监视、洪水预报、水库调度分析等功能。目前,长江流域已经建成了一整套适合流域暴雨洪水特性的基于水文气象耦合、短中长期预报相结合、多模型并行计算、与水库群调度一体化的洪水预报方案。

三是构建稳定高效的水情信息预报预警平台。基于长江流域水文信息化建设,我们建成了一系列稳定、高效的专业化预报、预警平台,如长江洪水预报调度系统、长江水情APP等,实现了远程预报、预警信息发布和公众订阅等,解决了受办公场地限制等问题,提高了工作效率,同时,打通了水情预报预警信息为社会公众提供水专业服务的“最后一公里”通道。

在支撑体系方面,应用基于PDCA的ISO质量管理体系,进一步确保水文监测和预报作业成果质量。在扎实的汛前准备、科学合理的方案预案、认真细致的技术交底、优化水文测验作业流程的基础上,坚持“三清四随”(即点点清、站站清、段段清,随测随算随整理随分析),对水文测验产品实现过程的严格控制,确保水文测验产品质量。在科学分析、优化预报作业流程的基础上,采用生产效率最高的预报作业节点控制方法,实现日常预报作业节点控制流程化,并对预报作业、预报会商分析及预报校核、签发、发布等预报产品实现过程的严格控制,确保预报产品质量。


针对超标洪水防御,今年长江委水文局开展了哪些准备工作?

程海云:如果说防汛指挥部是防汛一线作战决策的大本营,水文预报就是参谋支撑。

截至2019年底,长江委水文局在长江干流和重要支流布设了包括被誉为洞庭湖及长江流域水情“晴雨表”的城陵矶水文站在内的117个国家基本水文站,共享水雨情报汛站点达3万多个,作为长江防洪的“尖兵”和“耳目”,时刻为流域防汛提供实时的水情信息和准确的预报信息,并在历次防洪调度和抢险救灾科学决策中发挥了巨大作用。

今年以来,全局努力克服疫情期间人员少、交通难、物资缺等困难,想方设法保障汛前准备各项工作顺利完成。

汛前,我们立足防大汛、抗大洪,早动员、早部署、早安排,加强组织领导,下发《关于做好2020年汛前准备工作的通知》,对汛前准备工作进行全面部署,传达贯彻中央领导对水旱灾害防御工作指示精神和水利部、长江委工作部署要求,研究解决汛检中发现的问题,并对防汛测报工作进行多次动员。

坚持责任层层到位、精准施策、加强内外业协同等多种措施,有效推进各项工作。加强值班值守,严肃防汛纪律。修订《长江委水文局防汛责任追究制》,同时根据疫情变化,有序组织复工复产,全力推进汛前准备工作。针对各部门各单位遇到的困难,逐项逐条确定对策,制定详细完整的备汛方案及相关预案,确定任务分工,形成“一局(外业勘测局)一策”。加强内外业协同,通过“云平台”、远程视频办公等新形式,督促落实各项措施。

在汛前检查中,我们首次通过信息化手段,采取“勘测局自查上报+水文局实地抽查”方式进行汛检。开发了测站、分局和勘测局三级网络自查、检查、督查系统,各测站、分局和勘测局完成备汛工作后,通过网络系统及时开展自查、督查和网络上报。

围绕超标洪水防御,编发了《长江特大洪水水文应急测报预案》,配合长江委防御局完成长江、嘉陵江、乌江等河流超标洪水防御预案的编制,开展三峡调度规程修编和丹江口水库优化调度方案、特大洪水应对措施方案编制等工作。

为提高应急能力,加强应急演练,在2020年长江防洪调度演练中,长江委水文局作为演练的主要技术支撑单位,承担了全过程水文模拟计算、调度方案分析制作、会商汇报等工作,可靠的成果保障了演练的顺利完成,达到了预期效果。此外,还组织开展了30多次不同层次、不同规模、内容各有侧重的应急演练。

通过在“早”“多”“新”“练”上做文章,全局上下做好了迎战超标洪水的各项准备工作。


今年汛期,长江发生了多次编号洪水,长江委水文局是如何实现精准测报的?

程海云:今年汛期,特别是六月初长江中下游入梅以来,长江流域降雨频繁,干流先后发生了5次编号洪水。长江委水文局及时学习传达习近平总书记、李克强总理对防汛工作的重要指示批示精神,贯彻落实水利部和长江委对防汛工作的相关要求,多次对防汛水文测报工作进行再动员、再部署,全力服务防汛决策。

一是准确及时提供水文监测数据,这是支撑洪水预报的根本。得益于现代化水文监测体系的构建和“一站一策”、智慧水文行动的推进,基层测站的测报能力显著提升,工作效率得到显著提高。

现在,基层测站水位雨量的采集、传输、报汛都实现了自动化。流量测验也较以前更加高效便捷,随着船用或缆道智能控制平台的出现,流速仪测流自动化程度显著提高;使用声学多普勒流速剖面仪(ADCP)以及各种非接触式快速测流新仪器设备,仅需1-2名测员随时出测,且最快可在半小时内完成测验,野外测验时效性大幅提升。在数据处理方面,我们基于“互联网+水文测验”架构自主研发了长江水文监测管理平台,采用移动互联技术,将测验、计算、校审、分析处理、存储等全部功能“装进”一个手机APP中,实现了全业务流程链的在线管理化,提高了工作效率;所有测验数据自动存储在各类专业数据库中,并通过高速网络实现了快速转发与共享,保证了水情数据采集的时效性和易访问性。这些水雨情信息可在20分钟内到达长江水文情报预报中心,在30分钟内到达水利部,为上级防汛决策提供及时、准确的水文信息支撑。

二是准确把握降雨预报、水库调度信息,这是提高预报精度的关键。为提高预报延长预见期,长江水文情报预报中心始终贯彻短中长期相结合、水文气象相结合的技术路线,随着覆盖“空天地”立体监测体系的构建,现有短中期定量降雨预报、延伸期降雨过程预判、长期降水趋势预测能有效支撑现阶段水情预报的基本需求。并且,通过有力推进流域水库群信息共享平台的建设,现阶段长江流域主要控制性水利工程的运行信息能及时准确地报送至该中心。在长期探索与实践中,已建成一套长江流域洪水预报调度一体化模型,经过模型的快速计算形成初步成果,结合专家经验综合研判,最终对洪水过程有较为精准的把握。

三是持续提升水文测报信息化水平,这是保障预报精度的强有力手段。随着信息技术的快速发展,长江委水文局多年潜心研发的“长江防洪预报调度系统”已成为水旱灾害防御、水资源综合利用等业务的核心支撑系统。该系统综合了实时监视、防洪形势分析、气象信息、预报调度、会商汇报等功能。随着大数据、人工智能等新技术与水文业务系统深度融合,水文测报信息化水平不断提升,可更好为防洪、水资源管理等提供强有力的技术支持。

面对超标洪水,除了新技术的运用,我还有个更深的体会就是,通过多次洪水历练出来的人才梯队是长江水文的宝贵财富。在每年的防汛工作中,长江水文都会涌现出一批敢于担当、勇立潮头的先进典型,他们迎“峰”而上,始终坚守在防汛测报一线。我们将坚持以生态优先、绿色发展为引领,积极践行水利改革发总基调和长江委新时期发展战略,牢固树立人才强局理念,强化人才队伍建设,以高质量的人才队伍推动长江水文事业高质量发展,更好服务长江大保护和治江事业。

来源:长江委宣传出版中心 水文局

作者: 杨莹 周明 郑力 刘文艳

责任编辑:王鹏 张濛

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