“幾字彎”上的數(shù)智哨兵
——黃河開河關(guān)鍵期水文測(cè)報(bào)一線見聞
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包頭水文站冰期流量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 本報(bào)記者 齊欣然 供圖
□本報(bào)記者 栗方 齊欣然 通訊員 陳毓瑩 金小鳳
春風(fēng)和煦,陽(yáng)光正好。伴隨氣溫的回升,黃河也加快“蘇醒”。開河關(guān)鍵期,黃河水文人沿著“幾字彎”開展凌情測(cè)報(bào),見證著黃河防凌的發(fā)展與突破。
“天空地”立體“把脈”
“這是由7個(gè)纜道機(jī)器人、6個(gè)ADCP(聲學(xué)多普勒流速剖面儀)探頭等組成的冰期流量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)?!痹谒奎S河水利委員會(huì)包頭水文站測(cè)驗(yàn)斷面,正在進(jìn)行ADCP和傳統(tǒng)流速儀流量比測(cè)工作的副站長(zhǎng)郭新偉,一邊指著斷面上高懸的冰期流量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),一邊介紹:“當(dāng)前,該系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)在全斷面封凍、清溝及暢流期3種工況下的流量實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)?!?/div>
如何在惡劣的天氣中,高質(zhì)高效開展水文測(cè)報(bào)工作,第一時(shí)間獲取水位、流量、含沙量、輸沙率、流凌密度等數(shù)據(jù)?隨著黃河水文現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn),科技的觸角正延伸至更廣闊的水文監(jiān)測(cè)應(yīng)用場(chǎng)景。
“嗡”的一聲,旋翼展開,多旋翼無(wú)人機(jī)在氣流中騰空而起,從百米高空俯瞰大河凌情……在巴彥高勒水文站測(cè)驗(yàn)斷面,職工郝永剛正嫻熟地操作著無(wú)人機(jī),身旁同事通過無(wú)人機(jī)配套的攝像頭和平板電腦,觀察凌情變化的實(shí)時(shí)影像。
流凌是防凌工作中的重要敏感因素,工作人員通過掌握最大冰塊面積以及冰塊厚度數(shù)據(jù),能判斷冰凌堆積和阻塞河道的可能性,從而預(yù)測(cè)凌汛發(fā)生的時(shí)間、規(guī)模和危害程度。
頭道拐水文站是黃河凌汛監(jiān)測(cè)核心站,在該站測(cè)驗(yàn)斷面,定點(diǎn)式冰水情一體化監(jiān)測(cè)雷達(dá)如一雙眼睛“注視”著下方河道?!霸搩x器冰層探測(cè)厚度可達(dá)3米,冰厚分辨率達(dá)毫米級(jí)。”頭道拐水文站站長(zhǎng)高文龍介紹,在冰厚測(cè)量方面,還有IGPR-20雷達(dá)冰厚測(cè)量?jī)x,在封凍期無(wú)需開鑿冰孔,只需將該設(shè)備放置于冰面,就可直接讀取冰厚數(shù)據(jù),測(cè)量快速準(zhǔn)確。
“及時(shí)掌握流凌冰塊的面積和厚度等信息,可有針對(duì)性地提前制定破冰、加固堤壩等應(yīng)對(duì)措施,保障黃河沿岸安全?!秉S委寧蒙水文水資源局副局長(zhǎng)裴云說(shuō)。
伴隨著春日黃河在暖陽(yáng)下奏響的開河樂章,衛(wèi)星遙感、移動(dòng)綜合測(cè)驗(yàn)平臺(tái)等新儀器、新設(shè)備,構(gòu)成了“天空地”立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),推動(dòng)黃河水文向著智能化、信息化、現(xiàn)代化穩(wěn)步邁進(jìn)。
“追冰人”見證科技力量
“根據(jù)預(yù)報(bào),黃河內(nèi)蒙古河段預(yù)計(jì)3月19日全線開通,開河模式以文開河為主。”在黃河防汛抗旱總指揮部召開的防凌會(huì)商會(huì)上,有關(guān)專家和技術(shù)骨干對(duì)黃河全線開河時(shí)間作出研判。
黃河開河伴隨著凌汛風(fēng)險(xiǎn)。位于黃河流域最北部的內(nèi)蒙古河段全長(zhǎng)843千米,是凌汛災(zāi)害易發(fā)多發(fā)河段之一,也是歷來(lái)黃河防凌的“主戰(zhàn)場(chǎng)”。每年凌汛期,“永遠(yuǎn)在路上”的寧蒙水文水資源局冰情巡測(cè)隊(duì)帶著無(wú)人機(jī)、望遠(yuǎn)鏡、測(cè)距儀等設(shè)備儀器,實(shí)時(shí)追蹤每日黃河凌情信息,為各級(jí)防汛抗旱指揮部提供一線凌情信息支持。
“現(xiàn)在的巡測(cè)條件比以前好太多了,通過無(wú)人機(jī)可以更及時(shí)、更大范圍追蹤凌情。拿著雷達(dá)冰厚測(cè)量?jī)x走一遍就能測(cè)出冰層厚度,既提高了測(cè)驗(yàn)精度,也減少了人員涉河的安全風(fēng)險(xiǎn)?!睂幟伤乃Y源局冰情巡測(cè)隊(duì)的張瑞鋒已連續(xù)5年參與巡測(cè)工作?!氨灸甓攘柩雌?,我們巡測(cè)里程已經(jīng)超兩萬(wàn)千米,累計(jì)200余人次參與巡測(cè)?!睆埲痄h說(shuō)。
從最初全靠肉眼觀測(cè),到如今通過無(wú)人機(jī)、雷達(dá)冰厚測(cè)量?jī)x等新儀器與人工巡測(cè)相結(jié)合,“追冰人”成為水文測(cè)報(bào)科技之變的見證者。
“破冰”前行激發(fā)創(chuàng)新活力
黃委水文局在推進(jìn)水文現(xiàn)代化建設(shè)過程中,建立以創(chuàng)新能力、質(zhì)量、實(shí)效、貢獻(xiàn)為導(dǎo)向的人才評(píng)價(jià)體系,激發(fā)人才創(chuàng)新創(chuàng)造活力,推進(jìn)人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新互融互促。
在冰期流量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研發(fā)應(yīng)用過程中,因?yàn)榱柩雌跉鉁氐?,ADCP探頭出水后表面會(huì)迅速結(jié)冰,阻礙傳感器與水體有效接觸,導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集失準(zhǔn)。黃河水文人察其癥結(jié),“破冰”前行,解決了這個(gè)“頭疼”的問題。寧蒙水文水資源局成立攻關(guān)小組,局長(zhǎng)帶頭提思路、想對(duì)策,技術(shù)人員合力研究改進(jìn),從設(shè)備工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及低溫下物理變化等方面,分析結(jié)冰原因,通過反復(fù)試驗(yàn),提出為設(shè)備關(guān)鍵部位加裝更為高效的保溫裝置,升級(jí)數(shù)據(jù)采集軟件,使其能夠根據(jù)環(huán)境溫度和設(shè)備狀態(tài)智能調(diào)整數(shù)據(jù)采集策略,成功突破了技術(shù)瓶頸,為黃河防凌調(diào)度指揮提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
如今,寧蒙水文水資源局所屬7個(gè)干流水文站全部實(shí)現(xiàn)水位、水溫、氣溫全時(shí)段、全量程在線監(jiān)測(cè),冰期流量、泥沙、降水量、蒸發(fā)量在線監(jiān)測(cè)也取得突破性進(jìn)展?!氨U下毠ぐ踩?、提高測(cè)報(bào)效率、拓寬服務(wù)范圍、建成數(shù)字孿生水文、支撐水利高質(zhì)量發(fā)展”的現(xiàn)代化水文建設(shè)目標(biāo)也在實(shí)踐中逐步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
“黃委水文局將繼續(xù)夯實(shí)筑牢雨水情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)‘三道防線’,扎實(shí)推進(jìn)規(guī)劃前期和基本建設(shè),加強(qiáng)關(guān)鍵測(cè)報(bào)技術(shù)研發(fā)應(yīng)用,加快新技術(shù)新裝備升級(jí)換代,分類推廣‘巡測(cè)優(yōu)先、巡駐結(jié)合’測(cè)報(bào)管理模式改革,推動(dòng)數(shù)字孿生水文建設(shè)取得實(shí)效,不斷開創(chuàng)黃河水文現(xiàn)代化建設(shè)新局面。”黃委水文局局長(zhǎng)張成在2025年黃河水文工作會(huì)議上語(yǔ)氣堅(jiān)定。
大河脈動(dòng),千古不息。站好母親河的“崗哨”,當(dāng)好防凌決策的“耳目”,黃河水文人高擎戰(zhàn)凌旗幟,久久為功。
來(lái)源:中國(guó)水利報(bào) 2025年3月19日
責(zé)任編輯:王瑜