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和洪水「賽跑」的人:靠高科技、「火眼金睛」與洪水搶時間

進入汛期,對於遍布在四川省內各大流域水文站的工作人員來說,防汛就是一場和洪水體力以及腦力的賽跑。

體力上,他們要通宵達旦測數據算量值,甚至冒著洪水上漲的危險只為傳出一份準確的報告。

腦力上,他們要和各種繁雜的數據較真。依靠各種氣象、水文等歷史或者實時的數據資料,他們要提前通過模型摸清洪水的底細,將其行蹤報告給下游沿岸城市。這份報告里,包括洪水的流量,流速以及預估抵達的時間。

這段「預見期」拉得越長,為下游的防汛準備越有利。表面上是與洪水的賽跑,實際上也是為生命爭取時間。

測洪峰:為金堂趙鎮大轉移提供決策支撐

7月10日21點,簡陽、金堂、青白江等成都市區被雨水「點名」。不到一個小時,成都敲響暴雨黃色預警。

位於金堂縣趙鎮觀音山村21組,地處沱江小三峽峽口的三皇廟水文站內,站長王菊香隨時瀏覽著水情監測平台內顯示的沱江上游雨情信息,手邊的電話不斷響起。「已經啟動應急測報預案了,各站點也要啟動相應的測洪方案。」

11日凌晨三點,成都水文水資源勘測局作出了當日第一份洪水預報:預計今日15時沱江三皇廟水文站將達到4800立方米每秒的洪峰流量。然而,隨著上游雨勢逐漸增大,這個預報數值也被持續刷新。3小時後,發布了第二次預報結果,隨後在早上九點時,又持續發布預報結果:預計沱江三皇廟水文站11日17時將達到8000立方米每秒洪峰流量。」

而這個流量意味著金堂縣趙鎮舊城區將面臨受淹,部分低洼區域可能淹沒至2-3層樓高。隨即,金堂作出人群的疏散和轉移。

該流量數值背後依賴的,是積累豐厚的水文資料和成熟的預報方案。「降雨未發生前,我們會根據氣象部門預報的暴雨量級和降雨時程分配等,作預測預警。」成都水文局水情預報科科長黃碧波表示,降雨發生後,則是根據實際降雨量、江河底水狀況和前期降雨影響等因素通過早已經率定好的預報方案進行推算。

對於水文工作人員來講,洪水發生的時間就是他們的工作時間。「而我們又要盡量壓縮我們的工作時間,及時更新預報結果並同步發布為當地政府預留出更多防汛準備時間。」黃碧波介紹,沱江三皇廟水文站的洪水「預見期」一般在十小時左右。「成熟的預報方案和多年積累的工作經驗,為準確的洪水預報提供了可靠保障。」

而在11日18時40分,金堂的最高洪峰流量達到了7810立方米每秒,預報的準確率達97.6%。該數值亦為沱江三皇廟水文站建站以來第二高洪水位,形勢危急但至今並無任何人員的死亡報告。

高精尖:新技術設助力與洪水「搶時間」

至於金堂縣為何會發生如此嚴重汛情,這與其地理位置有關。金堂處北河、中河、毗河匯入沱江的關口,縣城下遊河道且相對狹窄,坡度小致水流流速較緩不易快速排出。每年,金堂都是全省汛期的嚴防點位。

為實時掌握金堂水情,1939年就建起三皇廟水文站。選址這沱江關口處,也剛好定點扼住這北河、中河、毗河匯合後的關鍵水文信息,及時為下游提供來水情況

王菊香的父親也曾是三皇廟水文站的一名尖兵,她在1981年底接過父親的接力棒後,已在這駐紮近四十年。她回憶,以前測驗條件明顯比如今差,水文工作人員必須搖著小船駛到江心,進行流速以及含沙量的測驗。往往在船上一待就是大半天,吃喝拉撒全在船上解決。「大家總互相調侃到,『給我好幾萬都不願意下水了』,可接到任務後又一躍而上江船。」

如今的測驗工具更加先進。除了有包含遙測水位計和遙測雨量計的自動化測報設備的加入,雷達波測流、ADCP等先進的設備也投入使用。不過在暴雨環境下,江內雜物的增多,電力供給中斷等問題,最原始的浮標測流方式仍沿用至今。

水文站二樓最外的浮標房內,安設著一套手搖式浮標投放纜道,其「軌道」延伸至河對岸。房內堆積著的一捆捆稻草把和一個個體積大小差不多的泡沫塊,水文站工作人員稱為「浮標」。把這些簡易的浮標掛上架在纜繩上的投放器後,水文工作人員便將它們送至江面上方,一聲令下後,逐個放下浮標,它們即將進入一段「百米跑道」。

在二樓另一端的王菊香早已準備就緒。當浮標順水流到達這「跑道」起點後,王菊香發出信號並開始計時,運行到中點時另一工作人員便利用全站儀測出浮標與河邊基線形成的夾角,以此計算出浮標在斷面上的距離。當浮標到達終點時,駐守在那的工作人員再發出信號,叫停計時。

「通過浮標在這百米內所用時間,我們可以計算出水面流速。一般情況下我們會在水面橫向勻距陸續投放多個浮標,增加準確度,但每一次我們得統一盯防一個目標。」

王菊香介紹,在水位容易暴漲暴跌的河流,浮標測速就得「搶時間」。「因為高水位很可能就會在半個小時甚至十幾分鐘內開始回落,所以就要進行搶測。為了儘快測出流速,就會在河流最湍急的中泓處進行投放,測出中泓水面流速,這樣才來得及測得洪峰流量。」

火眼金睛:人力觀測預判幫助決策

暴雨來襲,除了一次次通過手搖放下浮標進行流速測量,水位的觀測以及洪水流量的推求也是水文人員的職責。

離三皇廟水文站十幾米的河岸邊,一條以厘米為最小刻度的水尺嵌於斜坡上,旁邊無序散亂著被洪水裹挾上岸的雜草。王菊香介紹,今年的洪水曾到達了水尺8米刻度以上的地方,接近了81年7月那場大洪水的水位。

江水到達水尺的讀數加上以吳淞基面測得的水尺零點高程,就等於沱江三皇廟站點觀測的實際水位。一旦王菊香發現江水開始出現上漲趨勢,每上升五寸她就要在水位觀測記載簿上記錄一次。漲勢愈發兇猛時,觀測間隔時間還會不斷縮短。

根據水位流量關係線,可以及時地查出實時水位相對應的流量。「比如439.90米的水位,大概對應的就是1000立方米每秒的流量。」王菊香告知,在進行洪水預報時,根據該關係線推算出流量也是搶時間的方法。「如果通過水位,水道斷面面積,實測流速等計算實測流量,人工進行計算起碼都要花上半個小時的時間。」

而這條水位流量關係線的得出,也離不開實時的觀測測驗數據。在三皇廟水文站辦公室的牆壁上,掛著寬約近1米的兩張曲線圖。一張是橫坐標為時間,縱坐標為水位的水位過程線圖,勾勒出三皇廟站點在此次「7·11」洪水過程中的水位漲落趨勢。另外一張,則是以流量為橫坐標,水位為縱坐標的水位流量關係圖,可見7月以來水量走勢。

每條線上,都分布著工作人員用紅筆標出的流量測驗點。洪水過程中,每次測出的水位值都會對應標註在表內。「就算我們為了搶時間不能立刻計算出流量,但我們都會儘快算出並在圖上點出流量和水位的關係點。」

曲線可見,在11日至14日這段時間內,水文站工作人員布了44個點,表示進行了44份的流量監測。「因為這段時間漲水密集,必須施測洪水過程,以保證達到測驗要求。」王菊香解釋,有的水文站一年的工作量都有可能達不到這種強度

成都水文水資源勘測局相關工作人員介紹,因為受下游電站關閘形成回水的影響,有時相同的水位會出現不同的流量值。所以在勾勒報汛用趨勢線的時候,往往通過點群重心定出一條曲線。「這樣也是為了報汛的需要,而每一年報汛用的水位流量關係線就是根據這一條條手繪的曲線進行更新。」

暴雨來襲,除了一次次通過手搖放下浮標進行流速測量,實時水位的觀測以及河水流量的推斷也是水文人員的職責。

離三皇廟水文站十幾米的河岸邊,一條以厘米為最小刻度的水尺嵌於斜坡上,旁邊無序散亂著被洪水裹挾上岸的雜草。王菊香介紹,今年的洪水曾到達了水尺8米刻度以上的地方,接近了81年7月那場大洪水的水位。

江水到達水尺的讀數加上以吳淞口海拔高度為零米標準的高程,就等於沱江三皇廟站點的實際水位。一旦王菊香發現江水開始漫過水尺的零度值,每上升五寸她就要在小本本上記錄一次。漲勢愈發兇猛時,觀測間隔時間還會不斷縮短。

根據水位流量關係線,可以及時地找出實時水位相對應的水流量。「比如著439.9米的水位,大概對應的就是1000立方米每秒的流量。」王菊香告知,在進行洪水預報時,根據該關係線推算出站點水流量並通報給下游防汛辦,讓他們掌握上游來水情況也是搶時間的方法。「如果通過水位,水斷面面積,流速等計算水流量,起碼都要花上半個小時的時間。」

而這條水位流量關係線的得出,也離不開實時的監測數據。在三皇廟水文站辦公室的牆壁上,掛著寬約半米的兩張曲線圖。一張是橫坐標為時間,縱坐標為水位過程線,勾勒出三皇廟站點在此次7·11洪水過程中的水位漲落。另外一張,則是以水流量為橫坐標,水位線為縱坐標的流量過程線,可見7月以來水量走勢。

每條線上,都分布著工作人員用紅筆定出的圓圈。洪水過程中,每次測出的水位值都會對應標註在表內。「就算我們為了搶時間不立刻計算出水流量,但我們都會加快算出並在圖上點出流量和水位的關係。」

曲線可見,在11日至14日這段時間內,水文站工作人員布了44個點,表示進行了44份的流量監測。「因為這段時間漲水密集,必須縮短布點時間,以保證數據準確。」王菊香解釋,有的水文站一年的工作量都有可能達不到這種強度。

成都市水文局相關工作人員介紹,因為受下游電站關閘的影響,有時相同的水位會出現不同的流量值。所以在勾勒趨勢的時候,往往取中間值。「這樣也是為保證曲線的穩定,而每一年的水位流量關係圖就是根據這一條條手繪的曲線進行更新。」

快傳播:搶在洪水淹沒前傳遞水情

還有一種賽跑,是在洪水抵達之際,拼全力讓水情信息傳遞暢通。

這個7月,若爾蓋水文站經歷了自1980年建站以來最大歷史洪水的嚴峻考驗。

10日,黑河水位上漲,也殃及了旁邊的若爾蓋水文站。當淹過堡坎,工作人員陳泊安和王智陽知道,這場與硬仗已經開始了。

把控黑河水情情況和水文情況,關鍵在水文遙測設施主控機箱和伺服器。工作人員通過遙測設施的即時數據,可對河流的水位情況「了如指掌」。但突如其來的大雨,打破原本被掌控的局面。

「水文站逐漸被淹,已經快到水文遙測設備主控機箱底部了。」武佳澤解釋道,主控機箱是水文數據監測、搜集、儲存和發送的關鍵,不能進水,否則無法使用。

11日下午,為了讓水文監測數據免於斷層,陳泊安和王智陽將水文遙測設備主控機箱進行了加高處理,同時做好了防水措施。

面臨不斷上漲的水位,他們還搶測了一份寶貴的實測流量。「根據這份實測流量結合之前的數據,也能推測出未來可能出現的水情。」

另一邊,阿壩水文局黨員突擊隊緊急馳援。12日晚上七點,武佳澤趕到若爾蓋水文站時發現,「蒸發雨量場的水差不多漫到腰際了。」來不及多想,一場水文應急救援監測工作就地展開。

這天夜裡,戰鬥在若爾蓋水文站的黨員突擊隊成員未曾停下來過。眼看水位不斷上漲,原本加高處理的水文遙測儀器面臨著再次被淹的情況,他們在水位上漲之前對機箱進行了拆卸、搬運,並轉移安裝到站房樓頂高處,「我們的任務是要確保水情信息的暢通。」武佳澤說。

13日凌晨2點,水文遙測設備完成了組裝與調試工作,四川省水情信息平台再次接收到了若爾蓋站水文數據。此時,這群水文戰士已經連續奮戰了7個多小時。這註定是個不眠之夜,「水文遙測設備每五分鐘播報一次水文數據,人工每小時檢查一次水文遙測設備,這樣才能實時監控到水位趨勢。

17日上午,阿壩水文局第二批黨員突擊隊也抵達若爾蓋水文站,開展洪水過後的生產自救、恢復水文監測設施設備、清淤以及消毒防疫等工作。數日過去,若爾蓋黑河水勢逐漸退去,水文站留存下來的淤泥見證了洪水曾經來過的跡象,這群與洪水「賽跑」的還在繼續戰鬥。

封面新聞記者 楊晨 秦怡 部分圖片由受訪者提供


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