省气象台发布暴雨蓝色预警、省防指启动防汛四级应急响应、山东黄河河务局发布洪水防御四级应急响应……7月20日夜间起,今年山东省“七下八上”防汛关键期首轮强降雨来袭,菏泽、济宁、济南、泰安、淄博等地出现大到暴雨,局部大暴雨。
各级防汛部门闻汛而动,时刻绷紧“安全弦”。在大江大河沿岸,数字技术正成为守护安澜的“新利器”——测雨雷达织就天地一体监测网、视频监控化身“空中哨兵”、数字孪生流域推演洪水演进……近年来,防汛“硬仗”的背后,来自数字技术的支撑越来越牢固。近日,记者深入大汶河沿线,探寻这条河流在数字时代如何构建起更具韧性的防御体系。
家门前的河道来了全职“哨兵”
7月20日夜间,鲁中山区暴雨倾泻而下。大汶河肥城段的三娘庙险工段,湍急的河水奔涌而去。与往年不同的是,河道边林立的新设备正悄然织密防汛“数字防线”。
大汶河自东向西流经济南、泰安、济宁三市,流域地处鲁中山区与鲁西平原过渡带,特殊的地形易造成局部洪涝灾害。其中,位于肥城的三娘庙险工座湾迎流,水流湍急,水流淘刷易造成崩岸。
“以前遇到连续大暴雨,全村人都得上堤守着。”今年76岁的刘凡珠是土生土长的三娘庙村人,经历过大汶河两次大洪水的他,深知村庄所在地的特殊性。“我们村就在河道拐弯的地方,水大了直接冲过来,冲到河堤土软了就麻烦了。”
近年来,刘凡珠见证着家门口河道的变化,河道清淤、岸坡绿化、堤坝加固……今年,河边又多了不少新设备。“虽然说不上来具体是干什么的,但知道是为了保障安全。”
在三娘庙险工段的河道边,新建的雨情水位观测仪如“哨兵”般稳稳伫立,顶端的集雨装置实时记录降雨量,水下传感器一刻不停地捕捉着水流的脉动和水位的高度。“过去汛期强降雨值班,得不定时地往河边跑,量水位、测流速,浑身湿透是家常便饭。”肥城市河道管理保护中心副主任孙大伟说,现在方便了,雨水情数据实时上传,在办公室就能实时监测。
沿着堤坝行走,嵌在堤坡的银灰色小盒子虽不起眼,却能发挥大作用。“这是堤坝渗压自动监测设施,别看个头小,能耐可不小。”孙大伟介绍,如果河道水位持续上涨,大堤长期受洪水浸泡,可能会发生位移,也是发现险情的前兆。“它的探头一直埋到堤底9米深,能感知到毫米级的位移变化。去年整治河道时,肥城段的三处险工段都装了这个设备,今年汛期首次发挥作用。”
说话间,不远处的监控杆传来轻微的电机转动声。360度旋转的高清摄像头正扫描着河面与堤岸。“这‘电子眼’比人盯得还紧,咱老百姓的心里踏实多了。”刘凡珠说。
用上“智慧大脑”,防洪调度更精准
距离三娘庙险工31公里的泰安市防汛抗旱指挥中心,数字大汶河被搬上了巨型电子屏,来自三娘庙险工段的各类监测数据、监控画面实时传输到这里。
“这是省水利厅统一开发的重点流域防洪联合调度决策支持平台,通过数字孪生技术加持,给河流装上了‘智慧大脑’。”泰安市水利局副局长刘永辉说,“以前防汛调度,更多是依靠经验和历史数据,现在有了这个系统,可以对流域内的水文、气象、工程等信息进行实时采集、分析和模拟。”
这个“智慧大脑”有何过人之处?据了解,系统在汇聚原有实时监测数据的基础上,新建1部全极化X波段测雨雷达,可实现1分钟频次、15米分辨率、半径120公里的实时面雨量监测,如同“鹰眼”覆盖整个大汶河流域,精准捕捉降雨轨迹。同时,还基于最新的视频AI测流技术,建设74个水位—流量—流速一体化视频测流站点,补全了大汶河流域的实时监测及预报断面站网。通过传统与新型监测手段的结合,流域内水的每一个动向都能被及时传送至系统的“眼睛”,“智慧大脑”对水情了如指掌。
汛情来临时,精准调度上下游水库、水闸拦洪、削峰、错峰,是流域防洪的关键。刘永辉告诉记者,当预测到上游出现强降雨时,系统能在几分钟内模拟出不同降雨量下洪水的演进过程,包括水位上涨速度、淹没范围等,制订出工程调度方案、风险预警方案、应急抢险方案。
人防+数防,小水库有了双重“保险”
小型水库历来是防汛的薄弱环节。“往年一到汛期,藏在山区里的小水库就成了揪心事。”泰安市水利局防汛专班相关负责人王晓光说,“大汶河流域有456座小型水库,最远的开车要走3个小时山路,基层管护员巡查时遇上暴雨连手机信号都时断时续。”
近年来,山东省加快推进数字水利建设,不仅给大江大河装上了“智慧大脑”,全省268座大中型水库、5256座小型水库及山洪防御区域也实现了数字化管理全覆盖。去年汛期,山东省数字水库管理系统上线运行,小型水库也配上了“数字管家”。
“以公馆水库为例,受此次降雨影响,水库已蓄满溢洪。”随着工作人员演示,系统界面从大汶河流域全貌骤然拉近,监控镜头里,水库大坝的轮廓愈发清晰,迎水坡的混凝土护坡块排列齐整,水库水位、降雨量等数据实时在屏幕右侧跳动。
“现在进入防汛关键期,小水库防汛责任人每天都要巡查,像这次的强降雨天气,巡查频次加密到1小时一次。”王晓光介绍,系统还为巡查防守工作搭建了信息化管理平台。工作人员在巡查过程中发现问题,可以通过手机App及时上报,系统会自动记录问题的位置、类型等信息,并将任务分配给相关责任人及时处理。同时,也能动态监督相关责任人员上岗到位履职情况。
人防+数防,小水库有了双重保险。“一方面,传统巡查通过数字赋能更加规范高效;另一方面,数字系统24小时值守,一旦出现水位超警、溢洪甚至其他异常情况,系统会自动弹窗报警,指挥中心可立即调看实时画面,为决策赢得黄金时间。”省水利厅水旱灾害防御处处长于静介绍。
汛期不过,守护不止。当前山东省正值“七下八上”防汛关键期,根据气象水文预报,7月下旬至8月上旬,全省平均降水量较常年偏多一至两成,大汶河、沂沭泗水系、漳卫河可能发生超警洪水。大汶河畔一个个日夜运行的“数字眼”,正以源源不断的数据流,筑起防汛安全“新堤坝”,让古老的大汶河在科技护航下,更有底气应对一场场风雨。(记者 方垒 通讯员 霍德舟)