北京市水文總站的工作人員正在隴駕莊水文測驗斷面監(jiān)測河水流量。本報記者 吉蕾蕾攝

　　  6月1日，我國全面進入汛期，南方進入主汛期。經(jīng)分析研判，預計我國今年主汛期旱澇并發(fā)、澇重于旱，暴雨洪水等極端突發(fā)事件趨多、趨廣、趨頻、趨強，致災影響重。

　　  前瞻、及時、準確的雨水情監(jiān)測預報信息，是做好防汛工作的重要前提和保障。水利部部長李國英表示，統(tǒng)籌水利高質(zhì)量發(fā)展和高水平安全，要堅持“預”字當先、關口前移、防線外推，加快建設現(xiàn)代化雨水情監(jiān)測預報體系，為洪水災害防御、保障人民群眾生命財產(chǎn)安全提供前瞻性決策支持。

　　  水文監(jiān)測預報預警是水旱災害防御工作的“耳目尖兵”。當前的建設情況如何?在防汛工作中如何發(fā)揮好作用?對此，記者進行了采訪。

　　  “三道防線”加速建設

　　  仲夏時節(jié)，北京市盧溝橋防洪樞紐兩岸青綠，從官廳山峽而來的永定河水緩緩流淌。堤岸上，一座45米高的鐵塔頂端，新建好的測雨雷達正勻速轉(zhuǎn)動，24小時持續(xù)掃描45公里半徑范圍內(nèi)的降雨云團。

　　  “測雨雷達平均40秒掃一圈，可以對地面0到2公里垂直高度范圍內(nèi)大氣中的液態(tài)水實現(xiàn)超精細化格點掃描和測量，比氣象雷達探測降雨范圍更精準，對雨量的捕捉也會更精細。”北京市水文總站預報科副主管張欣告訴記者，以前實測雨量主要依靠地面雨量站，如果被沖毀就會失去對實時雨量的監(jiān)測。有了測雨雷達，不僅可以持續(xù)監(jiān)測實時降雨量，還能提前3小時獲得降雨預報成果，為后續(xù)防汛準備爭取寶貴時間。

　　  目前，北京已在永定河流域的盧溝橋、白草畔和東大坨布設了3部測雨雷達，并已正式組網(wǎng)應用。從預報的角度來看，測雨雷達與氣象雷達協(xié)同應用、互為增益，可實現(xiàn)永定河流域北京段“云中雨”監(jiān)測全覆蓋。

　　  氣象衛(wèi)星、測雨雷達等產(chǎn)品的應用，是雨水情監(jiān)測預報的“第一道防線”。2023年以來，水利部推動“第一道防線”先行先試，指導各地加快在重要流域暴雨洪水集中來源區(qū)、重大水利工程、山洪災害易發(fā)區(qū)先行建設一批測雨雷達。截至目前，全國水利系統(tǒng)已建設測雨雷達39部，并落實34部測雨雷達建設投資。

　　  “第二道、第三道防線”分別是指監(jiān)測“落地雨”的雨量站、監(jiān)測“河中水”的水文站。“過去建設綜合性監(jiān)測預報體系，我們更加側(cè)重‘第二道防線、第三道防線’的建設，從2023年開始，我們實現(xiàn)了‘第一道防線’的突破，洪水預報模型邊界輸入由‘落地雨’向‘云中雨’轉(zhuǎn)變。”水利部水文司副司長、一級巡視員劉志雨說。

　　  在“第一道防線”有效延長洪水預見期的基礎上，“第二道防線、第三道防線”承擔著迭代優(yōu)化上一道防線預報成果的重要職責，進而實現(xiàn)“落地雨”精準監(jiān)測和洪水演進的快速精準預報。據(jù)統(tǒng)計，2023年以來，水利部門持續(xù)加強“第二道防線、第三道防線”建設，新建水文(位)站2290處、雨量站2866處，水文站網(wǎng)監(jiān)測覆蓋進一步提升。

　　  海河“23·7”流域性特大洪水后，水利部與北京市決定，建設永定河官廳山峽現(xiàn)代化雨水情監(jiān)測預報體系，構(gòu)建具有世界一流水平的雨水情監(jiān)測預報“三道防線”。目前，北京市已完成永定河官廳山峽現(xiàn)代化雨水情監(jiān)測預報體系建設工作。

　　  科技基礎不斷夯實

　　  氣象衛(wèi)星、天氣雷達、測雨雷達、航空遙感、激光雷達、智能傳感等現(xiàn)代監(jiān)測技術，為雨水情監(jiān)測預報提供了先進的感知手段;降雨預報、產(chǎn)匯流、洪水演進等數(shù)學模型的研發(fā)應用以及大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等技術的迭代更新，為雨水情監(jiān)測預報提供了算法支撐和算力保障。

　　  “當前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進，特別是以數(shù)智融合應用為驅(qū)動的新技術快速發(fā)展，為推進水文現(xiàn)代化提供了強勁推動力和支撐力。”水利部水文司司長林祚頂介紹，自去年以來，水利部不斷強化氣象衛(wèi)星和測雨雷達產(chǎn)品研發(fā)，開展強降雨定量化預報預警。積極推進測雨雷達組網(wǎng)建設，湖南、四川等省水利測雨雷達精準監(jiān)測，有效預警。全國水文規(guī)劃實施和京津冀等地水文設施災后恢復重建，監(jiān)測站網(wǎng)不斷加密，大大提升超標準洪水測報能力。

　　  同時，強化預報、預警、預演、預案“四預”措施，加強流域產(chǎn)匯流、洪水演進水動力學模型研發(fā)，建成多源空間信息融合的洪水預報系統(tǒng)，具有“四預”功能的數(shù)字孿生水利體系初步構(gòu)建。在今年珠江流域的編號洪水防御中，數(shù)字孿生北江系統(tǒng)基于廣東省級數(shù)字孿生平臺，提前兩天半預報將發(fā)生特大洪水，在數(shù)分鐘內(nèi)完成多種水庫調(diào)度方式的模擬計算，比選優(yōu)化調(diào)整水庫調(diào)度方案，成功將洪水量級控制在北江大堤安全泄量以內(nèi)。

　　  新建的重大水利工程也將雨水情監(jiān)測預報“三道防線”納入工程建設內(nèi)容。“工程開工以來，同步推進主體工程和‘三道防線’建設，成功抵御流域多場洪水，保障工程施工度汛和上下游防洪安全。”廣西大藤峽水利樞紐開發(fā)有限責任公司董事長鄧勛發(fā)說，按照計劃，大藤峽3部測雨雷達將于2025年汛前實現(xiàn)組網(wǎng)運行，屆時將進一步提升數(shù)字孿生大藤峽“四預”能力，保障樞紐及上下游防洪安全。

　　  水利部信息中心副主任錢峰說，當前，我國已基本建立完備洪水感知體系?？梢詫＞€調(diào)度23顆衛(wèi)星影像、2500架無人機航攝數(shù)據(jù)、15638個視頻級聯(lián)級控點位監(jiān)控信息，并與15.5萬個地表水文報汛站融合構(gòu)建“天、空、地、水、工”五位一體監(jiān)測感知體系，具備滾動跟蹤洪水演進、全方位實時感知洪水態(tài)勢的能力。下一步，水利部門將進一步加大人工智能等新技術新方法在水文情報預報領域的創(chuàng)新應用，努力提升防洪“四預”業(yè)務能力和水平。

　　  保障能力持續(xù)提升

　　  建設現(xiàn)代化雨水情監(jiān)測預報體系，事關人民群眾生命財產(chǎn)安全，事關國家防洪安全。今年5月，在水利部、財政部聯(lián)合印發(fā)的《全國中小河流治理總體方案》中，水利測雨雷達建設被納入中央財政水利發(fā)展資金支持范圍。

　　  李國英表示，要加快構(gòu)建現(xiàn)代化雨水情監(jiān)測預報體系，實現(xiàn)“延長洪水預見期與提高洪水預報精準度”的有效統(tǒng)一，為提升我國水旱災害防御能力、推動水利高質(zhì)量發(fā)展、保障國家水安全提供有力支撐。

　　  具體來看，要抓住“兩項重點”。一項是硬件，即現(xiàn)代化水文信息感知與監(jiān)測設備，包括監(jiān)測天氣系統(tǒng)變化及云團移動信息的航天遙感、地基空基雷達等設備，監(jiān)測“落地雨”及水流全要素、全量程、全過程的現(xiàn)代化水文測驗設備，監(jiān)測和提取下墊面條件及其變化的遙感、雷達等設備;另一項是軟件，即基于現(xiàn)代化水文信息感知與監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析計算數(shù)學模型，包括對“云中雨”的降雨預報模型、對“落地雨”的產(chǎn)匯流水文預報模型、對洪水演進的水動力學預報模型。

　　  同時，以流域為單元，按照“應設盡設、應測盡測、應在線盡在線”原則，加快構(gòu)建雨水情監(jiān)測預報“三道防線”，不斷提升“四預”能力，為洪水災害防御、水資源管理與調(diào)配，以及水利其他業(yè)務領域的決策管理，提供前瞻性、科學性、精準性、安全性支持。

　　  “現(xiàn)代化雨水情監(jiān)測預報體系建設是一項系統(tǒng)工程。”李國英說，要強化責任落實，統(tǒng)籌多方力量、多方資源，合力推進。一方面，要完善技術標準體系，推進現(xiàn)代化雨水情監(jiān)測預報體系建設結(jié)構(gòu)化、模塊化、格式化、標準化;另一方面，要加強規(guī)劃項目統(tǒng)籌，科學謀劃現(xiàn)代化雨水情監(jiān)測預報體系布局、結(jié)構(gòu)、功能及系統(tǒng)集成。要強化信息歸集共享，實現(xiàn)雨水情監(jiān)測預報“三道防線”算據(jù)、算法、算力協(xié)同共享。還要夯實科技人才基礎，強化先進實用技術設備研發(fā)，全面提高現(xiàn)代化雨水情監(jiān)測預報體系感知能力和運行水平。(記者 吉蕾蕾)