3月24日9时,黄河内蒙古段680公里稳定封冻河段全线平稳开河。这是继黄河在山东、宁夏段分别于2月12日、3月3日平稳开河后,最后一个凌汛易出险河段的开河,标志着2015—2016年度黄河防凌调度工作圆满结束。
汛从凌花起
在冬季,黄河河道里的冰凌有时会聚集成冰塞或冰坝,造成水位大幅度抬高,最终导致漫滩或决堤,这种洪水被称为凌洪。凌洪不仅会冲毁堤坝,而且可以瞬间淹没农田,其比一般的洪水还要凶猛,因为洪水里边夹杂的冰块会对人畜造成伤害。历史上曾有“伏汛好抢,凌汛难防”“凌汛决口,河官无罪”之说。
黄河每年的凌汛期就从水文人观测到的第一片凌花开始。本年度凌汛期自黄河内蒙古河段2015年11月24日开始流凌,至2016年3月24日全线开河,历时122天。出现了历史上少有的大范围封河现象,上中下游均出现流凌河段,最大流凌河段长2532公里,黄河干流最大封河长度为1242公里,其中上游宁蒙河段888公里、中游北干流河段144公里、下游山东河段210公里。
“凌情规律难掌握。”黄委宁蒙水文水资源局李学春局长如是说。年年岁岁汛相似,岁岁年年凌不同。“伏汛易抢,凌汛难防”这句广为流传的民谚道出了黄河凌汛险情的防不胜防。但是,“难”这个字眼从这位有着30多年水文工作经历的技术专家口中道出,令笔者感到意外。从内蒙古河段进入开河季的数十天来,李学春局长几乎没睡过一个囫囵觉。 “封河、开河,每年都有首凌日、首封日,凌情在各个河段表现差异大。这主要受气温、水温、流量、含沙量高低、河道特性等的影响,不确定因素太多。”李学春局长说。
“本年度凌情具有‘两晚一早、封河流量小、冰期水位低、槽蓄水增量较小、开河凌峰较大等特点。‘两晚是首凌、首封偏晚,首凌较常年(1970—2015年资料系列)偏晚5天,首封较常年偏晚13天;‘一早是开河较常年偏早2天;最大封河长度1242公里,在近45年内位列第五、为近5年来最长;最大槽蓄水增量9亿立方米,较多年均值偏少29%,为1970年有凌情实测资料以来倒数第三;头道拐水文站最大凌峰流量2010立方米每秒,为近12年以来最大……”李学春掰起指头细数本年度宁蒙河段的凌情特点。
黄河防凌形势之复杂、凌情监测预报之难,或许只有凌汛期每天与冰凌打交道的水文人体会最为深刻。
鏖战开河季
2016年2月7日,黄河宁夏段开始融冰解冻,宁蒙河段进入开河季。
开河时期,由于黄河在宁蒙河段由低纬度流向高纬度,当气温回升、河流开冻时,地处低纬度的上游河段先行开冻,而地处高纬度的下游河段仍处于封冻状态,从上游下来的流冰以摧枯拉朽之势向未开河的下游河段行进,极易形成冰塞冰坝,从而造成灾害。
每年开河季,都是宁蒙河段防凌工作最紧张的阶段,也是水文人最繁忙的时期之一。在这50多天里,黄河水文人如履薄冰,日夜堅守,密切监视凌情变化。
3月3日8时30分,宁夏河段全线开河;
3月12日,内蒙古巴彦高勒水文断面解冻文开河;
3月19日14时,内蒙古三湖河口水文断面解冻文开河;
3月21日10时30分,内蒙古包头水文断面解冻文开河;15时,头道拐水文断面解冻文开河……
分布在宁夏和内蒙古黄河沿岸的7座水文站的水文尖兵,接力赛般密切监测着黄河冰凌消融的变化,他们所遭遇的凌情不尽相同。
石嘴山水文站站长丁义斌向笔者介绍:“石嘴山在整个宁蒙河段流凌持续时间最长。由于这段属于推移质河床,ADCP这类新仪器不适用,封冻期在冰面打孔施测,流凌期使用测船太危险,为保证安全,测流、取泥沙样本等多数监测只能采用缆道吊箱。每次测验得拿好几双手套,测深杆从水里提出来就结上一层冰,240米宽的断面,一层一层的冰往上挂,到最后测深杆都沉得提不动。”
“我们站人员较少,测站管理和测验任务着实不轻。监测断面处在三盛公水利枢纽下游约400米,只要三盛公枢纽起闭闸门就得测流。基本上一天到晚都要测流,不能漏掉一个关键点。站上除了进行黄河水位、流量、含沙量等水文信息的采集,还有北方干旱半干旱地区最大的蒸发站近20项监测任务。”3月24日,在巴彦高勒水文断面,站长王海红下意识地盯着河水流经的电子水尺,岸边距河面数米还有开河前被挤到岸上的许多冰块。虽然这里已经开河十多天,但测验任务并没有减轻,还要见缝插针地安排汛前准备的水准点联测、设施设备维护更新等。这位“80后”站长深感肩上责任重大,对站上的工作不敢有丝毫放松。
三湖河口水文站是黄河上所处纬度最高的水文站。全站职工平均年龄仅28岁,是一支年轻的水文队伍,今年33岁的站长裴云年龄最大。为弥补经验不足的劣势,他们加强测验,每2小时观测一次水位,随时做好测流准备,遇到困难共同出谋划策,眼疾手快躲避袭来的流冰……除了完成测验任务外,他们还完成了TC401电子水尺的比测应用,微波流速仪比测,自动气象仪比测,开展了自动冰厚测量仪的试验……
包头水文站是2014年1月1日才建成投入正式运行的站点,但该站所处位置重要,是各级领导检查防凌工作的必经之地。50岁的站长王瑞君有着近30年的一线测报经验、扎实的技术功底、较强的协调能力和沉稳踏实的工作作风。“我们就靠实测。”全站清一色的共产党员,话语掷地有声。守在河边,水位变化接近20厘米就要测流,河里沙大了也测,测得的流量与预判不符还测,最大水深和最快流速两侧都要加测……仅3月19日12时到23日12时,该站实测流量11次、输沙率3次。为确保测验过程的人身安全,胆大心细的站长王瑞君和副站长张瑞峰俩人要抬上一根测深杆,一前一后从左岸到右岸,仔细“探测”冰面变化,检验过后,才让测验人员开始实测。
这个开河季,他们有两个最难忘的经历。一个经历是3月20日的夜测,包头水文站上游一处关键河段堆冰严重,地方政府实施了多次爆破,当晚,破碎的冰凌大量流到包头水文断面。白天,他们已经实测过两次,夜间和流冰的增加都增加了测验的危险性,但若不及时测验或是测得不准确,就不能完整控制水沙变化过程,甚至给防凌决策造成不利影响。于是,他们决定采取浮标法测流。为保证浮标法夜测使用的系数正确,到站支援的霍庭秀等3位技术骨干在断面不同流速、不同位置多处比测,率定浮标系数。这次夜测,保证了水沙过程控制的完整性和测验质量的可靠性。另一个经历是在冰上最后一个测次。测报关键点的开河期的冰跟封河期已大不相同,表面看着差别不大,实际上冰下已被融空,冰质疏松,用钢钎打孔较容易。一天上午,他们刚在一块30多米宽20厘米厚的冰上打了3个冰孔,施测流量,但下午这块巨冰就流走了,想想都后怕。
头道拐上游的几个水文站逐个解冻开河后,几乎所有关注凌情的目光都聚集在头道拐水文站,因为这里的水位、流量变化直接影响对万家寨水库调度的科学决策。除了严密监测水位,专心施测每一组流量、含沙量数据外,他们还要应对来自各方的询问,电话铃声此起彼伏。“今年的开河形势跟去年完全不同,从水位与流量关系线上就看得出来,前两年开河期都是水位涨高流量增大的态势,今年这几次测验反映出来就不一样,水位上涨,流量却在减小,极大的可能就是流冰冲下去之后在某处发生壅堵,导致水位抬高。”3月22日,一线测报经验并不算丰富的“80后”站长沈国庭大胆总结和推测遇到的情况。在到站支援测报的技术人员的指导下,他们根据河面流凌量的多少、水位上涨的情况,及时采用浮标法、吊箱缆道测流、船测等加密测次,尽最大努力监测洪水过程。
每到一站,笔者都切实感受到水文职工认真负责、不放过每一个细节的工作态度,困难面前他们无所畏惧,他们选择的是担当。
技术驰援保质量
本年度凌汛关键时期,黄委水文局领导两次带队检查防凌工作;预报部门及时到发生凌情河段查勘凌情河势;测验技术部门则奔波在各水文站之间,及时指导制定报汛曲线、合理安排测次。
在宁蒙水文水资源局所辖的7个水文站里,“80后”“90后”人员占到一半以上。“如此年轻的队伍,要准确把握每一个关键时机,完整控制洪水过程,保证测报质量,一靠加强技术监督和指导,二靠加密测次。”宁蒙水文水资源局技术科科长霍庭秀说。
“这几年,我们在平时注重加强对职工水文业务的培训和考核,针对年轻职工偏多的现状,局里提倡‘以水文站为平台,干什么学什么,缺什么补什么的学习氛围,每个站都建立了学习讲堂制度,每一位水文职工必须成长为多面手。这种带有压力的学习模式颇见成效。”宁蒙水文水资源局纪检書记魏连双对在全局推广的职工教育方式十分肯定。
3月22日下午,笔者在头道拐见到前来指导测验的技术科工程师刘伟莉,“这段时间是哪站开河往哪站跑。昨天头道拐断面开河了,本打算今天返回机关,但是因为水位下降过程不够明显,槽蓄水量释放缓慢,形势复杂,增加了报汛难度,必须加强测验和分析,确保每一个决策准确,局里增派的技术力量今晚就能到站。”她表情严肃地说。
防凌再添利器
黄委水文局除加强对凌汛测报工作外,更重点关注高新技术在防凌中的应用。据了解,该局在2015—2016年度凌汛期将中尺度数值模式(MM5)、卫星遥感技术、多旋翼无人机等先进技术和设备应用于气象预报和冰情巡测工作,有效提升了黄河防凌水文测报的科技含量和时效性。
启用多旋翼无人机开展宁蒙河段冰情巡测,可为防凌调度提供宝贵的视频和图像资料。巡测队副队长王亚飞向笔者展示了该设备的使用情况及特点。他们运用多旋翼无人机拍摄重点河段的冰凌情况,通过4G无线网络实时传送给各级防凌决策部门和领导,既提供了第一手现场资料,又解决了冰情巡测时无法抵达危险河段观测的问题,还突破了人工观测的局限性,而且设备具有携带轻便、操控简单、成像清晰、实时传输等特点,不仅提高了观测质量,还有效降低了人员的劳动强度。开河期间,该设备每日飞行不少于5个架次,已累计飞行70公里。通过无人机拍摄到重点河段的影像资料,我们看到包西铁路桥上游冰桥及堆冰变化的情况,还看到喇嘛湾至曹家湾河段左岸有的地段上水严重,有的地方河里的流冰被挤上岸,巨大的冰块占据了大幅路面,严重影响交通。该设备在防凌工作中的利用,就像为水文巡测插上了“翅膀”,从空中俯览凌情,让防凌测报更加胸有成竹。
本年度凌汛期,巡测队累计行程28200公里,完成了28个固定巡测断面的冰厚测量,拍摄冰情照片近2000张、视频资料300多分钟。
在2015—2016年度凌汛期,黄委水文局共发布长、中、短期气温预报225期,流凌、封(开)河预报和通报42期,并确保所发预报的科学性和可靠性;网络保障率实现100%,共报送各类水凌情信息18000余份,向上级及防汛部门发送水情短信5000余条次,无一差错缺漏报。
2015—2016年度凌汛期结束了,但水文人忙碌的脚步仍在继续,桃汛洪水的接踵而至,汛前准备又如火如荼地开始了。