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黑科技让防汛抗洪“更智慧”

  2018年8月14日,南水北调中线干线荥阳管理处工作人员在南水北调索河渡槽附近巡查渠道安全。新华社记者 鲁 鹏 摄

  作为全国首批海绵城市建设试点城市,2015年以来,江西省萍乡市在全域范围内生态治水,成效显现。新华社记者 张国俊 摄

  6月12日,福建省福州市已进入汛期,为了确保行车安全,福州动车段随车机械师对动车组进行开行前检查。新华社记者 张国俊 摄

  近期,中国进入主汛期,各地各部门积极应对做好防汛工作。近日,在浙江省的防汛应急演练中,无人机“飞翼”、抛投机、水陆两栖车等亮相演练现场,展现了水上救援的高超本领,引起了参与人员的浓厚兴趣。

  随着国家防汛减灾体系的逐渐完善,防汛抗洪能力大幅提高,各类防汛抗洪设施不断加固和完善,同时,更多智慧防汛手段亮相,手机程序及时更新最近的汛情和预警,智能机器人“冲”在抗洪第一线,海绵城市的透水地面迅速吸收降水……防汛领域管理思路和应用技术的创新,让防汛抗洪变得更智慧。

  无人机、机器人、5G技术……今年的防汛抗洪中,这些热门技术大显身手,一系列“黑科技”从全方位帮助防洪抗洪工作,有效提高了预警抢险的机动性和时效性。

  在汛情的监测预报方面,湖北省积极探索,各种仪器在空中、水面、水下各自发挥作用。研发了巡视无人机、5G智慧无人救生船、水下探视仪等一系列监测设备。

  湖北省恩施市电力公司有关技术人员向本报介绍说,在汛情的监测方面,他们利用无人机对电站水库进行检查,排查大坝和库区安全隐患,着重检查水库库区周边的滑坡情况,对大坝周边的边坡裂缝、滑坡体、危岩等情况及时发现并及时预报。无人机可以到达库区内无人可去的地方,实现检查的全覆盖,降低风险的同时也提高了效率。

  此外,专门为输电线路设计了导航软件“奥维互动地图APP”,将其植入湖北电力巡检职工的手机中,无人机巡检从而有了“天眼”导航,可实现超近距离记录杆塔绝缘子及导地线运行情况,实时播报汛情隐患。

  浙江省海豹救援队公共关系部部长李洁琼向我们介绍,该救援队主要救援任务针对的是钱塘江流域,钱塘江涌动的泥沙给救援工作带来了很多不便,所以常常要综合利用各种科技手段展开救援。人们可以遥控“水上飞翼”在空中展开救援,并可以设计好回程的路线。抛投器作为辅助,像投射向高空的一个炮筒,利用压缩空气瞬间打开形成一个救生圈,当救援对象在河道比较湍急的地方且距离较远时,就将抛投器打在他的上方,绳子顺着水流飘到救援对象的附近,被救者抓到救生圈就可以获得救助。如果被困者在浅滩等复杂地形还可以使用喷泵艇,它可以很快到达被救者身边将人拖拽上岸。

  同时,李洁琼表示,救援本身就是一个整 合的过程,不能盲目施救,如果遇到了复杂情况,一般会应用多项技能,这样才能让被救助者在最短的时间内获得生存的最大可能。

  在四川,通过与实地情况的结合,在汛情监测方面也做出了创新。成都市三皇庙水文站采用悬挂于缆绳之上的监测仪器流速仪。这种仪器通过缆绳往返于沱江两岸进行测量,可获取相关数据。

  最近,住在江苏南京江北新区弘阳广场附近的居民出门时,会发现路边多出了一根蓝白相间的柱子。这不是普通的道路警示标牌装置,而是一个积淹水点监测装置。今年汛期前,江北新区在辖区建设基层防汛预报预警平台,实现防汛监测体系从大江大河到基层的全覆盖。

  这个监测装置有2米多高,顶端有一台摄像机。江北新区环境保护与水务局相关负责人介绍,此处是一处积淹水点,这个装置可以实时监测积淹水点的情况,并将数据实时传输至防汛预报预警平台。工作人员为装置设定了水位警戒值,一旦出现积淹水、达到设定值,平台就会自动报警,便于工作人员采取相应措施。

  对于这些新科技的应用,中规院(北京)公司生态市政院院长王家卓对本报表示,技术的发展对于防汛抗洪有着很大意义,利用机器人参与到防汛抗洪中,可以有效降低人们直接面临的风险。同时,科技力量在精确调度方面也是很关键的,例如对降雨量和降雨时空分布的准确预测、对洪峰模拟的精确计算等,都能在防汛抗洪的过程中发挥重要作用。

  为了减少汛情的伤害,全国各地还创新思路,积极加强防汛减灾体系建设,进一步提高了防汛成效。

  长江流域系统的防汛管理是中国防洪体系中的关键工程,三峡枢纽管理局水库管理部技术人员告诉本报,今年,长江流域水工程联合调度运用计划启用,这一计划首次将流域内蓄滞洪区、重要排涝泵站和引调水工程等水工程纳入联合调度范围,联合调度的水工程由2018年度的40座控制性水库,进一步扩展至包括40座控制性水库、46处蓄滞洪区、10座重点大型排涝泵站、4座引调水工程等在内的100座水工程,调度范围也由上中游扩展至全流域。

  “范围广是一大特点,今年从水库群防汛提升到水工程防汛,首次将流域内蓄滞洪区、重要排涝泵站和引调水工程都纳入到联合调度范围,调度范围也由上中游扩展至全流域,更好地保障了长江流域的防洪安全。”三峡枢纽管理局水库管理部技术人员对本报表示,该工程通过联合调度,可以满足主要控制断面的生态流量,为维护两湖及河口地区生态环境和用水安全发挥重大作用。

  此外,长江流域信息共享平台的建设也在继续推进中,长江流域内的水文部门与气象部门共用数据库和应用终端软件,实现观测站点数据的共享。通过这个平台,人们对汛情的预报水平得以提高,有利于了解长江上下游的情况、进行实地调试,沟通协调。据了解,该系统平台的建设,还有助于流域气象服务实现与水利部门防汛“一张图”、与航运部门护航“一张网”、与流域各省气象服务联动“一盘棋”的良好成效。

  在提高城市防洪能力建设中,也需要创新思路,系统推进。中国城市规划设计研究院城镇水务研究院院长、教授级高工张全在接受本报采访时表示,在一些特大城市或是复杂地形的防汛中,重视工程建设的同时,也要注重智慧管理。在防汛过程中,通过智慧联动,可以根据模拟数据,充分利用好现有资源;还可以通过智慧管理,让现有设施发挥出最大效益,并根据实时数据来科学决定湖洞管道排涝功能的开启。这样一来,既提高了效率,又降低了人员成本。

  在浙江省温州市平阳县,为了消除水患,近年来正逐步完善鳌江流域“上蓄、中疏、下排”的系统治理方案。目前,顺溪水库已建设完成并投入使用,水头段防洪工程即将投入使用,南湖分洪工程完成前期政策处理工作。当地期待,随着各项关键性工程的推进,或许不久的将来,人与水终将在这片土地上握手言和。

  与其在汛期跟洪水不断对抗,不如在城市和相关工程的设计和建设过程中就与自然和谐相处。人水共存这一理念,在“海绵城市”建设中得到了很好体现。

  作为全国首批海绵城市建设试点城市之一,陕西省西咸新区的沣西新城经历了4年多的海绵城市建设,今年汛期,沣西新城的汛期压力明显小了很多,在今年4月和6月的两次强降雨中,沣西新城没有出现内涝,雨水被顺利吸入城市的“海绵”之中。

  在这里,城市主干道旁的绿地比道路低30公分,雨水可以顺利通过路边的雨水口流向绿地,在绿地中充分存储和下渗。如遇极端天气,蓄水层满了之后,雨水还能通过高出绿地的一个溢流口,进入市政管网。此外,该城不少建筑物的楼顶都有“屋顶花园”,部分雨水通过屋顶土壤介质的充分吸收,消减初期流量,多余雨水会通过建筑外排方式汇入建筑周边绿地的雨水花园中。沣西新城海绵城市技术中心相关负责人对本报表示,截至目前,沣西新城完成海绵城市建设项目67个,已建成海绵型建筑与小区240万平方米,海绵型道路50余公里,海绵型公园绿地140万平方米,防洪治理及滩面修复36公里。

  在江西萍乡市,金典城小区位于老城区,在政府最初希望拿这个小区做海绵城市的试点改造时,遭到不少居民的反对,他们担心施工会影响生活和出行。当地政府只好先改造萍乡建设局的家属院,改造后小区下雨不再泥泞脏鞋。看到改造成果,之前反对的小区态度有了大转变,如今,当地越来越多的小区有了用透水沥青和透水砖铺就的地面以及科学的绿化带等相关设施。

  张全表示,希望通过国家的技术标准来规范化,将海绵城市建设在城市内涝防治中变成正常化、可持续的方式。

  每个城市的建设规划都需要有一套科学的防汛排水方法。王家卓分析认为,城市规划要给水留出空间,洪涝风险的评估和相应的规避措施要加强,蓄滞洪区等防洪措施的规划也很重要。

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