科學(xué)應(yīng)對(duì) 精細(xì)調(diào)度

山東濱州市，黃河漂來(lái)大片浮冰（攝于2018年12月）。高立萌攝（人民視覺(jué)）

23日，黃河內(nèi)蒙古三湖河口河段出現(xiàn)流凌，標(biāo)志黃河正式進(jìn)入本年度凌汛期，北方河流進(jìn)入防凌期。

凌汛是什么？河水結(jié)冰為何會(huì)導(dǎo)致洪澇災(zāi)害？今年凌汛形勢(shì)如何？

受強(qiáng)冷空氣影響，23日8時(shí)30分，黃河內(nèi)蒙古三湖河口河段出現(xiàn)流凌。三湖河口河段冰水齊下的景象，標(biāo)志著黃河正式進(jìn)入本年度凌汛期，北方河流進(jìn)入防凌期。

預(yù)計(jì)今年黃河流域封河長(zhǎng)度長(zhǎng)、冰蓋厚

“黃河、松花江等北方河流都有凌汛現(xiàn)象?！彼克禐?zāi)害防御司副司長(zhǎng)王章立解釋，冰塊、冰層會(huì)對(duì)河水流動(dòng)產(chǎn)生阻礙，特別是在彎曲狹窄的河段，冰凌堆積堵塞，水位極易上漲。此外，春季氣溫回升時(shí)，河槽內(nèi)積存的冰凌集中解凍，往往會(huì)形成凌水洪峰。

王章立介紹，凌汛需要一些觸發(fā)條件。比如，流域內(nèi)有寒潮和冷空氣活動(dòng)；河道內(nèi)有足夠的流冰量和積冰量，對(duì)冰凌下泄形成了阻礙；有適宜形成凌汛的氣候條件和地理位置。

黃河是防凌的重點(diǎn)流域。水利部黃河水利委員會(huì)水旱災(zāi)害防御局二級(jí)巡視員陳銀太介紹，黃河寧夏到內(nèi)蒙古河段與下游山東河段為南北走向，河水從低緯度地區(qū)流向高緯度地區(qū)，是凌汛多發(fā)地帶，在這兩個(gè)河段，入冬封河時(shí)，下游先結(jié)冰、上游后結(jié)冰，而且下游冰厚、上游冰薄。裹挾流冰的河水遇到下游扎實(shí)的冰層阻塞，水位被壅高。春季融冰開(kāi)河時(shí)，上游比下游先融冰，也會(huì)發(fā)生同樣情況。“河流解凍期間，如果氣溫升高很快，或上游來(lái)水突然增加，使河冰突然破裂，迅速集中解凍，稱為‘武開(kāi)河’。這會(huì)導(dǎo)致河道里水量增加，水位快速抬高，形成洪峰?！标愩y太說(shuō)。

今年黃河流域防凌形勢(shì)如何？水利部信息中心（水文水資源監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心）副主任劉志雨分析，今年黃河上游龍羊峽水庫(kù)蓄水較多，需及時(shí)騰庫(kù)，加之黃河寧蒙河段當(dāng)前流量為近年來(lái)最大，導(dǎo)致黃河將以大流量封河，“當(dāng)河流流量大、流速快、水位高時(shí)，封河后，冰蓋前緣的冰花容易被卷入水下，形成冰塞。此外，大流量封河可能導(dǎo)致冰層多且厚，增加開(kāi)河期的防凌負(fù)擔(dān)。”劉志雨介紹，受拉尼娜狀態(tài)持續(xù)發(fā)展的影響，預(yù)計(jì)今年影響黃河流域的冷空氣頻繁、勢(shì)力偏強(qiáng)，隆冬將偏冷；冬季氣溫低會(huì)造成封河長(zhǎng)度長(zhǎng)、冰蓋厚等情況，從而造成河槽蓄水增量較大，容易給開(kāi)河期冰壩埋下隱患。

此外，東北嫩江上游干流等江河已封凍，松花江干流出現(xiàn)流冰，預(yù)計(jì)嫩江、松花江等將于12月初全部封江。水利部門進(jìn)一步細(xì)化完善骨干水利工程防凌調(diào)度方案，精細(xì)調(diào)度松花江流域豐滿、尼爾基、大頂子山等骨干水利工程，為平穩(wěn)封河創(chuàng)造有利條件。

“空天地”凌情立體監(jiān)測(cè)體系建成

凌汛與夏季汛情相比，有何不同？“流量小、水位高，是凌汛的顯著特點(diǎn)?！蓖跽铝⒎治?。

凌汛防御，首先難在預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)上?！跋募狙辞橹饕紤]雨情和水情，而凌汛要考慮溫度、流量、地理位置、河道條件等。凌汛發(fā)生的時(shí)間和位置，都具有較強(qiáng)的不確定性。”劉志雨介紹，“水利部門建立了完善的水文監(jiān)測(cè)體系，除了常規(guī)的氣溫、水溫、流量、水位等，還要密切關(guān)注流凌密度、岸冰寬度和厚度、冰蓋厚度、冰塞冰壩發(fā)展、封河長(zhǎng)度等?！?/p>

王章立介紹，如今，水利部門構(gòu)建了視頻監(jiān)視、衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)、地面巡測(cè)的“空天地”凌情立體監(jiān)測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)了多尺度、全河段、全要素、全過(guò)程監(jiān)測(cè)，為防凌決策提供支撐。

氣溫、風(fēng)向、風(fēng)速等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測(cè)；寧蒙河段安裝多處視頻監(jiān)控設(shè)備，可實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)視凌情；無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)大范圍高空俯瞰冰情……劉志雨介紹，水利部門利用十米級(jí)衛(wèi)星遙感，對(duì)黃河寧蒙、北干流、下游等河段動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測(cè)；利用米級(jí)衛(wèi)星遙感，對(duì)凌情關(guān)鍵期重點(diǎn)河段的清溝、漫灘面積、堤防偎水等凌情精細(xì)監(jiān)測(cè)。

凌汛防御難，還體現(xiàn)在其特殊性上?！傲柩春樗杏捎趽诫s大量冰塊，沖擊堤防，增加了災(zāi)害破壞力；冬季天寒地凍，裝卸料物困難，搶險(xiǎn)速度慢。在寧蒙河段、黃河下游河段有不少公路、鐵路橋梁、浮橋和在建工程，容易卡冰結(jié)壩，影響河道行凌，導(dǎo)致壅水漫灘。”王章立說(shuō)。

堅(jiān)持以防為主，做好北方河流凌汛應(yīng)對(duì)工作

王章立介紹，水庫(kù)可通過(guò)蓄水減少下游河段的水量，調(diào)節(jié)封河或開(kāi)河流量。另外，水庫(kù)發(fā)電泄流，可提高水溫，有助于水庫(kù)下游一定距離內(nèi)不封凍。近年來(lái)，通過(guò)科學(xué)精細(xì)調(diào)度水庫(kù)，有效降低了凌汛災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，避免了冰塞冰壩形成，確保了黃河等江河凌汛安全。

黃河的龍羊峽、劉家峽、小浪底等水庫(kù)都參與到了防凌調(diào)度中。陳銀太說(shuō)，以劉家峽水庫(kù)為例，凌汛前，水庫(kù)降低水位，提前預(yù)留防凌庫(kù)容；進(jìn)入凌汛期，水庫(kù)控制流量平穩(wěn)下泄；開(kāi)河期，再次適時(shí)壓減出庫(kù)流量。

“防凌調(diào)度既要考慮水庫(kù)、河道的防凌安全，又要兼顧供水、發(fā)電、生態(tài)等多目標(biāo)，調(diào)度時(shí)間、空間跨度大。”王章立介紹。

當(dāng)前，北方不少地區(qū)要冬灌。根據(jù)今年的引水計(jì)劃，寧夏冬灌從10月20日到11月20日前后，內(nèi)蒙古用水高峰主要集中在10月1日至11月10日前后。

水庫(kù)調(diào)度如何兼顧防凌安全和保障灌溉？“綜合考慮凌情預(yù)報(bào)、水庫(kù)蓄水、區(qū)間來(lái)水及引退水等因素，我們制定了精細(xì)的水庫(kù)調(diào)度方案?！蓖跽铝⒔榻B。一方面，在寧蒙河段引水高峰期，加大劉家峽水庫(kù)流量，既滿足灌溉用水需求，又預(yù)騰防凌庫(kù)容；在引水影響結(jié)束至封河前，劉家峽水庫(kù)按照預(yù)案流量下泄，海勃灣水庫(kù)配合劉家峽水庫(kù)，按照預(yù)設(shè)封河流量均勻下泄，保證河道按照預(yù)定流量封河。（記者  王  浩）