自托克托县开始沿着水文人驻守的黄河南下行进,伴之而来的700余千米长的晋陕峡谷,能让人直观感受到果不其然的贫瘠、荒凉。
然而,这晋陕峡谷正是黄河中游粗泥沙产沙区,也是黄河重要的洪水来源区之一,聚焦着黄河治理的热点和难点。
人民治黄七十余年来,一代代黄河水文人身居荒滩野峡,用赤子般的情怀守望着这段黄河,梦想着全面提升中游水沙的测报能力,为治黄实践提供更为坚实的数据。2016年,黄委党组决定开展的黄河水文测报能力提升工作,正让革新和改变发生,梦想开出现实之花。
细化的条条措施,彰显的是一步一个脚印的坚实
“黄河中游测区最大的水文特点就是水沙异源、含沙量大。目前设站控制的17条支流中有14条实测最大含沙量大于1000千克每立方米,其中窟野河温家川水文站实测最大含沙量为1700千克每立方米。”中游水文局局长卢寿德介绍中游测区的特殊性。
“由于大量泥沙的存在,使得世界上针对清水河流开发的先进测验仪器和设备无法在黄河中游测区得到很好应用,从而为我们应用水文发展的最新科技成果、提高测报能力造成了很多困难。”
困难,往往是成就梦想的契机。2017年以来,中游水文局多次召开测报能力提升专题会议,安排部署相关工作,深入分析了中游局测报能力提升工作中的不足,针对现实问题和能力提升的需求,提出了具体措施。
调整理顺了各部门之间的职责,按部门职能归口管理,各司其责。比如由水情信息中心负责全局的网络信息化建设,把以往由办公室等4部门分别管理整合在一起。
进一步细化项目责任分工,明确任务、要求和完成时间。如微波流速仪、雷达流速仪的试验,对负责人、试验人员进行了具体分工,包括成果的署名都做了详细规定和要求。
强化督察督办。周例会、月例会汇报任务完成情况,平时检查工作进度并解决存在的问题。
测报能力的提升,人员队伍的能力提升是关键。2017年11月,中游水文局组织单位、部门主要负责人及部分水文站站长40余人,分两批到宁蒙、山东水文局考察学习,寻找差距,奋起直追。
同时,针对测区40个水文站点、复转军人占相当比例的实际,中游局、勘测局分层次、分类别加大技能培训力度,以满足和适应测报能力提升工作需求。
条条措施,都体现了中游水文局测报能力提升的别具匠心,展现了一步一个脚印的坚实历程。
一个个的自主创新,蕴含的是执着的梦想追求
黄河中游测区洪水暴涨暴落,含沙量大,漂浮物多,易产生泥石流,水文站测取泥沙依旧采用人工采样,然而洪水过程通常更多发生在夜间,同时伴有暴雨、雷电、大风天气。冰期测验更是辛苦、危险,这种测验条件下,人工吊箱采样存在较大安全隐患。人工输沙率测验历时长,且误差偏大。开展输沙率测验至少需要3人,劳动强度大。
2017年的“7·26”洪水,是参加工作3年的杨磊第一次遇见大洪水。“我当时负责的是泥沙取样,每次大洪水过程至少要采单沙15次才能控制沙峰;吴堡水文站是干流站,一次输沙率测验要布设12条垂线,每条垂线要取4桶沙。一天下来,我的胳膊都抬不起来了。”杨磊说。
到中游测区的几个站,看到站上最壮实的职工,我们都开玩笑说,这个人一定是站上取沙样的。上前询问,得到的答案也都是肯定的。
曹江涛,吴堡水文站一名普通的基层职工,2012年黄河水利学院电气自动化毕业,在宁蒙水文局三湖河口水文站参加工作。因家在黄河中游的佳县,2014年申请调到吴堡水文站工作。
外表憨厚的曹江涛,是一个特别有心的人。看到吴堡水文站取沙的艰辛,受水文测报能力提升工作开展的鼓舞,他暗下决心,要结合自己所学的专业,让水文测验实践中一些传统的设备仪器自动化、现代化,提升水文测验的效率。
他把不守旧规、寻求改变的目光首先瞄向了横式采样器。工作之余,他多方查阅资料、自费购置配件、反复组装测试,渐渐地使这件水文上沿用几十年、大家早已见惯不怪的测验设备有了一些新的改进思路和研制雏形。
“等这个成功后,再测输沙率,只需要1个人控制和倒取水样就可以了。”他平静的语气里带着自信。
他还研制了自动浮标投掷测验系统。系统共分为三个子系统,分别为自动浮标投掷器系统、浮标定位系统及缆道系统,系统完全封闭且防水,配置起点距计数器,可通过测验数据分析确定各级水位、流量的对应浮标投放位置,浮标投掷由遥控无线控制,可大大解放人力、节省时间。
中游洪水的特点,使得出现较大洪水时浮标测验是首选测验方法。历年来,吴堡水文站较大洪水峰顶、冰期流量测验都是浮标法施测。爱琢磨的曹江涛说:“如何改进浮标投放方式、减轻人员劳动强度、提高测验精度、减少测验人员、排除安全隐患成为急需解决的问题。”这也成为他研制自动浮标投掷器的初衷。
杨涛是另一名受测报能力提升工作鼓舞,投入黄河水文自主研发创新的职工。他出身于一个水文世家(全家三代8人服务于黄河水文),是已经工作了36年的老水文人。12年前,他曾开发出“中游水文测验数据处理系统”软件,获得过黄委创新成果奖。中游水文局局长卢寿德曾专门找杨涛谈话,希望他发扬专长、再接再厉,争取在测报能力提升工作中带头自主研发项目,为提升中游测报能力做出新贡献。
2018年,他主动承揽了多项测报能力提升的任务,主要有:水文测验数据处理系统软件升级,泥沙水样处理新方法及数据采集处理系统研究,数字水准仪引进及比测试验,超声波流速仪比测试验,水温、气温、风向风力在线监测系统。
他正在负责研发的泥沙水样处理新方法及数据采集处理系统,引进“快速水分测定仪”处理悬沙水样新方法,采用超细过滤材料过滤烘干法水样处理新流程,将实现悬沙全部要素数据的计算机自动采集、处理、计算、分析,将原来至少24小时的水样处理时间缩短为2~3个小时。
他同时正在对原有的水文测验数据处理系统进行全面升级,克服由于水文测验技术的进步和新技术规范标准的变化,在软件与现实之间造成的一些落差和不适,开发、打造一款水文测站全功能、智能化的信息处理平台工具软件系统,使其全面符合近年来颁布的新技术规范,适合新的软硬件环境,增强前端数据采集功能、绘图功能及与后续报汛、整编等软件的数据接口功能。
一次次显著的进步,体现的是共同的治黄愿景
到丁家沟水文站时,细雨霏霏,水文断面笼罩在淡淡的烟雾中,一片安宁祥和。
在丁家沟站工作整10个年头的惠丰站长告诉我们,原来一下雨,就要每半小时上报一次水位信息,基本没法离开断面,要一直在断面附近坚守。现在有了远程视频监控,在办公室就可以观测水位了,尤其是夜间,探照灯打开,比人工观测还要更加准确。
府谷水文站断面相对稳定,适宜应用先进的水文测验仪器。“我们今年桃汛洪水时,用流速仪法和ADCP遥控设备比测了30多次,最大的误差只有十几个流量,最小的只有四五个流量的误差。”前年刚毕业参加工作,参与ADCP比测试验的刘畅说,“流速仪法测流一次需要两个小时左右,ADCP只需要十几分钟,现在我们每次测流都带上ADCP,希望早日比测试验完,早日投产应用,我们应对洪水就更加自信、更加轻松自如了。”
在大家的共同期待下,目前中游水文局测报能力前进的步伐也在日益加快。
——水位观测:目前在22站安装了25台(处)雷达水位计,拟分期逐步安装应用于所有水文、水位站。
——流量测验:2018年,将投产应用与太原理工大学共同研制的吴堡站“吊箱缆道自动化测验平台”,实现干流站和重要水文站平水期流量测验自动化。在吴堡站建设雷达测流系统,探索洪水期取代浮标的测验方式。在吴堡、府谷站推广以吊箱为载体的ADCP垂线法测流。
——泥沙监测:完成吴堡、白家川、丁家沟站泥沙室标准化建设。根据“十三五”计划安排,先在个别站试点建设,为下一步全面建设打基础。开展悬移质泥沙处理自动化研究。
——降水、蒸发量观测:引进全自动水面蒸发器,在白家川站进行对比观测,待设备观测满足规范要求后,在全区7个蒸发站推广使用。调研、引进固体降水自动化观测仪器,探索逐步实现冬季降水观测自动化,以实时获取冬季降水(雪)量资料。
——气温、水温等要素观测:在吴堡站引进安装水、气温及风力风向等要素在线自动采集、传输和处理系统,对比观测,分析、评估、鉴定、报批后推广到其他各站。
——构建完善的信息传输处理体系:力争在2~3年时间内,实现以下目标,一是水情信息智能发送平台升级,升级现有短信发送平台,为各级单位、部门、职工和区域地方防汛部门、企业等主动提供水情信息服务,包括实时水情、达标洪水信息、气象信息等。二是水文大数据平台建设,采用大数据、互联网、云计算等先进技术,实现站网管理、资料整编、防汛抗旱信息预警预报、水资源监测和评价、水环境与水生态辅助管理、综合办公管理等信息的感知和传输、存储、处理的可视化和智能化,满足信息共享需求。三是监测数据处理平台建设,实现雨量、水位的长期自记、存储、自动传输及处理,研究水文监测数据与整编成果的对接,逐步形成水文数据测、算、整一体化。
——水文为地方经济社会服务:2017年“7·26”洪水后,中游水文局及时组成调研组,分赴辖区榆林、延安2市和府谷、绥德等9县市开展了有关水文服务调研。主动征求地方有关部门意见,听取在防汛服务、水环境监测、流域治理开发及落实河长制等方面对水文工作的需求。通过调研,达成很多共识,为提升水文服务地方的能力奠定了良好基础,同时也为该局开展涉河工程防洪评价、水资源论证、水环境监测等技术服务拓展了空间。同年9月30日,陕西省对在“7·26”洪水中做出突出贡献的榆林勘测局进行了表彰,黄河水文为地方经济社会发展提供的服务得到地方政府的认可和尊重。
行走在黄河中游测区的干支流水文站上,处处能够感受到水文测报能力提升带来的改变和成果,以及全局上下群策群力提升水文测报能力的浓厚氛围,这是中游水文人用心凝铸、用汗水浇灌的梦想之花,扮靓了晋陕峡谷两岸,映照着黄河水文事业。