从传统的洪水监测到现在的实时动态监测,从固守断面到机动应急监测,从水资源调度到水生态监测,如今,水文已经开始越来越多地服务于农业、工业、旅游和商业,进入寻常百姓家。
第八次调水调沙中,水文继续以其专业的数据,在天气水情会商、调度决策、成果分析等方面发挥着基础支撑作用。
亲历下游主河槽刷深
八次调水调沙,同流量水位日趋降低,水文职工用特有的方式,测验、看水位,取得数据,见证了下游主河槽的不断刷深,河道归顺。
6月19日,小浪底水库加大下泄流量,黄委水文局迅速反应,开始实时监控。水位观测、流量测验、横比降观测、加测大断面,任务不断增加;
700、1000、2000、4000、4610,流量越来越大;1、10、50、100、154,含沙量不断增大;
两段制、四段制、八段制、十二段制、二十四段制,水文人变得更加忙碌,数据也逐级递增。
水位、流量、单沙、大断面,一份份水情信息源源不断地从大河上下传送到各级防汛部门;
三天降水预报、一周降水预报、径流情势、水库蓄水、水沙分析、各站水流沙关系、断面套汇、水沙量、预估平滩流量,一份份分析预报资料不断从水文局传出。
或上报调水调沙指挥部门,或下发各基层局和水文站,为水文测报提供及时指导。这些数据交汇成一张网格,点绘着黄河巨龙的“动态心电图”。
有了这些数据的支撑,调水调沙指挥部运筹帷幄、决胜千里。在每天会商的基础上,一条条指令、一份份电报,不断发往各单位和部门,决策科学,时机精准,进退有据。
7月3日18时,黄河第八次调水调沙顺利完成,小浪底水库以下至入海口全程经过了4000立方米每秒以上的流量,为“96·8”洪水后连续12年以来黄河下游主河槽通过的历时最长、流量最大过程。小浪底水库最大下泄流量4280立方米每秒,下游主河槽最小平滩流量由2002年首次调水调沙时的1800立方米每秒增大到3810立方米每秒。这些数据从水文一线而来,带着沉重的分量宣示着下游河道从此揭开了新的一页。
调水调沙一结束,水文职工放下测报仪器,立即开始整编资料,争取早日拿出完整、连续的整编成果,为进一步研究黄河下游水沙运动规律提供宝贵数据。
全程监测异重流
异重流是众多黄河现象中比较复杂和神秘的一种。追踪异重流的轨迹,掌握它的运行规律,利用河道来水和水库蓄水,通过精细调度,人工塑造异重流,对于水库排沙减淤,延长使用寿命,有着非常重要的作用。本次调水调沙一个重要目标就是人工塑造异重流,提高水库排沙比。
异重流什么时间形成,潜入点在哪儿?宽度多少,厚度多少?这些问题都直接关系着水库排沙孔打开的时间。而要回答所有问题,必须依靠水文数据。同时,排出了多少沙子,排沙比是多少,沙子是在河道中淤积了还是进入了大海,这些也都需要水文数据去计算或验证。
为全程监测异重流的产生、演进和出库,河南水文局提前编制了异重流测验实施方案,并先后抽调70余名业务骨干,投入11艘测船、8台GPS、3台全站仪、6套测深仪、7套清浑水界面探测仪、4台高精度天平进入现场,同时该局自主研发的双仓、四仓横式采样器也投入使用,大大提高了异重流监测效率。在近20多天的时间里,工作人员共布设垂线106条,施测异重流26次,取沙样1119个,完整控制了异重流从产生到消失全过程,为决策层提供了及时准确的数据。
6月29日18时,小浪底水库人工塑造异重流排沙出库,排沙过程一直持续到7月3日8时。在这几天里,花园口、利津等水文站精心组织,抢测沙峰,每4小时取一次单沙水样,随测随报,并及时分析其泥沙颗粒级配,为小浪底水库异重流演进过程分析及演进规律研究提供了宝贵的基础数据。
依照水文测验结果,在7月10日黄河第八次调水调沙新闻发布会上,黄委宣布小浪底水库共排沙5165万吨,排沙洞出库含沙量高达350千克每立方米,排沙比达89%,创2002年调水调沙以来新高。6月19日至7月6日,黄河下游花园口以下河段共冲刷泥沙2007万吨。
卡口扰沙,探索“驼峰”行洪新途径
黄河下游雷口河段是近年来调水调沙主河槽过流能力相对较低的河段,也是影响下游行洪能力的“驼峰”河段。2008年调水调沙期间,黄委水文局派出4艘专用高压射流扰沙船在该河段进行人工扰沙作业,以加大泄流洪水挟沙含量,最大限度实现“减淤冲沙”的目的。
人工扰沙是借助人造洪峰的力量,辅以人工扰动河床土质,启动河底泥沙,实现河槽下切,输沙入海,从而增加黄河下游“卡口”河段的行洪能力。这一目标能否实现,扰沙是否在携沙入海过程中扮演重要角色,在以后的工作中还要不要坚持?6月22日,李国英主任在突击检查水文局防汛值班情况时,把这些问题留给了水文局。
为正确分析扰沙效果,水文局在6月21日前完成了扰沙观测河段大田楼断面至路那里断面的本底测量工作,测取单沙25个,并新设加密观测断面2个。在随后的7天时间里,水文职工奋战在扰沙现场并顺利完成扰沙期间原型观测任务,取得了宝贵的水文数据。
这些数据将被很快进行深加工,成为分析扰沙效益的关键因子。届时李主任留下的问题将得到回答。
预报,为指挥决策提供支撑
6月22日,李国英主任给水文局布置了一个任务:预测预报6月底前上游来水情况,以便为小浪底到达汛限水位时水库调度运用方式提供技术支撑。
水文局信息中心每天滚动预报未来3天天气趋势,滚动预报未来5天径流形势,同时对未来一周降水情况也做出预报。在汇总欧洲中心云图、中国气象局等预报基础上,参考历史天气状况,信息中心做出未来一段时间没有明显降雨过程,天然径流不会对小浪底库区有大的补充的预报结果。参照此预报结果,调水调沙指挥部作出了准确的调度选择。
在黄委首次实施的黄河下游生态调度中,水文局提供的数据为调度决策提供了依据。同时由于多年累积的资料和数据,如河口的径流强弱、水沙配比、流路摆动、生态演变以及河床冲刷或淤积等,这些对恢复和维持三角洲湿地生态系统具有非常重要的作用。

测验人员定位

扰沙船试运行

测流

扰沙

洪峰通过艾山卡口
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