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      “以船代倉”勝人工 高科技重新定義新時代搶險抗洪

      2020-07-20 10:51:38    來源:經濟參考報

      江西鄱陽縣昌洲鄉中洲圩決口封堵中,中國安能搶險隊員利用動力舟橋運送搶險裝備。資料照片

      北斗高精度地災監測預警、雷達流速儀、大數據研判、AI預測城市內澇、紅外無人機搜救……面對兇猛的洪水,越來越多高科技含量的抗洪“神器”正廣泛運用到防汛搶險一線,改變了以往依靠人力肩挑背扛的“肉搏式”抗洪,高科技正在重新定義新時代抗洪搶險。探索構建自然災害應急管理精密智控體系,用高科技裝備提升防汛硬實力,這正是我們戰勝洪水的底氣?!督洕鷧⒖紙?middot;高端智造》此次報道將分為上、下兩期,敬請關注。

      湖南:高科技裝備提升防汛硬實力

      長江中下游地區持續超強降雨,洞庭湖洪水猛漲,多地水位連續突破警戒線。面對嚴重的汛情和險情,湖區有數以萬計的干部群眾,夜以繼日守衛在洞庭湖千里長堤之上。連日來,記者看到洞庭湖區成千上萬“抗洪俠”,除了有一腔熱情,還擁有一批科技含量十足的“神兵利器”。防汛機械化、信息化甚至智能化,是“抗洪俠”們戰勝洪水的“底氣”。

      “吞吐江河”排內澇

      在防止堤外洪水侵入的同時,眼下洞庭湖區成百上千電力排灌設備,很多正馬力全開,排出前期暴雨形成的內澇。

      位于益陽市大通湖區的大東口電排,是“吞吐江河”的高手。裝機總容量1萬千瓦的四臺大型水泵,形如四個“綠巨人”。它們能以每秒90立方米的速度排澇,守護大通湖畔上百萬畝耕地。

      據了解,大東口電排每次都提前、及時開機排漬,空湖待蓄,確保垸內不受內澇之災,有效地避免了大通湖垸的防汛出現內外交困的局面。大東口電排和明山電排自投運以來,累計排出漬水約88億立方米。

      統計數據顯示,洞庭湖地區規劃排澇流量10319立方米/秒,規劃裝機1200萬千瓦;現有排澇泵站2924處5729臺860萬千瓦,排澇流量7904立方米/秒,這相當于一條大型河流平時的流量。

      “北斗預警”避傷亡

      7月6日16時52分,在湖南石門縣南北鎮潘坪村雷家山地質災害隱患點,泥土、巖石傾瀉而下,瞬間吞沒了一座小型水電站、數棟民房和百畝田土。

      連降暴雨,引發了新中國成立以來石門縣最大規模的山體滑坡——約300萬立方米山體瞬間崩塌。但事發地依靠技防、人防,奇跡般實現了“零傷亡”。

      6月24日、6月30日和7月6日,安裝在雷家山地質災害隱患點的北斗高精度地災監測預警系統多次發布橙色預警。第一次預警后,當地就迅速組織實地核查,將危險區域的所有村民安置轉移,又在隱患點及周邊持續開展重點巡查和監測預警。

      記者了解到,早在2019年12月,當地就在石門縣南北鎮潘坪村雷家山地質災害隱患點安裝了北斗高精度地災監測預警系統。今年6月24日13:45,6月30日17:29,7月6日14:11,該系統先后數次發布橙色預警,預報發生突發性地質災害風險較大,要求組織受威脅居民全部撤離。

      “火眼金睛”辨管涌

      湖南常德市漢壽縣,位于澧水、沅水交匯處,地處洞庭湖西濱,常年需要應對水情的考驗。

      今年汛期,記者在漢壽走訪調研,見到了一臺堪稱“火眼金睛”的檢測“神器”。這臺水下堤壩管涌滲漏檢測儀,是依據特殊電流場的“流場法”原理設計制造的,適用于管涌滲漏檢測、病險水庫治理、礦山坑道突水預警、基坑帷幕滲漏檢測。

      從事水利工作30多年的湖南省防汛抗旱專家庫成員、漢壽縣水利局高級工程師肖才文介紹,它能高準確度快速探測江河、水庫的堤壩管涌滲漏入水口、滲漏通道,是土壩、石壩或混凝土壩等各種壩體本身和基礎管涌滲漏探測的專用檢測儀器,能快速探測出高水頭作用下堤壩產生的新的滲漏位置及滲漏嚴重程度,為工程加固指明主攻方向,贏得寶貴加固堤防時間。

      “以船代倉”勝人工

      在洞庭湖區的湖南省漢壽縣、益陽市大通湖區、沅江市等地,記者在洞庭湖、沅江和澧水大堤上,經常能看到堤邊停泊著裝載了上千噸乃至幾千噸砂石的大船。

      湖南益陽市大通湖區副區長周軍說,這是“以船代倉”加大搶險快速反應能力的新技術。運用信息化防汛指揮系統抗洪,這些“代倉船”能以很快速度航行到出險點大堤附近,用船上自帶的傳送帶,將成百上千噸砂石直接投放到出險點。

      從“代倉船”,到一小時可以裝沙900袋的砂石打包機,再到無人機巡查,無人機、直升機營救等設備,洞庭湖區科技防汛,效率遠超人工……在位于洞庭湖畔的湖南益陽市、岳陽市,很多參加防汛的干部群眾說,近年投入大幅增加、科技和裝備水平顯著提升強化了防汛“硬實力”。

      “智能分析”明水勢

      “當年我到水文觀測點記錄水位,竟然看到一條大蛇盤在水位標尺上,嚇了我一跳!費了很大力氣把蛇趕走,好不容易才記錄到水位數據。”47歲的湖南安鄉縣防汛抗旱指揮部辦公室副主任劉洪流,對記者回憶當年記錄水位的一段往事。

      生于洞庭湖畔“水利世家”的劉洪流19歲參加工作,第一個崗位就在堤垸。他親歷過1998年特大洪水,與水打了一輩子交道,也目睹了一線防汛隊伍面貌的轉變。

      安鄉臨水而居,因水而興,是“水窩子”,過去是人工防汛,調度上,因為傳輸的問題,不是那么科學。劉洪流介紹,當年調度防汛人員“基本靠吼”——只能通過電臺;監測水位“基本靠抄”——每半小時看水位標尺人工抄錄一次;他曾親眼見到洪水入侵堤垸后,群眾拖家帶口劃著木船、門板甚至木盆逃離,在堤上搭帳篷避災……

      “如今,抗洪從過去‘人海戰術’,發展到機械化、信息化甚至智能化。”劉洪流說,如今人員指揮調度可通過實時視頻,水位監測能實時遙感、自動記錄,還有智能化大數據分析預測和預警……

      “現在水位是通過實時遙感監測的,而且可以實現各地資源共享。只要電腦鼠標一點,全縣水文站的水位就出來了,每個水庫的入庫流量和下泄流量也能看到。”劉洪流說,根據大數據分析,可以快速預測下游地區的水位是多少。

      劉洪流介紹,安鄉縣已經實現了水位監測的智能化讀取,“就是不僅能讀水位,還能分析出有什么風險、何時有風險,然后預警。”

      江西:智能防汛人機合力

      □記者 程迪 孫楠 南昌報道

      近日,我國最大淡水湖鄱陽湖水位突破有水文記錄以來的最高位,鄱陽湖流域防汛形勢嚴峻。雷達流速儀、大數據預警、紅外無人機搜救被困人員……面對同樣甚至更加兇猛的洪水,高科技正在重新定義新時代的抗洪“戰術”。越來越多的抗洪“神器”運用到江西防汛搶險一線,改變了以往使用鍬、鎬和編織袋肩挑背扛的“肉搏式”抗洪,搶險救援更及時、調度處置更高效。

      搶險:“智能+”手段加速決口封堵

      連日來,位于江西省東北部、鄱陽湖東岸的鄱陽縣遭受持續強降雨襲擊。7月8日20時35分,鄱陽縣鄱陽鎮問桂道圩堤發生漫決。

      險情就是命令。中國安能第二工程局迅速調集400余名搶險人員、52臺套裝備星夜馳援,加上陸續趕來增援的火箭軍、武警和預備役部隊,一場防汛搶險阻擊戰就此打響。

      中國安能建設集團轉制前是武警水電部隊,曾參與1998年抗洪搶險的中國安能第二工程局副總經理諶少英說:“‘手拉手堵決口’的狀況已成為歷史,如今都是運用智能化設備勘查,機械化方式封堵。”

      到達現場后,搶險人員首先對現場情況進行勘查,包括測量決口寬度、水位和流速、地形等,了解施工場地和交通情況,進而設計封堵決口的搶險方案。

      “為盡快拿出搶險方案,在現場測量中,我們使用了三維激光掃描儀等儀器。機器測量的效率是人力的數十倍甚至更多,同時測量的精準度更高。”諶少英介紹。

      水流的流速也是封堵作業中的重要指標。諶少英說,一旦水流流速快了,為避免拋投物被沖走,搶險人員需要調整拋投物,將普通的石渣料換成相對不容易被沖走的大石塊,或者加快拋投的速度,確保投下去的物料能夠站穩。

      為了更好地掌握施工現場情況,搶險人員還應用自動水位計、雷達流速儀、無人機等裝備進行監測,對戧堤高程、拋投物料等進行動態調整;在水上交通方面,調用了動力舟橋運輸大型設備,以確保搶險作業能滿足現場施工強度的要求。

      搶險人員按12小時/班輪流作業,每日兩班,確保“人歇機不停”,全力以赴加快進度。120米、80米、50米、20米……在搶險人員連續奮戰83小時后,7月13日23時8分,127米寬的決口成功合龍。

      巡堤:數字化平臺助力汛情研判

      水位、水勢、雨情……打開九江共青城市山塘水庫水雨情基礎信息庫,21個山塘水庫及重點圩堤的實時數據一目了然。

      “往年巡堤,要靠人現場看,再通過口述、筆記記錄反饋巡查情況,汛情研判效率極低。”共青城市農業農村水利局標準化項目部經理王嘉龍說:“如今系統自動記錄管轄段水情變化,實時顯示堤防沿線視頻監控畫面,一旦發現異常,管理員會將畫面配以文字描述及時上傳,研判效率大幅提高。”

      “對于我們基層工作人員來說,如今的防汛手段相當于‘鳥槍換大炮’。”吉安市新干縣荷浦鄉水文站站長涂鵬說,從前每逢雨季,管理員只能憑經驗判斷水情、堤壩、涵管等情況,“如今可以依靠新技術手段更為精準地研判汛情,指導各村開展防汛工作。”

      各式各樣的“智能+”抗洪手段,正廣泛運用到抗洪搶險中,為高效調度處置提供科學依據。截至2019年底,江西省水利部門共建有雨量自動監測站4526處,水文自動監測站247處,小型水庫自動監測站6000處。

      堤壩安全是防汛抗洪的重點之一,及時探測險情,才能防患于未然。

      拿出一卷卷黃色電纜,將上面串著的上百個金屬電極按網絡打入堤壩土體內,再將電纜接頭與三臺黃匣子連接,就能給堤壩做“CT”檢查……今年汛期以來,東華理工大學的師生們在抗洪搶險一線忙碌著。

      “這一技術的原理是通過DSDT-1型雙分布式三維電阻率成像系統‘透視’壩體結構,快速判斷堤壩是否存在空洞、裂縫、土層結合松散、管涌、滲流等隱患,有效做到提前防范、提前預警。”團隊成員陳輝介紹。

      “防汛抗洪一線的數字化應用越來越普遍,智能防汛正逐漸成為主流。”諶少英說。

      搜救:紅外無人機“精準制導”尋人

      7月9日下午5時許,吉安市峽江縣消防救援大隊接到求救電話,6人被洪水圍困。雨勢越來越大,水位不斷上升,被困人員所處的建筑已成“孤島”,隨時有被沖毀的危險。

      12小時,人機合力,一場“孤島”救援驚險上演。

      情況緊急,當地先后派出兩支救援隊前往救援。但由于洪水已漫過路面兩三米深,且晚間視線受阻,救援隊遲遲無法抵達,時間一分一秒過去,指揮部漸漸與被困人員失去了聯系,情況越來越危險。

      關鍵時刻,紅外線無人機成為搜救“強兵”,深入“孤島”探測被困人員情況,并提供路面水情信息。

      凌晨4時,經無人機確認,受困人員全部安全。當地救援人員在紅外線無人機遙控指引下,緊急制定救援方案和前進路線。7月10日凌晨5時36分,6名受困人員被成功解救。

      今年的防汛抗洪過程中,搭載了可見光/紅外雙波段視頻相機、大視場測繪相機、光學相機等不同傳感器的無人機,盤旋在鄱陽湖區的上空,為災情研判、蓄滯洪區運用論證提供科學支撐。

      “如今,湖區堤防和抗洪搶險設施設備有了大幅的提升。我們將把人民群眾生命安全放在第一位,全力迎戰特大洪水。”江西省防汛抗旱指揮部秘書長徐衛明表示。

      浙江:“城市大腦”保駕護航

      □記者 黃筱 杭州報道

      入汛以來,浙江省多地江河水庫的水位超汛限,其中位于浙江建德的新安江水庫自建成61年來首次9孔全開泄洪,防汛救災成為當務之急。記者采訪獲悉,從城市大腦配合政府指導繞行積水路段、AI探索預測城市內澇,到數字全景地圖精準指引避災安置場所,浙江運用數字技術構建自然災害應急管理精密智控體系,探索數字應急治理。

      “城南西路14號地下管網水位已超過二級警戒水位,請搶險隊員迅速前往進行排險。”7月9日,受新安江、蘭江雙流域洪水影響,防汛形勢復雜的三江匯流處建德市梅城鎮水位已超警戒水位1.1米,然而城內基本無大面積內澇發生,鎮上的城市大腦指揮中心,梅城鎮城建辦副主任謝少翔通過大屏幕,就能清楚了解到地下管網的實時情況,并向搶險隊員發布行動通知。

      在此次應對錢塘江流域洪水中,梅城鎮的智慧排水系統發揮了重要作用。梅汛期以來,梅城鎮暴雨頻發,該系統實現6次成功溢流預警,平均提前82分鐘完成推送,避免了污水溢流、城市內澇的發生。同時,系統上線后還完成了14次管網實時情況的樣本自動采集、數據自動分析、報告自動推送,實現了整座城市地下管網運行狀況的實時監控與管理。

      在泄洪防汛期間,建德市通過數據協同治理和部門聯動,利用“城市大腦”平臺為泄洪防汛工作保駕護航,建德市數據資源服務中心歸集了政法委、水利局、氣象局、應急局等相關部門數據共計380多萬條,接入了8003路監控視頻,涵蓋全市256個村(社)、1處地質災害點、26處危險源、206條河道、156個水文站點、165個雨情站點、18個堤防、802個山塘、150個水庫。因此,建德市做到了預警有“數”:對超過汛限的水庫點位,啟動報警功能閃報警燈,超過預警水量后立即發送短信到應急、氣象、水利等單位負責人手機上;監控有“數”:在監控全市各水庫、新安江沿線、各村(社)情況同時,利用高空球形攝像頭360°旋轉、26倍拉近功能無死角了解泄洪后全市情況,讓關聯應急資源“看得見”,應急指揮流程“理得順”,現場情況“管得住”,高清攝像頭在檢測水位點時發現市民圍觀情況,指揮部及時通知相關值守人員勸散。

      杭州市蕭山區臨浦鎮位于水庫下游,為了提醒做好7月8日新安江水庫9孔全開泄洪的準備,浙江省杭州市蕭山區臨浦鎮派出所副所長林祥瑞介紹:“以前是挨家挨戶上門通知汛情,現在可以‘一鍵’通知,我們能把更多精力用在跑一線、查危房了。”林祥瑞說,手機辦公軟件能大大提高通知效率,而居民群眾也能和基層干部共享軟件平臺,將所見安全隱患一鍵上報職能部門。

      桐廬是新安江泄洪后洪水流經的下游縣區之一,由于桐廬地處新安江、蘭江雙江匯流之處,防汛抗洪形勢嚴峻復雜,全縣42萬人口原本預測需要轉移15萬,給基層干部群眾帶來巨大壓力。后來浙江省氣象、水利專家連夜對受災范圍和程度精準計算,利用數據平臺和數據化地圖推演模擬出哪些地方會被淹,最后精準到7個沿江鄉鎮11個轉移重點區域,轉移人數從15萬人變成了2萬多人,精準轉移不僅保證了百姓群眾的生命和財產安全,還大大提高了基層防汛工作效率。

      此外,今年5月,浙江省安吉縣225個避災安置場所全景地圖在高德地圖全部上線。通過VR(虛擬現實)技術對避災安置場所進行設置和管理,災害來臨時,受災群眾可以高效準確地通過地圖導航,找到就近的避災安置場所。(記者 蘇曉洲 袁汝婷 蔡瀟瀟 長沙報道)

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