导 读
从6月1日入汛以来，京城的降雨逐渐频繁。今年汛期，北京不断提升智慧防汛水平。对标世界一流标准，在永定河北京段建成全国最先进的雨水情监测预报“三道防线”。在城区，首次运用城市全量管网数据进行模型计算，预判下凹桥区积水情况。北京防汛应对准备如何？科技手段如何助力精准防汛？
北京市雨水情监测预报“三道防线”/市水文总站供图全国最先进雨水情监测预报“三道防线”
在卢沟桥分洪枢纽附近，永定河岸边矗立着一座45米高的铁塔。铁搭顶端，一台测雨雷达匀速转动，24小时持续扫描半径45公里范围内的降雨云团。市水文总站预报科副主管张欣介绍，测雨雷达比气象雷达探测降雨范围更精准，在北京是第一次布设。
测雨雷达观测的是地面0~2公里垂直高度范围内，也就是近地层的雨量，它40秒转一圈，可以逐分钟就获取一个数。它可以实时监测正在下的降雨量，还可以做临近三小时的降雨预报，就是未来三个小时即将要发生的降雨量，也可以做一个估计。水务部门今年在永定河流域的卢沟桥、白草畔和东大坨建设了三部水利测雨雷达，并进行组网应用，实现了永定河官厅山峡段监测“云中雨”全覆盖。
卢沟桥分洪枢纽处建成投用的测雨雷达/记者拍摄
三部测雨雷达覆盖范围/市水文总站供图如果说，借助气象卫星和测雨雷达，对“云中雨”进行监测和预报预警，构建起雨水情监测预报的第一道防线。那么第二道防线则是通过布设地面雨量监测站，来精准监测“落地雨”。今年全市雨量站从245处增加到1913处，永定河官厅山峡区间雨量站也大幅加密。
市水文总站副主任王亚娟介绍，在官厅山峡区间原有的雨量站一共是29个，“23·7”之后进行了加密，目前整个官厅山峡的雨量站有256个，站网密度达到了6.7平方公里每站。下一步，水务部门还规划了384个雨量站，整个站网将达到640个，站网密度达到2.5平方公里每站。在山洪沟道这一块，都实现了雨量监测全覆盖。
雨量站/市水文总站供图第三道防线是水文站，通过测量水位、流速、流量等重要水文信息，来监测“河中水”，为洪水防御提供最精准的支撑。
在位于门头沟区妙峰山镇水峪嘴桥旁的陇驾庄水文站，一个正方形的白色“盒子”正沿着横跨永定河的钢丝绳缆道移动。这是在“23·7”流域性特大洪水后增设的水文监测设备——移动雷达波，能够实现自动监测。
“正常的天然河道，水位、流速跟流量成正比关系，所以水位在没有明显变化的情况下，设备是属于待机的状态，不启动测流这个功能。”水文监测保障人员白帆介绍，当水位变化时，无论是涨水或者是落水，系统都会自动运行，这样就能保证在洪峰突然来时，比如山洪突然到来的时候，系统自动去进行测报，每5分钟监测一次并且上报数据。
陇驾庄水文站增设移动雷达波/马岳拍摄去年“23·7”时，北京部分水文站被冲毁，数据监测上报遭遇困境。今年永定河官厅山峡区间水文站的监测密度和通讯水平都有了明显提升。官厅山峡段之前有25个水文站，“23·7”之后增加了8个站，实现了大中小水库出入库，还有重要的山洪沟道都全覆盖。
王亚娟介绍，尤其重点加密建设的是三家店到卢沟桥区间，这个区间有5条支沟汇入，这次都加了水文监测设施，按照能“站得住、冲不倒”的防洪标准建设的，就不会再出现“23·7”时重要的山洪沟道基础设施被冲毁的现象。现在水文站全部实现了双信道，就是4G+北斗，保障在断网断电等极端情况下水文数据的正常传输。
陇驾庄水文站测验断面/记者拍摄“三道防线”监测到的数据接入产汇流模型、洪水演进模型后，共同构成了雨水情监测的完整体系，可以实现从中长期到短期、到短时、再到临近的渐进式的洪水预报。从设备指标和监测密度来讲，永定河北京段建成了全国最先进的雨水情监测预报“三道防线”体系。
经过今年的第一道防线测雨雷达的建设，水务部门能获得未来3个小时以内相对比较精准的降水预测成果，可以预测未来3~6个小时整个流域的洪水态势。“尤其是对山洪沟道来讲，我们能提前3个小时预知未来可能发生的洪水情况，为防汛减灾应急避险提前2~3小时，这个是非常宝贵的。”市水文总站副主任杜龙刚说。
三部测雨雷达组网应用/记者拍摄
三道防线综合应用平台/记者拍摄首次运用城市全量管网数据预判积水
在东北四环望和桥西南侧的绿地里，新修的泵站已经基本成型。过去由于老泵站抽水能力不足，桥区较大降雨时，四环内环经常出现积水，影响1～2条车道通行。新泵站建成后，今年汛期就将发挥作用。
北京排水集团基建分公司工程师衡闯介绍，这个工程主要施工内容是进水管线、地下水工构筑物、泵站及调蓄池、地上机电设备、建筑住房泵站改造这几个部分。新建泵站调蓄池2525立方米，新建泵房建筑面积140.4平方米，整个提升望和桥泵站系统收水能力、泵站提升能力和排水能力，分流四环路永中以南区域的地水，设计重现期是30年一遇。
望和桥区新建泵站/北京排水集团供图
桥区摄像头/北京排水集团供图在望和桥区安装有能够360度旋转的摄像头，可以在下雨时及时观察桥区积水情况，这样的视频监控已经在北京排水集团权属范围内有泵站的下凹桥区实现了全覆盖。每个摄像头在前端拍摄的情况都会在排水集团应急指挥大厅的防汛综合指挥系统上显示，此外，实时天气、降雨情况、中心城区雨水管线等信息在这里也是一览无余。
今年系统变得更加“聪明”，加入了报警功能。“过去视频积水了，需要人工去看，现在有了人工智能以后，电脑自己看，识别之后就会提示哪里积水了。”排水集团防汛办主任梁毅介绍，目前有289个桥区和路面的监控，系统能够实时地对这289处积水情况自动识别报警，这样提高发现积水的有效性，去及时调整防汛抢险的布控。
此外，系统接入了87个泵站，比如断电了，过去需要人工打电话告知，现在系统自己会弹窗说哪个泵站外电断了。包括天气预报，暴雨蓝色、黄色这种预警发过来，系统里也会报警，甚至各区的预警都会有一个提示。
北京排水集团防汛综合指挥系统/记者拍摄
自动识别积水/记者拍摄今年，排水集团还创新应用排水管网实时模拟调度系统，采取智能化的方式预判积水。排水集团智慧水务中心副主任王欢欢说，气象部门每10分钟推送一次未来2小时的降雨量，把数据带入管网排水的模型中进行计算，每10分钟可以更新一次可能出现的积滞水情况。这是国内唯一一个用全量管网数据进行计算的城市防汛实时模拟系统。
王欢欢说，模型基本上可以实现常规的降雨10分钟左右，出相应的模拟结果。降雨数据、管网数据和地形数据三部分数据结合起来，可以计算出城六区以及回天地区的积水风险，包括路面的还有下凹式立交桥的，在降雨过程中积水出现的过程，包括道路和下凹桥积水的深度面积，还有整体的水量。也可以在降雨结束之后做复盘的分析，可以把历史任何一场降雨的数据迁移到系统里面，快速地去分析降雨条件变化对城市整个防汛的系统性的影响。
排水管网实时模拟调度系统/记者拍摄入汛以来，北京已经出现多场雷阵雨。梁毅表示，利用模拟系统的计算结果，相当于是一个预警，改变了防汛的方式。以前布防更多的是靠人工的经验，比如这个地方曾经积过水，那么就多布控点人员和设备。有了这个模型之后，就可以去模拟下多大的雨，这些地儿会不会积水，会积在哪儿，这样就有针对性地布控。
“模型能够为我们提供防汛的重点点位的指导。一些防汛人员以前不知道的潜在风险点也可以通过模型筛出来，这样我们可以加强重点地去巡查，提高我们的效率。通过模型模拟计算的结果，我们也会去跟实际情况来对比，进行修正，不断地完善我们的模型。”梁毅说。
防汛人员排水作业/北京排水集团供图地铁降雨大风实时预警
每到夏天，防汛都是北京地铁的一项重要工作。
北京地铁应急指挥中心主管程浩做客本台“交通大家谈”节目时介绍，今年335座车站设置防汛物资柜。北京地铁推进信息技术与应急管理深度融合，与市气象服务中心联合开发了“地铁气象数字化智能平台”，加强预警和雨情监测，实现了实时对降雨和大风的区域预警，降雨落区、分时降雨量、大风风力风向的精准监测，确保第一时间掌握预警情况。
同时，借助地铁公司独立开发的“网络化故障抢修资源调度管理平台”，通过防汛一键发布功能，将预警信息秒级推送至两级指挥体系内有关应急中心、调度室、线路调度、包括各站点值班站长、值守人员，确保第一时间进行响应。各级人员还实现了同台监控查看雨情雨量及大风等信息，对全面了解路网范围内的天气变化情况提供了技术支撑，做到早准备、早响应，提前将“人员、装备、措施”部署到位。
地铁站安装挡水板/来自网络此外，在高速方面，全市高速公路网已经初步建成了智慧化防汛系统，全面提升防灾减灾能力。首发养护公司信息管理部部长刘建章说，搭建了精准的气象平台，可以以1公里为单位进行气象信息的实时播报，更加有针对性的制定防汛措施。
首发养护所辖的10座雨水泵站已经全部实现了自动化控制，水泵可以根据降水的情况自动的开启和关闭。搭建了一个防汛应急指挥平台，也加装了一些积水的自动预警装备，可以实时掌握防汛现场的情况，实现了高效的防汛应急指挥调度。
高速公路防汛演练/来自网络科技创新助力防灾减灾
气象部门预测，今年汛期北京降水总体较常年同期偏多1～2成，且分布不均。受全球气候变化影响，全球极端天气频发。北京市水科学技术研究院防灾减灾研究所副所长薛志春认为，今年汛期，北京面临着三大挑战。
第一，现在的极端气候越来越极端，短时的极端强降雨发生的概率很大，而且预报的难度越来越大。极端降雨情况下的洪涝灾害有巨大的不确定性，防御难度也是很大的。
第二，旱涝急转，突然之间由旱转涝，涝完之后又快速转旱，在防洪的同时，还要保障供应水。
第三，“23·7”洪水过后，有可能今年还会在同一个地方再次发生，这样对水毁修复工程以及新建的工程都是一个很大的挑战。
修复后的永定河拦河闸下游分水堤/王一涵拍摄针对汛期，全市已备齐17.8万人的防汛抢险队伍。在总结去年23·7洪涝灾害应对经验的基础上，今年水务部门在水旱灾害防御方面进行了重点部署。一个是备汛，主要是从责任、预案、物资队伍、演练等方面进行一个高度的备汛准备。第二就是提升预报预警预演预案的四预能力，提升监测感知、洪水预报的精准度，强化水库、河道堤防的安全，还有就是加强山洪灾害的防御以及城市内涝的防范。
薛志春指出，在极端天气越来越频繁的背景下，应该更多地应用数字化、网络化、智能化的手段，来助力精准防汛。北京需要通过不断提升智慧防汛水平，构建起全链条的灾害防御体系。同时，全社会要形成“人人讲安全，个个会应急的的风险防范意识”，共同构筑安全度汛的防护网。
门头沟区举行防汛演练/来自北京门头沟“从灾害链的过程发展来看，我们是从监测、预报、预警一直到响应行动，需要一个全链条的防御体系。”薛志春说，现在先进的技术装备，包括像无人机、无人船、卫星雷达以及像智慧水务、数字孪生、大数据、大模型等科技化手段，已经在水务系统里进行应用，提升了防御工作的效率。但是，我们面对的大自然是不稳定的，即使设备和技术再先进，也不可能做到100%预报准确。所以希望每个人都能提高风险意识，政府和社会合力，把洪涝对城市的影响降到最低最小。
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内容来源：北京交通广播记者王琛琛
编辑：北城
