“几字弯”上的战凌旗帜
——黄河开河关键期水文测报一线见闻
“几字弯”上的战凌旗帜——黄河开河关键期水文测报一线见闻

黄河包头水文断面开河
阳气初惊蛰,韶光大地周。
当冰甲迸裂的春雷唤醒蛰伏的巨龙,黄河便舒展着筋骨,加快苏醒。两岸冻土开裂,绿意萌发,碎冰与浊浪在河道中激烈碰撞,河面漂浮的冰碴在阳光照射下仿佛万千金箔,璀璨耀眼……
开河,就是母亲河的惊蛰。恰逢此时,我们跟随黄河水文人的脚步,沿着“几字弯”探寻黄河凌情测报的变化、发展与突破。
数智哨兵 “天空地”立体“把脉”
“这是由7个缆道机器人、6个ADCP探头等组成的冰期流量智能在线监测系统。”
在包头水文站测验断面,正在进行ADCP和传统流速仪流量比测工作的副站长郭新伟,一边指向断面上高悬的冰期流量智能在线监测系统,一边向记者介绍:“当前,该系统已实现在全断面封冻、清沟及畅流期三种工况下流量实时在线监测。”
包头水文站冰期流量在线监测系统
如何在朔风飒飒、冰雪皑皑的天气中,将测站职工从安全系数较低的传统测验方式中解脱出来,高质高效开展水文测报工作,第一时间获取水位、流量、含沙量、输沙率、流凌密度和冰厚、降水、水温等数据?这是水利部和黄委关心的问题,黄委水文局一直致力解决。随着黄河水文现代化建设的不断推进,科技的触角正延伸至更广阔的水文监测应用场景。
“嗡”的一声,旋翼展开,多旋翼无人机在气浪中挣脱地心引力,腾空而起,从百米高空俯瞰大河凌情……
在巴彦高勒水文站测验断面,职工郝永刚正娴熟地操作着无人机。几天前,该断面解冻文开河。两边高高的冰岸,保留冬日最后的痕迹。在郝永刚身旁,同事正通过无人机配套的摄像头和平板电脑,观察凌情变化的实时影像。
巴彦高勒水文站ADCP测流
俗话说“冰借水势、水助冰威”。流凌是防凌工作中的重要敏感因素,通过掌握最大冰块面积以及冰块厚度数据,能判断冰凌堆积和阻塞河道的可能性,从而预测凌汛发生的时间、规模和危害程度。
冰凌之下潜藏着风险,开河期既是凌汛风险暴发期,也是防凌关键期。位于托克托县的头道拐水文站地理位置十分重要,是黄河凌汛监测核心站。在该站测验断面,定点式冰水情一体化监测雷达如一双眼睛“注视”着下方河道。
“该仪器冰层探测厚度大于3米,冰厚分辨率达毫米级,可每小时自动监测记录1次数据,实现固定位置冰厚、冰面高程、气温等在线监测。”头道拐水文站站长高文龙介绍道。
在冰厚测量方面大显身手的,还有IGPR-20雷达冰厚测量仪。在封冻期,无需开凿冰孔,将该设备放置于冰面后就可直接读取冰厚数据,测量快速准确,满足了黄河宁蒙河段大部分冰层厚度测量需求。
头道拐水文站定点式冰水情一体化监测雷达
“及时掌握流凌冰块的面积和厚度等信息,可针对性地提前制定破冰、加固堤坝等应对措施,保障黄河沿岸安全。”黄委宁蒙水文水资源局副局长裴云说。
“把脉问诊”凌情态势,伴随春日黄河在暖阳下奏响的开河乐章,卫星遥感、移动综合测验平台、无人机测流系统、走航式ADCP多垂线法、AiFlow视觉测流系统、光电测沙仪冰期泥沙在线监测设备、多仓采样器、自记水位计、气象六参数环境监测仪、水温自记仪及配套数据处理软件等新仪器、新设备构成了“天空地”立体监测网络,一份份高效、精准、快速的水情数据从一线水文站纷纷传来——
截至3月13日,2024-2025年度黄河凌汛期间,黄委水文局共发布凌情预报9期、凌情通报7期、凌情周报15期、径流预报35期、气温预报156期。相对于传统测流方法,冰期流量智能在线监测系统、定点式冰水情一体化监测雷达等在线监测仪器将人力物力从繁重枯燥的重复性任务中解放出来,几分钟一次的动态监测数据进一步提高了水文测验效率和质量,黄河水文正在向着智能化、信息化、现代化稳步迈进。
热“雪”燃冬 为母亲河“站岗”
唐时,李白在冰封的大河边送别朋友,吟出“洪河凌兢不可以径度,冰龙鳞兮难容舠”的诗句,展现了黄河封冻的壮丽景象。
“在北纬四十度的冬季,课本上学到的那些关于黄河凌汛的古诗词具象化了。”在包头水文站,入职还不足1年的职工任智晶迎来自己的第一个凌汛期。她说:“正是全河水文职工测量出的一个个数据、一条条信息,提供了‘看得见的数据’和‘听得懂的预警’,我们感到非常骄傲和自豪。”
“根据预报,预计黄河内蒙古河段于3月19日前后全线开通,开河模式以文开河为主。”在近期黄河防总召开的防凌会商会上,有关专家和技术骨干对黄河全线开河时间作出研判。
黄河开河不仅意味着壮观景象,也伴随着凌汛风险。位于黄河流域最北部的内蒙古河段全长843千米,是凌汛灾害易发多发河段之一,也是历来黄河防凌的“主战场”。
从首凌、流凌、首封到封河、开河,每年凌汛期,都有一群跟着大河“追冰”的水文人,他们就是宁蒙水文水资源局冰情巡测队。
“永远在路上”的巡测队带着无人机、望远镜、测距仪等设备仪器,实时追踪每日黄河凌情信息,为各级防指提供一线凌情信息支持。
“现在的巡测条件比以前好太多了,局里给我们配备了先进设备,通过无人机可以更及时、更大范围追踪凌情,拿着雷达冰厚测量仪走一遍就能轻松测出冰层厚度,大大减轻工作强度,提高测验精度,也减少了人员涉河的安全风险。”2019年加入冰情巡测队的张瑞锋,已连续5年参与巡测工作。
AiFlow视觉测流平台
“到3月12日,本年度凌汛期,我们巡测里程超2.3万千米,累计212人次参与巡测。”张瑞锋说,“拍摄照片625张,无人机飞行162架次,拍摄视频215次。”
从最初全靠肉眼观测,到如今插上了“翅膀”、安上了“眼睛”,利用卫星遥感、无人机、雷达冰厚测量仪等新仪器与人工巡测相结合,“追冰人”是水文测报科技之变最好的见证者。
“破冰”前行 激活创新活力
为母亲河“站岗”,既要心怀赤诚,也需智术兼济。而水文现代化建设恰恰为广大职工提供了守正创新的重要舞台。
王腾飞是电气工程自动化专业的毕业生,今年不到30岁,喜欢琢磨、勤于动手,短短几年间,结合日常工作实际已研发出多个适应于宁蒙测区的监测设备。便于安装调试的便携式超声波水位计,解决了因河道摆动造成的常规水位计无法使用问题。他与同事合作研发的NMSW·WLY-2型自记水位计、NMSW·EZY-1型自记水温计、NMSW·SCY-1型超声波远程测深仪、移动测验平台实时远程自动定位系统等发明,方便实用。
近年来,和王腾飞一样,满怀热情和创新探索精神的新生力量在黄河水文战线格外出彩。黄委水文局在推进水文现代化建设过程中,建立以创新能力、质量、实效、贡献为导向的人才评价体系,激发人才创新创造活力,推进人才培养和科技创新互融互促。
在冰期流量智能在线监测系统研发应用过程中,凌汛期气温低,ADCP探头出水后表面会迅速结冰,阻碍了传感器与水体有效接触,导致数据采集失准。为解决这个“头疼”和棘手的问题,黄河水文人决定察其症结,究其本源,继续“破冰”前行。
宁蒙水文水资源局成立攻关小组,局长带头提思路、想对策,技术人员合力研究改进,从设备工作原理、内部结构及低温下物理变化等方面分析结冰原因,通过反复试验,提出为设备关键部位加装更为高效的保温装置,升级数据采集软件,使其能够根据环境温度和设备状态智能调整数据采集策略的办法,成功突破了技术瓶颈。
老同志对年轻人知无不言,无私传授各项工作经验;年轻人学习能力强、接受新事物快,全局职工心往一处想,劲往一处使,群策群力、联合攻关每一个难题。就这样,在积极向上、和谐包容、合作创新的工作氛围中,水文科技创新道路上留下了他们铿锵有力的足迹,也为黄河防凌调度指挥提供了坚实的技术支撑。
光电测沙仪冰期泥沙在线监测设备
如今,宁蒙水文水资源局所属7个干流水文站全部实现水位、水温、气温全时段、全量程在线监测;三湖河口、头道拐两站实现固定点冰厚在线监测;冰期流量、泥沙、降水量、蒸发量在线监测取得突破性进展。“保障职工安全、提高测报效率、拓宽服务范围、建成数字孪生水文、支撑水利高质量发展”的现代化水文建设目标也在实践中逐步凝实,一批标志性成果竞相涌现:在线光电测沙仪实测最大含沙量达到938千克每立方米,高质高效建成“三小间”3部X波段相控阵型水利测雨雷达,高含沙水流测深研究取得重大成效,新技术新装备投产率创历史新高……
“黄委水文局将继续夯实筑牢雨水情监测预报‘三道防线’,扎实推进规划前期和基本建设,加强关键测报技术研发应用,加快新技术新装备升级换代,分类推广‘巡测优先、巡驻结合’测报管理模式改革,推动数字孪生水文建设取得实效,不断开创黄河水文现代化建设新局面。”黄委水文局局长张成在2025年黄河水文工作会议上提出。
大河脉动,千古不息。站好母亲河的“岗哨”,当好防凌决策的“耳目”,黄河水文人正高擎战凌旗帜,绵绵用力、久久为功,为培育和发展水文新质生产力提供强大的动力源泉。