让数据跃动 助工程防洪
如果仔细审视,你会发现河流对人类文明进程的影响超乎我们的想象。
发源于祁连山中段的黑河,于高山峡谷之中,冲积出一片河谷平原,为西北大漠衍生出了一片片绿洲,滋润了匈奴人心中不可缺失的焉支山,编织了河西走廊最真实的生命脉络。有了河西走廊的存在,中华文明才能够抵御战火和离乱的冲击,得以持续千年的保存和发展。
黄藏寺水利枢纽工程(以下简称“黄藏寺工程”)作为黑河上首座控制性工程,建成后将能够更加合理调配黑河中下游生态和经济用水,提高黑河水资源的综合管理能力,同时兼顾发电等综合利用,为青海、甘肃、内蒙古三省(区)提供不可估量的经济、生态及文化效益,重现河西走廊地区昔日的辉煌。
水情自动测报系统是黄藏寺工程建设过程中的重要一环,此系统通过先进、可靠、准确的监测手段,对黄藏寺水库周边流域雨情、水情信息进行采集,确保工程管理人员能够及时、准确地获得雨水情信息,为水库防洪、发电、供水及下游农业灌溉提供充分的信息和调度决策支持。
科学谋划 奋战高原定乾坤
黑河发源于青海省境内祁连山脉,其源流又分为东西两岔,西岔发源于八一冰川,东岔发源于景阳岭,二者在黄藏寺村汇合后折向北流,进入甘肃境内,流经河西走廊后进入内蒙古尾闾居延海,全长928千米。黄藏寺工程则位于东西两岔交汇的黄藏寺村处。如何科学、快速、准确掌握两岔的水雨情信息,对于工程施工期安全防洪度汛及运行期水量预报、水库调度都是至关重要的。而黄藏寺水库周边现有水文站点相对偏少,仅有支流八宝河控制站——祁连水文站及干流控制站——札马什克水文站。因此在黄藏寺水库流域内建设一座科学有效的水情自动测报系统十分必要。
2021年3月,祁连山腹地仍是一片冰天雪地。黄河设计院专家组一行5人初到高原尚来不及适应环境便立即投入一线勘察工作中。从西岔发源地海拔4515米的八一冰川到东岔发源地海拔4200米的景阳岭,3天的查勘工作,专家组成员走过荒无人烟的草滩,爬过当地牧民家的房顶,也考察过多个祁连山国家公园管护站。野外工作吃饭往往是没有保证的,为了节约时间,专家组成员们在零下20摄氏度的野外吃一份自热米饭便又立即投入下一个站点的勘察当中。虽然环境苦寒,但他们却内心炽热。经过数天的跋山涉水,通过上百个野外站点的勘察对比,又辅以当地水文气象资料的分析论证,专家组最终敲定了黄藏寺水库水情测报系统新建11处外业站的位置及规模,并制订出科学详细的建设方案。
黄河设计院专家现场查勘
经过多方论证研究,黄藏寺水库水情自动测报系统的建设内容最终确定为新建黄藏寺坝上、宝瓶河坝上、天桥山尾水3处水位站,沙龙滩、野马嘴、柯柯里、阿柔、峨堡5处雨量站,重建札马什克水文站,改造已有的祁连水文站,并开发黑河黄藏寺水利枢纽工程水雨情信息查询系统及自动预报系统,最终建设形成可以对水雨情信息自动采集、传输、分析、预报的智能化水情测报系统。
精益施工 勇毅艰难显担当
2022年3月,在黄藏寺EPC项目部的积极推进下,黄藏寺水库水情测报系统各项开工工作准备完毕。然而就在大家对建设目标充满了憧憬与期待时,一道道工程建设难题又接连出现在建设者们的面前。
首先,黄藏寺水情自动测报系统项目位于青藏高原东北部,这里海拔高且气候寒冷,年有效施工期短,每年仅有4月到10月可以进行混凝土施工。第二,水情测报系统项目建设施工线性距离长,最远两个站点相距262千米,工程设备及材料运输不便。第三,进入4月后,气温逐渐回暖,雪水融化导致河水上涨,黑河迅速进入汛期,而工程建设需要跨黑河主河道施工,施工难度大。最后,工程建设区域位于祁连山国家公园境内,生态环境脆弱,对施工过程的水环保措施要求高。但若心中有更高的山峰想要攀,便不会在意脚下的泥泞。面临种种困难挑战,黄藏寺EPC项目部组织施工单位对现场进行缜密查勘,制定科学、高效、安全、环保的施工方案,并积极协调与参建各方及地方关系,为工程建设顺利进行提供坚实保障。
札马什克水文站重建工作既是整个水情自动测报系统建设的重点,也是难点。由于札马什克水文站是黑河西岔唯一控制性水文站,其流量、水位数据将对整个黑河的防洪预警起到重要支撑作用。然而,黑河右岸青海境内自每年5月1日开始进入汛期,左岸甘肃境内每年6月1日进入汛期。如何在2个月的时间内完成新建一座测验缆道房、设计一套铅鱼测流缆道系统、修筑70米台阶观测路,以及安装16套水尺、下游非接触缆道、雷达水位计、视频监控设备上移等工作,成了摆在工程建设者面前的第一道难题。此外,铅鱼测流缆道系统建设还面临着如何横跨宽126米的主河道的施工难点。责任就是大局,使命就是动力,同黄藏寺主体工程建设一样,水情自动测报系统建设任务同样刻不容缓。面对压力,黄藏寺EPC项目部组织施工单位提早谋划、倒排工期制定节点目标,通过每周现场检查,不断对施工过程中出现的问题进行反思改进,从而做到以周保旬、以旬保月,在黑河主汛期来临前顺利完成工程各节点目标。
黄藏寺EPC项目部领导现场指导札马什克水文站建设工作
札马什克水文站铅鱼测流缆道系统现场施工
科技赋能 助力工程安全度汛
在黄藏寺水库水情自动测报系统建设之前,仅靠札马什克水文站、祁连水文站作为坝址区施工现场的洪水预警站,由于两站距坝址区较近,预见期短,其洪水预警作用较为有限。但在黑河东西两岔上5座雨量站建设完成后,施工现场便可根据100余千米外的雨情信息对黑河流域的降雨趋势进行分析,从而对施工现场洪水预警作出更加科学的研判。
2022年8月23日凌晨,黑河上游突降暴雨,黄藏寺工程遭遇截流以来最大洪水,导流洞进出口和进场交通洞进口水位迅速上涨,河道最大流量超过800立方米每秒,工程面临前所未有的防洪挑战。面对险情,黄藏寺EPC项目部迅速制订了科学周密的防汛方案及应急预案,并对水情自动测报系统所采集的雨情、水位信息进行研判分析,对降雨趋势及河道水位进行了初步预判,为整个洪水过程防洪措施准备提供了科学有效的指导,也为最终取得迎战“8·23”洪水的胜利提供了信息化、数字化支撑。
如今,分布在黑河干支流上的5座雨量站、2处水位站、2座水文站就像一座座智能化神经中枢将黑河连接成一个有机整体,水情自动测报系统则像大脑一样对信息进行集中处理,从而为工程施工期防洪预警提供数据支撑。未来,流域雨情、河道水情信息将通过智能化设备采集并传输至黄藏寺大坝调度管理中心及青海、甘肃两省气象中心,中心管理人员不仅可以通过自动测报系统软件对雨情、水情信息进行查询、处理,还可进一步通过洪水预报系统软件定制预报成果比选交互和发布洪水预报,为将来整个枢纽工程安全运行提供坚实保障。
2023年,黄藏寺水利枢纽工程将实现大坝封顶、下闸蓄水等目标,而水情自动测报系统不仅可为工程施工期防洪预警提供支撑,更可为将来整个枢纽工程的水量调度、安全运行提供坚实保障,助力黄藏寺工程为整个黑河流域生态环境建设、经济社会发展、流域水资源合理调度配置发挥更大效益。
当夜幕降临、星辰散落,黑河依旧不停息地在西北大地流淌,带着热忱、带着奔放。但你如果仔细聆听,你会听见黑河在诉说,诉说着中华民族几千年来昂扬挺拔的文明姿态,诉说着两岸无数人民的勤劳与汗水,诉说着奋斗在黑河建设者们的赤诚与智慧。
图片由黄河设计院提供