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中线工程:科技助力打赢冰情防御战
冰情观测信息化平台首次应用提前预警抢占冰情防御先机
2021-02-18 16:07  

       □王乃卉 郝泽嘉 许安强
       “根据冰情预测模型预测显示,北拒马河渠段预计将于2021年1月7日前后出现冰盖。请运行调度人员保持渠道水位稳定,冰情巡视人员加强巡视,除关注渠道转弯处、桥墩及拦冰索区域外,还需重点关注流冰与冰盖交汇处及倒虹吸等闸站进口渐变段区域的冰情发展。”这是1月1日,南水北调中线冰情观测信息化平台发出的冰情预警通知。
       果不其然,1月6日晚开始,南水北调中线京津冀渠段受强寒潮影响,陆续出现20多处不同长度的冰盖。由于预警通知提前一周发出,为冰期调度应急处理争取了时间,相关管理处从容应对,现场扰冰、融冰、破冰等综合措施高效运转,很快化解了罕见强寒潮带给中线冰期输水的安全威胁。
       南水北调中线建管局手中的科技利器是本年度首次应用并发挥重要作用的中线工程冰情观测信息化平台,包括现场观测信息发布平台和冰情预报预警平台两部分。现场观测信息发布平台接入4个固定冰情观测站、1个移动巡视组、5台自动化气象站、7台冰情监控摄像头、2套水温自动化采集仪采集的信息,根据现场观测频次实时更新发布观测数据,及时传递冰情信息。水温冰情预报预警平台搭建则历经10年时间,经过多年冰期输水冰情原型观测,积累了不同典型冬季气候、多种调度工况条件下的冰情、气象、水力参数等宝贵数据,运用统计学冰情预报模型和历史同期数据比对,预测预警可能发生的冰情时间、地点和程度。
       据悉,中线建管局联合长江水利委员会长江科学院和北京勘测设计研究院组成的冰情研究团队,共开展了10个冬季冰情原型观测,掌握了中线冬季冰情生消演变的基本规律,建立了岸冰、流冰、冰盖等特征冰情与气温、水温、水动力等特征指标的相关关系,开发出沿线冰-水动力学模型,建立起了中线冰情发展预报预警平台。
       “冰期输水一直以来是冬季总干渠输水能力提升的制约因素,冰期输水风险不容忽视。特别是在冰盖形成初期、融冰后期,如果运行控制不当,很容易造成冰塞、冰坝事故。有了冰情观测和预报机制,南水北调中线冰期输水将更加平稳安全,并为提升总干渠冬季输水能力创造了条件。”南水北调中线建管局总工办主任韦耀国说。在2020-2021年度冰期输水突发冰情过程中,首次应用的南水北调中线冰情观测信息化平台及时准确发布冰情信息,提前预警,抢占冰情防御先机,助力了南水北调中线工程冰期输水安全。
       1月初,寒潮引起突发冰情,以长江水利委员会长江科学院博士杨金波、黄明海为核心的研究团队一直坚守现场,每6小时采集一次气温、水温、水流速、风速、风向、辐射等6个指标,记录生消演变全过程。北京勘测设计研究院技术骨干张威、陈立楠等组成的保障小组与现场团队实时对接,根据需要不断完善平台功能和预测算法。预测实践表明,研究团队对中线冰情基本规律认识总体准确,冰情预报模型基本可靠。
       每年12月初到来年2月底,是中线工程冰期输水阶段,南水北调中线建管局结合多年积累的经验,制定中线工程冰期输水调度方案,通过抬高总干渠水位,加强工程巡查巡视,安装拦冰索、水下吹气式扰冰装置等措施,防止冰冻灾害影响控制闸门。南水北调中线冰情观测信息化平台的应用,实现了冰情信息及时传递和冰情预测提前预警两个功能,保障了冰期输水工程的安全调度与平稳运行,提升了工程冰期输水能力。
(来源:中国南水北调 2021年2月18日)



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