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大江奔流 共护安澜
——长江流域气象综合防灾减灾的湖北实践
来源:中国气象报 日期:2019年06月18日07:47

  中国气象报记者 张格苗

  滚滚长江,滋养了灿烂的中华文明,也见证了中华民族走向复兴的伟大征程。

  然而,它自西向东、万古奔腾的另一面,是连绵不绝的水患。这在素有“洪水走廊”之称的湖北尤甚。作为长江防洪最险要的省份,自古湖北便有“治荆楚必先治水患”的说法。

  因水而兴,为水所困,真的是难以化解的矛盾吗?

  站在新中国成立70周年的历史节点,面对长江经济带建设和长江大保护的历史机遇,我们以湖北为坐标点,回看这条母亲河不舍昼夜的70年,一幅新中国长江气象综合防灾减灾的画卷缓缓展开。

  “为政之要,在于江防”

  在湖北,长江防汛是天大的事

  天气正好,在著名的防汛险段龙王庙全长1080米的堤防外,能看见长江汉水交汇的清晰界限,以及武汉长江大桥和游泳的市民。堤防内,是繁华的汉正街。

  堤上,标着“武汉历史高水位纪录”的红字格外引人注目。

  ——1954年8月18日,武汉关水位达到29.73米,是至今为止的最高纪录。

  那一年,湖北梅雨期长达58天,水位暴涨,湖泊满溢,河堤溃决。新中国首个大型水利工程——荆江分洪工程刚刚完工就派上了用场,实施了建成后唯一一次分洪。

  家住调弦河(长江入洞庭湖支流)边上的郑启松当时正在石首市读初二,到处都是“保卫大武汉”的标语,他印象很深。从家到学校的15公里路,原来靠走,那一年必须坐船了。

  当时,湖北省共有10个气象站,气象台每天印发天气预报和雨情简报,判断出7月降水仍然偏多的趋势,为分洪起了参谋作用,被武汉市防汛抗旱指挥部授予一等红旗。

  但当时在一线抗洪的荆州水利专家易光曙并不买账:“那时候,哪有什么气象预报!”

  ——1998年8月20日,武汉关水位达到29.43米。

  那一年,梅雨两度造访,区域性暴雨来了13次。在形势最严峻的时候,长江湖北段出现8次洪峰,峰上叠峰,首尾相连,超高水位一再攀升,历史纪录一破再破。

  同年3月,气象部门预报“可能出现类似于1954年的特大洪水”;第一段梅雨期结束后,“二度梅”的信号也被及时捕捉。

  但最难的问题是:要不要动用荆江分洪区?8月16日,沙市区水位直逼45米——按要求,超过45米就要分洪,33万人转移,炸药已埋好,只待一声令下。

  当天16时,国家防汛抗旱总指挥部要求长江水利委员会一小时内回答6个问题,都与降水量和洪峰有关。气象等20多名专家紧急商议:预见期内降水不会进一步加大洪峰,沙市区水位不会超过45.3米,是否分洪对下游各站影响有限……据此,党中央决定暂不分洪,严防死守。

  当年的初中生郑启松此时已经成了湖北省气象台台长。他说,回答这些问题,得益于气象部门的自我转型。1982年,武汉暴雨研究所成立,随后“七五”“八五”攻关的研究重点都是荆江等关键区的致洪暴雨和面雨量预报。“知道下多少雨,还要知道雨是如何影响水位和洪峰的。”

  彼时,退休的易光曙以“老水利”身份担任荆州市防汛抗洪顾问委员会副参谋长。这回,他记得很清楚:“没有准确的气象预测,不可能取得这样的胜利。”

  准确背后,是气象事业的起飞:1958年气象台站开始增加;上世纪80年代有了天气雷达,且与水利部门开始联合会商;90年代自动气象站试点建设,有了传真系统……

  ——2016年,长江再次遇险,龙王庙的水位牌上却没有留下记录。

  又是梅雨。长江中下游地区发生了1998年以来最严重的洪涝灾害,干流监利以下全线超警,部分支流发生特大洪水,部分地区内涝十分严重。

  在上千个自动气象站、新一代天气雷达、风云卫星及其综合显示系统,以及融合神经网络、预报员经验等众多气象智慧的气象预报服务业务一体化平台、一键式预警发布系统的支持下,尽管红色预警频频发出,但一切仍显得紧张而有序。重灾区麻城3座大型水库、7座中型水库和278座小型水库全部提前泄洪,成功避免十几万人大规模转移。

  忆往昔,郑启松有两件事没有想到:上世纪八九十年代苦于站点太少,找不到降水中心,羡慕日本有上千个自动站,而现在我们的站点也很密集,加上雷达、卫星,天气监测更精细了;1982年在北京开全国气象局长会议时,大家还在争论要不要发展数值天气预报,而现在,数值预报的水平自动给出了答案。

  “截断巫山云雨,高峡出平湖”

  长江流域防汛打出组合拳

  就在1998年荆州军民严防死守的时候,三峡工程正面临着一个艰难的抉择:洪峰就要过境,基坑里的设备要不要撤出来?一出一进,损失高达上亿元;但如果机械受损,代价可是几十亿元。

  三峡总公司最终决定:“以气象中心的预报结论为准,按流量不超过每秒6万立方米安排工作,不准撤出机械。”结果,当时最大过境洪峰流量为每秒57700立方米。那时的三峡气象服务中心,成立只有5年。

  从筹备、建设到运行,作为凝聚了中国人民智慧和创造性的国之重器,三峡工程碰到的难题不少——大江截流、98抗洪、围堰爆破施工、低温雨雪冰冻——它们一一成了三峡气象服务中心“打怪升级”的“课题”。

  这些“课题”成果,形成了一系列我国水电工程专业气象服务的行业标准。“无论哪里建水电站,因为有了气象服务标准,建设和调度的底气更足了。”三峡梯调水资源利用预报部技术总监陈良华说。

  而这个不足10人的中心,气象人才辈出。在全国气象行业预报技能竞赛中获个人全能第一名的李子进、获第二名的夏羽,全国首席预报员龙利民等一批技术能手和专家,被输送到全省甚至全国的重要岗位;全国各地前来“取经”的人更是络绎不绝。而三峡大坝,在“高峡平湖”的映衬下,宏伟秀美,一如既往,仿佛那些力挽狂澜的故事不值一提。

  2016年洪涝灾害,长江“1号洪峰”7月1日过境三峡,三峡水库拦蓄,最大削减洪峰38%,避免了与长江中下游形成的“2号洪峰”叠加,大大缓解了长江中下游地区的防洪压力。

  既然三峡可以调控,那分布在长江中上游的主要水库,是不是也可以?

  “当然。”长江委水旱灾害防御局副局长宁磊介绍,从2012年至今,长江水库群精细联合调度的研究与应用已取得了良好成效。2016年,在三峡水库力挽狂澜之时,金沙江、雅砻江、大渡河等水库同步配合;洞庭湖柘溪、五强溪紧随其后……国家防总、长江防总和地方防指利用上中游水库群联合调度的有效机制、信息共享平台和相关研究成果打出一套精妙的组合拳。

  8年来,防洪水库“军团”的成员越来越多。按照计划,到2020年,汉江、鄱阳湖五河以及下游控制性水工程也将纳入流域水利工程统一调度。

  “科学调度的每一步,都需要准确的气象预报作为支撑。”宁磊补充。目前,长江水利和水文数据已经实现深度共享,在“十三五”国家重点研发计划里也有超标准洪水等双方合作的项目,经常会商,预报员也互相挂职交流。“联合项目和挂职交流的预报员可以更多一些。”宁磊笑着说。

  在更高层面,中国气象局与水利部长江委2017年签署战略合作协议,重要内容之一便是将长江流域涉及12个省(直辖市)水文部门三千多个雨量观测站、气象部门两万多个气象观测站的监测预报产品充分融合,绘就长江流域防汛“一张图”, 更好地为长江流域防汛抗旱工作提供气象保障。

  长江流域气象中心水文预报台副台长田刚向记者展示了今年试运行的长江流域综合业务平台,地图上整个长江流域的水文站、水库、面雨量、雨量、航运情况,以及三峡水库流量预报等一目了然。而田刚,正是从三峡气象台成长起来的。

  记者到武汉时,恰逢长江流域防汛和航运气象服务工作推进会在这里召开。这样的会议一年一度,今年聚焦深入学习贯彻落实习近平总书记关于长江经济带发展的重要指示精神,针对汛期主雨带位于长江中下游的形势判断,深化流域气象水文协作护佑长江安澜,推出通航天气等级新产品守卫黄金水道安全。

  “一个流域联合起来,总要比单打独斗更有力量。这也是湖北所承担的华中区域中心和长江流域气象中心的职责所在。”长江流域气象中心主任、湖北省气象局局长柯怡明表示。

  “谋者,所以违害就利”

  新时代呼唤新担当新使命

  “抓住最后一场暴雨,是气象部门的新任务。”柯怡明笑着说,“以前,每到入汛就开始紧张;现在,即便汛期结束了,肩上的责任还很重大。”

  别看湖北总是洪水泛滥,其实依然缺水,人均水资源量仅居全国第17位。而且,随着长江经济带建设和长江大保护的推进,对水的需求只会越来越旺盛。

  三峡工程承载着防洪、发电、航运三大功能。2011年5月,长江中下游遭受50年至60年一遇旱情,自2010年12月起,上游来水减少,三峡工程便开始补水,这期间,长江中下游干流水位得到不同程度的抬升,不仅保障了航运需求,还解决了长江两岸民众生产生活用水问题和粮食生产安全。

  自此,抗旱成为三峡工程的新增功能,旱季对下游补水也成为它的新课题。

  而今,面对长江大保护的新使命,在洪湖湿地、天鹅洲等重要湿地生态环境中生活的动植物,也需要足够水源的栖息地;武陵山、秦巴山、大别山、幕阜山等长江重要生态屏障,以及长江、汉江流域水土保持带需要稳定、充足的生态涵养用水。

  如果能准确预报出最后一场暴雨,就能让水库“敢于”多蓄水,从而为旱季的长江生态系统和两岸人民生产生活保存更多水源。不过,准确预报的难度在于,不仅要报准那次过程,还要把握好未来的趋势。“很难,我们努力过,也成功过,未来我们会更努力。”柯怡明说。

  那些像水资源一样重要的风、阳光、负氧离子等气候资源,如何更好地利用以发挥更大价值,也是新的课题。

  另一方面,气象引发的灾害不仅是大江大河的洪水,而更多以城市内涝、山区泥石流、滑坡等地质灾害的形式,更加频繁地出现在人们面前。

  幸运的是,像曾经前辈们研究降雨与水位和洪峰的关系那样,降雨与城市内涝、地质灾害之间的科学关系也被人们抽丝剥茧地梳理出来。

  比如地质灾害,在三峡库区,如果前三天有降水,未来2小时至12小时内降水超过25毫米,便极易引发地质灾害。25毫米这个临界值,就是“压死骆驼的最后一根稻草”。

  再如城市内涝,如果武汉市24小时降雨量超过150毫米,以现有的城市排水设施,就会出现看海的景象。

  ……

  还有那些更前沿的研究,如滑坡造成的涌浪,跟气象条件有什么关系?如何防御才能保证过往船只安全?仍有待科学实验回答。湖北省气象部门与中国地质调查局武汉地质调查中心三峡中心正在联合开展研究,就是为了寻找答案。

  当然,所有答案都不是终点。

  让长江两岸的人与自然真正实现和谐相处,让因水而兴却不为水所困成为永恒的主题,还需要包括气象在内的所有力量共同去读懂,共同去爱护。“湖北气象部门护卫长江安澜、守卫黄金水道安全的创新与探索不会停歇。”柯怡明坚定地说。

  (来源:《中国气象报》2019年6月18日一版 责任编辑:张林)