盧溝橋分洪樞紐附近建成投用的測雨雷達。（馬岳 攝）
隴駕莊水文站的移動雷達波。（馬岳 攝）
北京已正式進入汛期。從監測“雲中雨”“落地雨”到“河中水”，2024年上半年，北京對標世界一流標準，基本建成永定河官廳山峽段現代化雨水情監測預報體系，初步構建起由氣象衛星和測雨雷達、雨量站、水文站組成的雨水情監測預報“三道防線”。
氣象衛星、測雨雷達
監測“雲中雨”，預測未來3小時強降雨區域
盧溝橋分洪樞紐附近，永定河岸邊矗立着一座高45米的鐵塔，鐵塔頂端，一台測雨雷達正在勻速轉動，24小時持續掃描半徑45公里範圍內的降雨雲團。
雨水情監測預報“第一道防線”主要由氣象衛星和測雨雷達組成。利用氣象衛星和測雨雷達數據，結合模型模擬計算，可實現對“雲中雨”的監測預報，並對中小河流洪水和山洪災害進行風險預警，延長降雨預見期。
“測雨雷達比氣象雷達探測降雨範圍更加精準，它可以對地面0到2公里垂直高度範圍內大氣中的液態水實現超精細化格點掃描和測量，這個高度是最易形成降雨的高度。”市水文總站預報科副主管張欣介紹，測雨雷達每40秒轉動一圈，意味着可以逐分鐘更新觀測數據，不僅可以監測實時降雨量，還能預測未來3小時強降雨區域。
市水文總站副主任杜龍剛介紹，目前北京已在永定河流域的盧溝橋、白草畔和東大坨布設了3部測雨雷達，並進行組網應用，這也是北京首次布設測雨雷達。3部測雨雷達的應用，可實現永定河北京段“雲中雨”監測全覆蓋，可以提前3小時監測到中小流域的洪水，為防汛減災提前“搶”出2至3小時的寶貴時間。
雨量站及相關模型
測準“落地雨”，堡壘站防洪防衝
雨水情監測預報的第二道防線由雨量站和産匯流水文模型、洪水演進水動力學模型組成。通過布設地面雨量監測站，能夠精準監測“落地雨”，第一時間掌握落地的降雨時間、強度和降雨量等數據，再結合相關預報模型模擬計算，對第一道防線的預報成果進行更新，進一步提升預報精度。
北京市水文總站副主任王亞娟介紹，北京市原有245處雨量站，海河“23·7”流域性特大洪水之後，水務部門加密站點建設並共用氣象局、規自委等部門數據，雨量站增加至1913處，使站點密度從原來的每67平方公里一站增加至每8.6平方公里一站。其中，永定河官廳山峽段區域從原來的29處增加至256處，站點密度增加至每6.7平方公里一站，實現10平方公里及以上流域、山洪災害高風險區、行政村監測全覆蓋。“通過高密度雨量站網的建設，可以精準地掌握山峽區域面平均雨量和暴雨中心，同時還能對測雨雷達的監測雨量進行驗證。”王亞娟説。
此外，水務部門還對全市245處雨量站進行加固，改造成防洪防衝堡壘站，並增設北斗通訊設備，確保在極端條件下“落地雨”監測站網能夠“測得到、測得準、報得出”。下一步，市水文總站還規劃了384處雨量站的建設任務，待完成後，永定河官廳山峽段雨量監測站將達到600多處，站網密度達到每2.5平方公里一站，重要山洪溝道都將實現雨量監測全覆蓋。
水文站
監測“河中水”，斷網斷電仍可傳輸數據
位於門頭溝區妙峰山鎮水峪嘴橋旁的隴駕莊水文站監測斷面上，一個外形近似正方形的白色“盒子”正沿着橫跨水面上的鋼絲繩纜道向前移動。這是隴駕莊水文站在海河“23·7”流域性特大洪水後增設的水文監測設備——移動雷達波，通過在電腦上設置好航跡，就可以實現自動監測。
水文站是雨水情監測預報的“第三道防線”，通過水位、流速、流量等重要水文資訊監測“河中水”，進而開展“演進”預報和洪水預警。
王亞娟表示，2024年永定河官廳山峽段的水文站監測密度和通訊水準有了顯著提升。王亞娟介紹，永定河官廳山峽段原本有25個水文站，海河“23·7”流域性特大洪水之後，除了對原有的25個站點強化供水供電保障、提高自身防洪標準外，還增建了8個水文站，目前已經建設完成。“在此基礎上，各區縣還規劃建設了38個站點，這樣就實現了大中小水庫出入庫和重要的山洪溝道水文監測全覆蓋。”未來，全市水文站可實現五大流域干支流、中小河流、山洪溝道、大中型水庫出入庫流量監測全覆蓋，有效提升“河中水”臨近預報精度，形成托底保障。
除了加密數量，水文站的防洪標準也更高，即按照防洪標準建設，同時實現4G+北斗雙信道通訊，保障在斷網斷電等極端情況下水文數據依然能夠正常傳輸。（王天淇）
