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机器人“冲”上一线 黑科技让防汛抗洪更智慧

科普小知识2022-06-04 01:24:05
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2018年8月14日,南水北调中线荥阳管理处工作人员对南水北调索河渡槽附近的运河安全进行了检查。

新华社记者鲁鹏

江西省萍乡市作为全国首批海绵城市建设试点城市,自2015年以来,在全区生态治水方面取得了显著成效。

新华社记者张国军

6月12日,福建省福州市已进入汛期。为了确保行车安全,福州动车段的车载机械师对动车组进行了运行前检查。

新华社记者张国军

最近,我国已进入主汛期,各地区、各部门积极应对防汛工作。最近,在浙江省抗洪抢险演习中,“飞翼”无人机、投机车、两栖车等出现在演习现场,展示了高超的水上救援技术,引起了参与者的浓厚兴趣。

随着国家防洪减灾体系的逐步完善,防洪抗洪能力有了很大提高。各项防汛抗洪设施不断加强和完善。与此同时,更加智能的防洪方法已经被揭示。手机程序已经及时更新了最新的洪水情况和预警。智能机器人已经“冲到”抗洪前线。海绵城市中的透水地面能迅速吸收降水。防汛管理思想和应用技术的创新,使防汛抗洪更加智能化。

热门技术展示了它们的威力

无人飞行器、机器人、5G技术...这些流行的技术在今年的防洪和抗洪中发挥了作用。一系列“黑色技术”全方位帮助防汛抗洪工作,有效提高预警和应急救援的可操作性和及时性。

在洪水监测和预报方面,湖北省积极探索,各种仪器在空气、水和水中发挥各自的作用。我们开发了巡逻无人机、5G智能无人救援艇和水下探视仪等一系列监控设备。

湖北省恩施电力公司相关技术人员告诉本报,在洪水监测方面,他们使用无人驾驶飞行器检查电站水库,调查大坝和库区的安全隐患,并重点关注库区周围的滑坡情况。他们及时发现并预测了大坝周围的斜坡裂缝、滑坡体和危岩。无人驾驶飞行器可以到达库区无人能够到达的地方,实现了检查的全覆盖,降低了风险,提高了效率。

此外,导航软件“Ove Interactive Map APP”是专为输电线路设计的,植入湖北电力巡检人员的手机中。因此,无人机巡逻队拥有“空中之眼”导航功能,可以记录超近距离内杆塔绝缘子和接地导线的运行情况,并实时报告洪水风险。

浙江海豹救援队公共关系部部长李洁琼向我们介绍,救援队的主要救援任务是针对钱塘江流域。钱塘江汹涌的泥沙给救援工作带来了诸多不便,因此经常需要综合运用各种科技手段进行救援。人们可以遥控“水上飞翼”在空中展开救援并设计返航路线。投掷装置作为一种辅助工具,就像投射到高空的枪管,被压缩空气瞬间打开,形成救生圈。当救助对象在河流相对湍急的地方且距离较远时,投掷装置被击中在救助对象上方,绳索沿着水流漂浮到救助对象附近,被救助者可以抓住救生圈进行救助。如果被困人员还能在复杂地形(如浅滩)中使用喷射泵船,它就能迅速到达获救人员处,并将该人员拖上岸。

同时,李洁琼表示,救援本身就是一个整合的过程,不允许盲目救援。在复杂的情况下,通常会应用多种技能,以便获救者能够在尽可能短的时间内获得最大的生存可能性。

在四川,洪水监测也结合现场情况进行了创新。成都黄三苗族水文站使用一个监测仪器,一个从电缆上悬挂下来的流量计。这种仪器可以通过电缆在沱江两岸测量获得相关数据。

最近,住在江苏省南京市江北新区红阳广场附近的居民出门时,会发现路边多了一根蓝白色的柱子。这不是一个普通的道路警示标志装置,而是一个积水点的监测装置。在今年汛期到来之前,江北新区将在其管辖区域内建设基层防汛预警平台,实现从主要河流到基层防汛监控系统的全覆盖。

这个监控设备有两米多高,顶部有一个摄像头。江北新区环境保护和水务局相关负责人表示,这是一个淹没点。该装置能够实时监测洪泛点的情况,并将数据实时传输到防汛预警平台。工作人员为设备设置水位警告值。一旦累积洪水发生并达到设定值,平台将自动报警,以便工作人员采取相应措施。

关于这些新技术的应用,*规划研究院(北京)公司生态城市研究所所长王家卓告诉本报,技术的发展对防洪和抗洪具有重要意义。使用机器人参与防洪和抗洪可以有效降低人们直接面临的风险。同时,科技力量在准确调度中也非常关键,如准确预测降雨和降雨时空分布,准确计算洪峰模拟等。,所有这些都可以在防洪和抗洪过程中发挥重要作用。

“一幅画,一张网,一盘棋”

为了减少洪灾损失,全国各地也创新思路,积极加强防洪减灾体系建设,进一步提高防洪效能。

长江流域防洪管理是我国防洪体系中的一项重点工程。三峡工程管理局水库管理处的技术人员告诉本报,今年,长江流域水利工程的联合运行计划已经投入运行。该计划首次将蓄滞洪区、重要排涝泵站、流域内引水工程等水利工程纳入联合运行范围。2018年,水利工程的联合运行包括40个受控水库。将进一步扩大到100个水利工程,包括40个控制水库、46个蓄滞洪区、10个大型排涝泵站和4个引水工程。调度范围也将从中上游延伸至整个流域。

“范围广是一个主要特点。今年,防洪已从水库防洪升级为水利工程防洪。首次将流域蓄滞洪区、重要排涝泵站和引水工程纳入联合运行范围。作业范围也从中上游延伸至整个流域,以更好地保障长江流域的防洪安全。”三峡工程管理局水库管理部的技术人员告诉本报,通过联合调度,该工程能够满足主要控制断面的生态流量,对维护两湖及河口的生态环境和水安全发挥了重要作用。

此外,长江流域信息共享平台的建设也在继续。长江流域水文部门和气象部门共享数据库和应用终端软件,实现观测站数据共享。通过该平台,可以提高人们的洪水预报水平,有利于了解长江上下游的情况,进行现场调试和沟通协调。据了解,该系统平台的建设也将有助于流域气象服务实现与水利防汛部门“一张图”、与航运部门“一网”护航、与流域内各省气象服务“一局一局”的良好效果。

为了提高城市的防洪能力,还需要创新思路,系统推进。中国城市规划设计研究院城市水务研究所所长、教授级高级工程师张泉在接受本报采访时表示,在一些特大城市或复杂地形的防洪中,既要重视工程建设,又要重视智能管理。防洪过程中,通过智能联动,根据模拟数据充分利用现有资源。还可以使用智能管理来最大化现有设施的效益,并根据实时数据科学地确定湖泊隧道管道排水功能的开放程度。这样,提高了效率并降低了人员成本。

在浙江省温州市平阳县,为消除洪涝灾害,近年来鳌江流域“上蓄、中排、下排”的系统管理方案逐步完善。目前,顺溪水库已建成并投入使用,水头段防洪工程即将投入使用,南湖分洪工程已完成初步政策处理。当地人期望随着各种关键项目的进展,也许在不久的将来,人和水将最终在这片土地上实现和平。

“海绵城市”和“屋顶花园”

在城市和相关工程的设计和建设中,与自然和谐相处比在汛期抗洪要好。“海绵城市”的建设充分体现了人与水共存的理念。

陕西省息县新区枫溪新城作为全国首批海绵城市建设试点城市之一,经历了4年多的海绵城市建设历程。今年汛期,枫溪新城在汛期的压力明显减轻。在今年4月和6月的两次暴雨中,枫溪新城没有遭受内涝,雨水被顺利地吸进了城市的“海绵”。

这里,城市主干道旁的绿地比道路低30厘米。雨水可以通过路边的雨水口顺畅地流向绿地,并充分储存和渗透到绿地中。在极端天气情况下,当蓄水层充满时,雨水可以通过高于绿地的溢流口进入市政管网。此外,城市中的许多建筑在屋顶上都有“屋顶花园”。部分雨水被屋顶上的土壤介质充分吸收,减少初始流量,多余的雨水通过建筑排水排入建筑周围绿地的雨水花园。丰西新城海绵城技术中心相关负责人告诉本报记者,截至目前,丰西新城已完成海绵城建设项目67个,海绵城建筑及居住区面积240万平方米,海绵路50多公里,海绵公园绿地140万平方米,防洪及滩涂恢复36公里。

在江西省萍乡市,金典市区位于老城区。当*最初希望将这个地区作为海绵城市的试点改造时,许多居民表示反对,担心建设会影响他们的生活和出行。当地*不得不首先重建萍乡建设局的家庭医院。翻修后,这个村庄将不再因下雨而泥泞不堪。看到改造的结果,以前反对的地区态度发生了很大变化。现在,越来越多的地方都铺有透水沥青和透水砖,科学绿化带和其他相关设施。

张权说,他希望通过国家技术标准来规范海绵城市的建设,使之成为城市内涝防治的一种正常的、可持续的方式。

每个城市的建设规划都需要一套科学的防洪排涝方法。王家卓的分析认为,城市规划应留有供水空间,应加强洪水风险评估和相应的避灾措施,蓄滞洪区等防洪措施的规划也很重要。