▲ 天津黄白桥水文站工作人 员冒雨做测流准备 摄/ 王鹏 翔 海河流域属于华北地区，每年七、八月份为防汛关键期，多突发性和局地性降水，强降水主要集中于2～3次降水过程。2012年北京“7·21”特大暴雨、2021年“7·20”郑州特大暴雨至今仍然让人记忆深刻。极端暴雨洪水已经成为新形势下每年汛期全国江河最重要的防御目标。2023年7月28日至8月1日，在第5号台风“杜苏芮”北上残余环流及副热带高压和太行山、燕山山脉地形共同影响下，海河流域出现大范围长历时强降雨过程，大清河和永定河发生特大洪水，子牙河发生大洪水，北运河和漳卫河发生较大洪水，综合判定海河发生“23·7”流域性特大洪水。面对严峻的防汛形势，水文系统科学应对、主动作为，加密监测频次，强化应急监测，全面监视雨水情发展，及时掌握和准确预报海河“23·7”流域性特大洪水发展变化过程，为有效运用防洪工程措施和科学制定防汛对策提供了决策依据，为夺取海河流域防汛减灾全面胜利作出了重要贡献。
▲ 天津黄白桥水文站工作人 员冒雨做测流准备 摄/ 王鹏 翔
受5号台风“杜苏芮”登陆减弱后的残余环流及西太平洋副热带高压的共同影响，海河流域“23·7”流域性特大洪水主要呈现以下几个特点。
①降水范围广、总量大。 2023年7月28日至8月1日，流域过程降水总量494亿m 3 ，形成洪水径流总量约200亿 m 3 ，均为海河流域“63·8”洪水以来最大。
②暴雨时空集中、强度大。 本次强降水过程主要集中在大清河水系拒马河、子牙河系滹沱河滏阳河、永定河官厅山峡区间。京津冀地区平均累计面雨量175mm，超过常年平均降水量（510.9mm）的1/3。
③洪水并发、量级大。 永定河发生1924年以来最大洪水，大清河发生1963年以来最大洪水，海河发生流域性特大洪水，为60年来发生的最大场次洪水。
④洪水涨势猛、演进快。
一是测雨雷达监测覆盖不足。 海河流域仅河北雄安新区附近部署有1组水利测雨雷达并开展了试点应用，远不能覆盖流域暴雨洪水集中来源区、山洪灾害易发区以及大型水库工程、重大引调水工程防洪影响区。
二是暴雨中心雨量站点密度不足。 现有的雨量监测站点不能准确掌握降雨分布情况和捕捉暴雨中心降雨极值，无法及时获取区间降雨数据，对洪水预报结果更新的及时性和准确性产生影响。部分河流（如永定河官厅山峡区间部分中小河流）缺乏水文（位）站，不能及时准确掌握支流来水情况，影响洪水预报精度；已布设水文测站的部分河流还存在站点数量不足、部分支流汇入口及分洪口门没有控制站点等问题。
三是蓄滞洪区监测设施薄弱。 蓄滞洪区、洼地圩区等缺乏水位、流量等监测设施设备。
一是水文测站建设标准偏低。 海河流域水文站中有35％的主要测报设施设备10年以上未更新改造，建设标准偏低，中小河流水文站防洪标准大多为30年一遇，测洪标准一般为20年一遇，遇大洪水极易出现洪水进屋、院墙倒塌的问题，无法快速高效开展水位、流量等施测任务，自身安全也难以得到保障，如此次暴雨集中来源区的拒马河都衙、张坊水文站，大石河漫水河水文站，永定河雁翅水文站均发生严重水毁。据初步统计，此次暴雨洪水造成海委、北京、河北、山西、河南等水文（位）站损毁408处，白沟河东茨村水文站以上暴雨集中区70%以上的测报设施遭受水毁，此外还有大量的雨量、墒情、地下水等监测设施设备遭受不同程度的毁坏，如北京、河北、河南等地有62个地下水自动监测站遭遇严重水毁。
二是测验设施设计考虑不周。 由于海河流域水资源紧缺，水文站在监测水位和流量的过程中，既要考虑洪水又要考虑水资源监测（小流量测验），有些测站的水位和流量监测设备架设高度不足，设备在大洪水期间被淹没。
一是基层应急监测设备配备不足。 基层水文勘测队或监测中心配备的走航式ADCP、手持式电波流速仪、水文多参数应急监测装备、遥控船等常规应急监测设备数量不足，不能满足发生流域性大洪水时多点同时开展水文应急监测的需要。此次大洪水期间，北京、河北走航式ADCP全部投入应急监测，期间多次出现因使用频度过高、含沙量过大等导致设备出现故障，影响应急监测工作快速高效开展。
二是水文巡测车严重缺乏。 海委水文局承担此次应急监测任务的巡测车辆均为社会租赁车辆，河北水文基层勘测队开展应急监测任务使用农用三轮车，难以保证在恶劣环境下正常开展应急监测和安全生产的要求。
信息采集传输保障手段有待增强
一是测报设备老化严重。 中小河流水文监测系统建设运行已10年以上，配置的自动测报设备尤其电子设备进入故障多发期。
二是通信卫星信道配备不足。 部分水文测站未配备卫星报汛信道、卫星电话和增强卫星电话信号的卫星接收器，受通信公网中断影响，雨水情监测信息无法及时传输。
三是应急信息报送机制有待健全。 一线水文应急监测队与水利部中央节点的信息报送机制与传输技术手段有待完善，前方信息难以快速入库，无法实时支撑防汛会商决策。
“四预”能力有待提升
一是局地降雨预报精度不高。 由于针对某条具体河流的暴雨预报落区还存在左右摆动或南北移动等不确定性情况，洪水预报往往随之出现频繁变动。
二是洪水预报覆盖面不足。 根据已布设水文测站构建的洪水预报方案，仅能判别所代表河段的洪水态势，无法满足无测站地区洪水预报要求，无资料或缺资料地区洪水预报尚无有效手段。
三是传统模型方法灵活性不够。 目前海河流域洪水预报体系多采用传统降雨产汇流和考虑河道下渗的洪水演进模型，针对自然漫溢、扒口分洪、堤防局部溃口等工况条件，传统水文模型方法适用性不高，下游站洪水预报难度较大。此外本次特大洪水下垫面冲淤变化或流域治理亦导致产汇流参数有所变化，需及时修订调整，如北拒马河三支分流比需重新分析。
四是涉水工程信息共享不及时。 水文部门与闸坝、水库、蓄滞洪区等水利工程管理部门运行调度信息共享不充分不及时，特别是缺少中小型水利工程运行状态和调度信息。
一是加快推进海河流域雨水情监测预报“三道防线”建设。 系统梳理、全面检视海河流域“天空地”水文监测和预报预警体系，组织编制海河流域雨水情监测预报“三道防线”建设专项方案，在暴雨洪水集中来源区、山洪灾害易发区以及大型水库工程、重大引调水工程防洪影响区等布设测雨雷达站，加密雨量站、水文站、水位站，强化“四预”措施，完善监测预报系统平台建设。
二是持续提升水文测报能力。 提档升级测报设施设备，提高设施设备防洪测洪标准，加快推进固定式ADCP、定点式电波、侧扫电波、影像等流量在线监测设备，光电测沙仪、量子点光谱测沙仪等泥沙在线监测设备的配备力度和应用，强化北斗卫星通信备份，不断提升水文测站的测报能力。配齐配强基层水文勘测队或监测中心走航式ADCP、手持电波测速仪、水文多参数应急监测装备、测流无人船等常规应急监测设备，满足发生流域性大洪水时多点同时开展水文应急监测的需要，保障应急监测工作快速高效开展。
三是加强水利测雨雷达技术研发与应用。 加强适应不同运行环境、固定或移动、自主可控的系列水利测雨雷达装备研发，加快建设水利测雨雷达管理与应用系统，开展基于水利测雨雷达的高分辨率致洪暴雨监测预警、中小河流超精细化暴雨洪水预报预警、山洪灾害网格化预警等一批关键技术研究和推广应用，为雨水情监测预报“三道防线”建设先行先试工作提供有力技术支撑保障。
四是强化“四预”支撑。 推进水利科研单位与水文业务部门加强沟通协作，针对“降雨—产流—汇流—演进”“流域—干流—支流—断面”，深入研究海河流域产汇流水文规律，加快流域产汇流、泥沙等水利专业模型的研发应用，强化“四预”支撑，有效提高洪水预报预见期和精准度。
五是推动涉水工程信息及时共享。 推进水文部门加强与水库、蓄滞洪区、闸坝等管理部门雨水情和调度信息的及时共享，建立健全信息共享机制，加大共享力度，实现堰闸开启、泵站排涝、抢险分洪等信息的互联互通。
