摘 要:現(xiàn)行的《人工影響天氣地面作業(yè)站建設(shè)規(guī)范》(QX/T 329—2016)對(duì)地面固定作業(yè)站點(diǎn)建設(shè)有具體要求,但在作業(yè)站點(diǎn)選址、射界圖繪制、實(shí)時(shí)監(jiān)控和安全警報(bào)安裝建設(shè)等方面尚無具體說明,也無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。通過在縣級(jí)人工影響天氣作業(yè)能力建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施過程中,按照此標(biāo)準(zhǔn),對(duì)建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題和可行的做法進(jìn)行總結(jié),提出一些相關(guān)的建議。
關(guān)鍵詞:人工影響天氣;固定作業(yè)站點(diǎn);標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)
中圖分類號(hào):P48 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):2095–3305(2024)05–0-03
近年來,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展,人工影響天氣工作在服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、支持防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)、助力生態(tài)文明建設(shè)和確保重大活動(dòng)開展等方面發(fā)揮重要作用,人工影響天氣作業(yè)需求不斷提升[1]。為深入貫徹落實(shí)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)人工影響天氣工作高質(zhì)量發(fā)展的意見》(國辦發(fā)〔2020〕47號(hào))和省、市人工影響天氣高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案,進(jìn)一步提升基層人工影響天氣作業(yè)能力,加強(qiáng)地面固定作業(yè)站點(diǎn)建設(shè)。
當(dāng)前,合肥市人工影響天氣地面作業(yè)的主要方式有火箭、地面播撒(煙爐)。結(jié)合縣級(jí)人工影響天氣作業(yè)能力提升項(xiàng)目,以地面火箭作業(yè)站點(diǎn)建設(shè)為例,介紹、分析從站點(diǎn)選址、建設(shè)內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)、射界圖繪制和應(yīng)用、實(shí)時(shí)監(jiān)控和安全警報(bào)系統(tǒng)安裝、標(biāo)牌制作以及其他配套設(shè)施建設(shè)等全過程,指出了建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題和解決辦法,為基層作業(yè)站點(diǎn)建設(shè)提供參考。
1 作業(yè)站點(diǎn)選址
1.1 利用氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)普查成果選址
根據(jù)全國第一次自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)普查,充分利用氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)普查成果——?dú)庀蟾珊抵聻?zāi)危險(xiǎn)性與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)劃圖,科學(xué)、合理地開展人工影響天氣作業(yè)點(diǎn)選址建設(shè)。以肥東縣人影作業(yè)點(diǎn)選址為例。
從合肥市干旱災(zāi)害致災(zāi)危險(xiǎn)性區(qū)劃圖來看(圖1左),合肥市干旱致災(zāi)危險(xiǎn)性表現(xiàn)為北高南低,可分為2個(gè)等級(jí)區(qū)域,長豐縣全域、肥東縣、肥西縣和市轄區(qū)的大部分地區(qū)為較高危險(xiǎn)區(qū),其他地區(qū)為較低危險(xiǎn)區(qū)。合肥市人工影響天氣作業(yè)點(diǎn)選址工作需要在較高危險(xiǎn)區(qū)重點(diǎn)布局。結(jié)合肥東縣干旱災(zāi)害致災(zāi)危險(xiǎn)性區(qū)劃圖(圖1右),分析出肥東縣干旱致災(zāi)危險(xiǎn)性分布呈西北高東南低,白龍鎮(zhèn)、元疃鎮(zhèn)、眾興鄉(xiāng)、楊店鄉(xiāng)、響導(dǎo)鄉(xiāng)、陳集鎮(zhèn)、八斗鎮(zhèn)、古城鎮(zhèn)北部、梁園鎮(zhèn)北部等為較高危險(xiǎn)區(qū)。除已有的八斗鎮(zhèn)地面火箭作業(yè)點(diǎn),考慮在肥東東北部旱情較重地區(qū)新增固定作業(yè)點(diǎn)。根據(jù)肥東縣實(shí)際干旱受災(zāi)情況,將作業(yè)點(diǎn)選址初步定在響導(dǎo)鄉(xiāng)、古城鎮(zhèn)或陳集鎮(zhèn)。
1.2 利用地圖信息選址
按照作業(yè)點(diǎn)選址建設(shè)要求,利用Google或Baidu地圖,支持普通交通地圖、地形圖、衛(wèi)星地圖在線瀏覽。作業(yè)點(diǎn)周邊500 m以內(nèi)應(yīng)避開油庫、化工廠、機(jī)場、文物古跡和軍事設(shè)施等重要設(shè)施,避開居民區(qū)、城鎮(zhèn)、村莊、學(xué)校等人口密集區(qū),避開重要交通線路和架空電力線路[2]。通過查看響導(dǎo)鄉(xiāng)、陳集鎮(zhèn)、古城鎮(zhèn)的高清電子地圖,查找符合作業(yè)點(diǎn)周邊環(huán)境要求,能夠通車并相對(duì)偏僻的點(diǎn),選址初步定在古城鎮(zhèn)。
1.3 根據(jù)地方實(shí)際需求選址
了解當(dāng)?shù)貙?shí)際地理環(huán)境條件,根據(jù)地方政府實(shí)際需要確定作業(yè)點(diǎn)[3]。有些地區(qū)年平均降水不是最少,但因地理環(huán)境特殊,不具備儲(chǔ)水條件,無河流、水庫或稍大一點(diǎn)的水溝、塘洼等存水之地;一些地區(qū)種植特定經(jīng)濟(jì)作物(如瓜果、苗木、藥材等),這些地區(qū)雖然有較大的人影作業(yè)點(diǎn)建設(shè)需求,但仍需滿足作業(yè)點(diǎn)選址基本要求。
1.4 確定作業(yè)站點(diǎn)
對(duì)古城鎮(zhèn)進(jìn)行實(shí)地勘察,擬選站點(diǎn)位于古城鎮(zhèn)劉橋小學(xué),117°43′46″E,32°04′21″N。該站點(diǎn)是一個(gè)廢棄小學(xué),當(dāng)前處于閑置狀態(tài),交通、通信通暢,海拔92.1 m,地勢較高,人員相對(duì)較少,可以避開洪澇、山地災(zāi)害,符合當(dāng)?shù)刂虚L期建設(shè)規(guī)劃,確保建成后基本穩(wěn)定。作業(yè)點(diǎn)距居民區(qū)較遠(yuǎn),地勢有利,視野開闊,有足夠的作業(yè)空間,主要射擊方向40°以上仰角無障礙物。根據(jù)歷史資料統(tǒng)計(jì)及當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)和地理?xiàng)l件,該站點(diǎn)是降水云系易生成區(qū)域必經(jīng)之路,且在主要防護(hù)區(qū)域上風(fēng)方向。擬選站點(diǎn)已通過省級(jí)人工影響天氣主管機(jī)構(gòu)和飛行管制部門審批確認(rèn)。
2 安全射界圖繪制
當(dāng)前,各地區(qū)在安全射擊圖設(shè)計(jì)繪制方面有不同的方法,但繪制的原則符合《人工影響天氣火箭作業(yè)點(diǎn)安全射界圖繪制規(guī)范》(GB/T 37274—2018)。本文介紹安徽省常用的一種方法。
2.1 設(shè)計(jì)思路
基于GIS平臺(tái),采用Client/Server(C/S)開發(fā)模式,
在充分考慮作業(yè)設(shè)備參數(shù)、落區(qū)安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定和現(xiàn)場環(huán)境要素等關(guān)鍵因素的條件下,設(shè)計(jì)制作出科學(xué)規(guī)范、清晰美觀、便捷實(shí)用的安全射界圖。
2.2 制作方法和流程
2.2.1 制作底圖
以高清地圖為底圖,導(dǎo)出高清地圖為底圖的安全射界圖電子圖。高清地圖能夠顯示行政區(qū)域、道路線、水系、鐵路、高速公路、基礎(chǔ)信息點(diǎn)、行政村莊等圖層數(shù)據(jù)。
2.2.2 利用GIS對(duì)作業(yè)點(diǎn)定位
確定作業(yè)點(diǎn)位置。根據(jù)作業(yè)點(diǎn)經(jīng)緯度進(jìn)行GIS定位,查看該定位點(diǎn)附近的詳細(xì)地形情況。以固定作業(yè)點(diǎn)為中心點(diǎn),在GIS繪制初始安全射界圖,設(shè)置初始半徑和半徑差度值,繪制10個(gè)同心圓,再以15°為分割角度進(jìn)行等額分割。其中,半徑、半徑差、同心圓數(shù)量、分割角度等,可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置其他數(shù)值。分割角度越小,安全落區(qū)計(jì)算更精確[4]。
確定發(fā)射安全邊界。根據(jù)火箭廠家提供的火箭參數(shù),繪制出初始的安全射界圖。根據(jù)火箭發(fā)射參數(shù)有效射程,從圓心到最外層的距離,選取合理的最大半徑設(shè)置為默認(rèn)值。
2.2.3 繪制初始射界圖
(1)選定安全落區(qū)。通過放大地圖查看地形,按照落區(qū)選擇標(biāo)準(zhǔn),確定是否為安全落區(qū);或利用地圖平臺(tái),設(shè)置選擇條件,通過計(jì)算自動(dòng)檢索,將村莊或城鎮(zhèn)面積占對(duì)應(yīng)扇形面積小于10%(此參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)可修改)的地區(qū)標(biāo)注為安全落區(qū)。
(2)計(jì)算發(fā)射方位角和仰角。根據(jù)彈藥廠家提供的彈藥參數(shù)(包括海拔、彈藥類型、仰角、發(fā)射水平距離),以及安全區(qū)域到作業(yè)點(diǎn)的距離、方位,自動(dòng)計(jì)算出火箭彈發(fā)射的方位角、仰角。
(3)導(dǎo)出完整安全射界圖。根據(jù)需要可定制顏色、角度、字體等不同樣式的圖形,合成不同底圖層級(jí)的高清圖;可以導(dǎo)出jpg、jpgw格式的高清安全射界影像電子圖。再標(biāo)注計(jì)算出的方位角、仰角和相關(guān)資料信息,形成一幅完整的WR-98型火箭增雨作業(yè)安全射界圖(圖2)。
2.3 審核和應(yīng)用
將作業(yè)點(diǎn)地理信息、彈道參數(shù)、安全射界范圍、周邊環(huán)境與相關(guān)要求進(jìn)行仔細(xì)核對(duì),確保所繪制的安全射界圖數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效[5]。上級(jí)主管部門需每年定時(shí)對(duì)安全射界圖進(jìn)行復(fù)核,當(dāng)環(huán)境變化或火箭彈型號(hào)更換時(shí),應(yīng)及時(shí)修訂安全射界圖,確保人影作業(yè)正常、有效地開展。
簡化射界圖,標(biāo)注方位角和仰角,將其繪制于發(fā)射平臺(tái)上(圖3),明確作業(yè)安全射界范圍,便于操作。同時(shí),此繪制方法可應(yīng)用于不同作業(yè)設(shè)備,更換彈道參數(shù)即可繪制出同作業(yè)點(diǎn)不同型號(hào)的安全射界范圍。
3 建設(shè)內(nèi)容及配套設(shè)施
3.1 兩室兩庫一平臺(tái)
人影標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)點(diǎn)應(yīng)嚴(yán)格按照“兩室兩庫一平臺(tái)”的標(biāo)準(zhǔn)來建設(shè):作業(yè)點(diǎn)為獨(dú)立院落,內(nèi)設(shè)1間值班室,1間休息室,1間炮庫,1間彈藥庫和射擊平臺(tái)。選定的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)點(diǎn)通常由當(dāng)?shù)卣块T提供場地和房屋,氣象部門根據(jù)服務(wù)需求和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)改造。
建筑物需進(jìn)行防火改造,其防火設(shè)計(jì)和施工按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016—2014)執(zhí)行;安裝防雷設(shè)施,防雷設(shè)計(jì)和施工按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50057—2010)執(zhí)行;重新改造電力線路,按照《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50058—2014)執(zhí)行。
值班室是人影作業(yè)站點(diǎn)工作人員的日常工作場所,建筑面積應(yīng)不小于20 m2。配備電腦、桌椅等必要辦公用品,安裝人影作業(yè)指揮控制終端,確保人影作業(yè)時(shí)可實(shí)時(shí)查看人影設(shè)備、彈藥以及發(fā)射場地周邊情況。建立作業(yè)人員、裝備檔案柜。作業(yè)流程、常用制度和安全射界圖上墻。配備空調(diào)和應(yīng)急照明設(shè)施。
人影作業(yè)隊(duì)伍為搶抓時(shí)機(jī)作業(yè),經(jīng)常需要連續(xù)蹲守,休息室需配置必要的水、電、寢具等生活設(shè)施,做到一人一鋪,保證人影作業(yè)人員在作業(yè)期間正常休息。
為滿足高炮、火箭安全儲(chǔ)存的要求,炮庫和彈藥庫需為單獨(dú)的房間,配備必要的照明設(shè)施。在肥東縣和肥西縣標(biāo)準(zhǔn)化人影作業(yè)點(diǎn)的建設(shè)過程中,由于政府提供的建筑物面積有限,將炮庫和彈藥庫合并為一間。庫房地面與周邊地面齊平,防止雨水倒灌。庫內(nèi)配置可移動(dòng)存放火箭彈的防爆箱,安裝防爆照明燈具。庫房外墻一側(cè)放置滅火器材和工具箱。庫房外設(shè)立一個(gè)接地金屬球,用于釋放身體靜電。
射擊平臺(tái)要求地面平整、夯實(shí),周圍視野開闊。充分考慮平臺(tái)半徑、退彈區(qū)深度和寬度,半徑不小于3.5 m,與建筑物保持不小于10 m的距離,避免震碎門窗。設(shè)立方向標(biāo)識(shí),根據(jù)安全射界圖設(shè)立作業(yè)方位和仰角標(biāo)識(shí)。
3.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)
作業(yè)站點(diǎn)應(yīng)安裝實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),確保監(jiān)控范圍涵蓋值班室、炮庫、彈藥庫和射擊平臺(tái),對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行360°全景信息查看。配備無線圖傳智能頭盔,實(shí)時(shí)接收作業(yè)指令、傳輸作業(yè)實(shí)況。將所有監(jiān)控設(shè)備(球機(jī)、槍機(jī)、頭盔)接入本地“人影一體化平臺(tái)”,方便人影作業(yè)監(jiān)督和管理。
3.3 安全警報(bào)系統(tǒng)
人影標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)點(diǎn)內(nèi)有人影作業(yè)火箭發(fā)射架和火箭彈等重要設(shè)施,需配備安全警報(bào)系統(tǒng)。沿著院落原有圍墻或新建鋼圍欄安裝脈沖電子圍欄,在作業(yè)點(diǎn)出入口安裝防入侵系統(tǒng),所有報(bào)警設(shè)備連入防盜報(bào)警控制器進(jìn)行集中管理。前端設(shè)備將報(bào)警信號(hào)通過RS485總線傳送至防盜報(bào)警控制器,防盜報(bào)警控制器接收?qǐng)?bào)警信號(hào)并處理報(bào)警事件。安全報(bào)警系統(tǒng)具有強(qiáng)大的阻擋和威懾作用,能夠大大提高作業(yè)點(diǎn)的安全等級(jí)。
3.4 標(biāo)牌制作
市局人影辦統(tǒng)一制定《人工影響天氣作業(yè)組織管理規(guī)定》《人影辦崗位職責(zé)》《人影作業(yè)公告制度》《人工影響天氣空域申請(qǐng)管理規(guī)定》《人工影響天氣作業(yè)彈藥管理規(guī)定》《人工影響天氣作業(yè)裝備管理規(guī)定》《人工影響天氣作業(yè)流程管理規(guī)定》,并下發(fā)各縣(市)進(jìn)行本地化應(yīng)用。明確各作業(yè)點(diǎn)作業(yè)指揮人員、管理人員和作業(yè)人員。將相關(guān)制度、作業(yè)人員和安全射界圖制作成相關(guān)標(biāo)識(shí)標(biāo)牌。設(shè)立公告牌,包含公告作業(yè)時(shí)段、作業(yè)影響范圍及有關(guān)注意事項(xiàng)等內(nèi)容。作業(yè)點(diǎn)院墻內(nèi)可設(shè)置科普宣傳欄。
4 結(jié)論
人影標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)點(diǎn)建設(shè)是氣象災(zāi)害預(yù)警重要組成部分,對(duì)提升部門形象、增強(qiáng)作業(yè)能力、保障作業(yè)安全起到重要作用。結(jié)合縣級(jí)人工影響天氣能力提升項(xiàng)目中作業(yè)點(diǎn)建設(shè)過程中遇到的實(shí)際問題,提出作業(yè)點(diǎn)選址、建設(shè)改造、安全射界圖繪制、標(biāo)識(shí)牌制作的實(shí)用技術(shù)和最佳模式,將建設(shè)成果和經(jīng)驗(yàn)做法通過圖片、文字等形式進(jìn)行總結(jié),供其他縣(市)學(xué)習(xí)借鑒。下一步將繼續(xù)完善人影標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)點(diǎn)的軟硬件和配套設(shè)施的建設(shè),為人工影響天氣作業(yè)開展提供基礎(chǔ)保障,切實(shí)發(fā)揮人影標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)點(diǎn)建設(shè)的效益。
參考文獻(xiàn)
[1] 王柳青,曾梵高.贛州市地面火箭人工影響天氣標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)點(diǎn)建設(shè)管理探析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2019(18):154-155, 157.
[2] 王玉玲,劉春輝,許金星,等.人工影響天氣在氣象防災(zāi)減災(zāi)中作用分析[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備,2022(9):103-104.
[3] 馮宏芳,林長城,許金洪,等.福建省人工影響天氣學(xué)科發(fā)展研究報(bào)告[J].海峽科學(xué),2016(1):15-24.
[4] 陳昌,鐘建洪,游積平,等.地面火箭增雨作業(yè)點(diǎn)選址及風(fēng)險(xiǎn)排查的方法[J].廣東氣象,2022,44(4):51-53.
[5] 楊慧楠,張嘉雪,朱禹,等.關(guān)于提升白城市人工影響天氣為農(nóng)服務(wù)能力建設(shè)的分析與建議[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究,2023, 13(3):123-125.
作者簡介:袁淑文(1986—),女,安徽合肥人,工程師,主要從事專業(yè)氣象服務(wù)工作。