城市防洪中水文預(yù)報技術(shù)的運(yùn)用淺析

張 猛

(河北省邢臺水文水資源勘測局，河北 邢臺 054000)

水文預(yù)報屬于一種對未來一定時間內(nèi)水文情況進(jìn)行預(yù)測的一門學(xué)科，由于水文預(yù)報技術(shù)形成于客觀的洪水規(guī)律之上，因此在新時期的城市防洪中發(fā)揮著“軍師”與“耳目”的作用，是城市當(dāng)前防洪中的重要措施。在科學(xué)技術(shù)日新月異的背景下，水文預(yù)防技術(shù)也更加先進(jìn)，尤其是先進(jìn)計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引入，顯著提高了水文預(yù)報技術(shù)的可靠性、安全性與科學(xué)性，可優(yōu)化預(yù)報結(jié)果的精準(zhǔn)性，可使得洪災(zāi)區(qū)的各種設(shè)備、物資與人口有較為充足的時間轉(zhuǎn)移到安全地方，從而盡可能降低洪災(zāi)的惡劣影響。那么，如何將水文預(yù)報技術(shù)運(yùn)用到城市防洪工作中，是相關(guān)人員需要探究的關(guān)鍵問題。

1 現(xiàn)代水文預(yù)報技術(shù)的基本情況

由于水文預(yù)報可對未來一定時期內(nèi)可能出現(xiàn)的洪水情況進(jìn)行較為準(zhǔn)確的預(yù)報，可讓該區(qū)域中可能受到影響的所有物資與人口都有機(jī)會得以安全轉(zhuǎn)移，屬于非工程措施的防洪方法之一。現(xiàn)代化的城市水文預(yù)報技術(shù)把最前沿的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計算機(jī)計算應(yīng)用其中，可實(shí)現(xiàn)對水文預(yù)報及防洪信息的檢索、查詢、處理及洪水預(yù)報、洪水作業(yè)預(yù)報等服務(wù)提供良好平臺，以便充分彰顯出防洪水文預(yù)報技術(shù)在城市防洪中的巨大優(yōu)勢作用[1]。具體來講，現(xiàn)代水文預(yù)報技術(shù)的基本情況如下：

1.1 可接收與處理各種信息

將計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)合理應(yīng)用到水文預(yù)報技術(shù)中，兒科實(shí)現(xiàn)各種預(yù)報信息傳輸及處理的智能化。接收水文預(yù)報各種信息系統(tǒng)的突出作用是對原始數(shù)據(jù)信息做科學(xué)提取，并把已經(jīng)接收到的相關(guān)信息進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚怼⒄吓c分類，最終把已經(jīng)處理好的信息一一保存到對數(shù)據(jù)庫對應(yīng)板塊中，以保證提供給用戶的水文預(yù)報信息都具有非常高的時效性與精確性。

1.2 可實(shí)現(xiàn)信息查詢與檢索

在預(yù)報水文活動中，計算機(jī)信息的查詢與檢索可給預(yù)報人員更加精準(zhǔn)、及時地了解防洪數(shù)據(jù)提供價值依據(jù)，并且可與往年歷史數(shù)據(jù)做對比，以便推動預(yù)報結(jié)果科學(xué)性的提升[2]。計算機(jī)信息查詢與檢索借助容錯機(jī)制以確保整個預(yù)報系統(tǒng)始終具有非常高的可靠性及安全性，能夠在服務(wù)器的各個程序端對各種數(shù)據(jù)做透明處理，使得用戶在日常的維護(hù)過程中可以便捷地查找到問題，這就對計算機(jī)查詢與檢索的界面提出了較高的人性化要求。計算機(jī)信息的查詢與檢索以處理數(shù)據(jù)為中心，包含有系統(tǒng)監(jiān)視、圖形系統(tǒng)、報表系統(tǒng)、查詢系統(tǒng)、處理數(shù)據(jù)模塊等，聯(lián)合構(gòu)建出了快速處理各種數(shù)據(jù)信息的方式結(jié)構(gòu)。計算機(jī)信息查詢與檢索，計算機(jī)信息的查詢與檢索一般借助三層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)處理[3]。系統(tǒng)通常通過電子地圖將量化的各種地圖數(shù)據(jù)與對應(yīng)的水情信息恰當(dāng)聯(lián)系在一起，使得電子地圖中的各種數(shù)據(jù)與情況都能得以直觀、形象反映，可推動城市防洪搶險活動的有序、高效開展。

1.3 具有健全的預(yù)報服務(wù)系統(tǒng)

水文預(yù)報服務(wù)系統(tǒng)肩負(fù)的主要功能是把最新預(yù)報出來的防洪信息和水情信息在第一時間傳遞給本市負(fù)責(zé)防洪搶險的機(jī)構(gòu)，以便盡可能降低洪水給城市居民帶來的威脅與損失。通常情況下，水文預(yù)報系統(tǒng)中的各個服務(wù)系統(tǒng)利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科技使得洪水預(yù)報中獲得的各種數(shù)據(jù)可借助計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動語音查詢、互聯(lián)網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等顯著提高傳輸速度。開發(fā)水文預(yù)報新的服務(wù)系統(tǒng)，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)的水文預(yù)報數(shù)據(jù)傳遞時利用傳真、電話時的被動與繁瑣等不足之處，讓水文預(yù)報中心通過查詢、檢索、打印、保存水文預(yù)報數(shù)據(jù)輔助預(yù)報工作，可提高各種信息數(shù)據(jù)的共享性，具有顯著的時效性與現(xiàn)代性，可給城市防洪成效的提升提供新契機(jī)。

1.4 具有完善的水文預(yù)報系統(tǒng)

開發(fā)與利用先進(jìn)的水文預(yù)報系統(tǒng)可顯著降低預(yù)報工作者的工作量，可推動水文預(yù)報新技術(shù)朝著自動化發(fā)展，能夠快速提升水文預(yù)報活動的質(zhì)量與效率。另一方面，還可借助C/S、B/S編程技術(shù)與多層結(jié)構(gòu)有機(jī)融合在一起的體系結(jié)構(gòu)。這就可顯著優(yōu)化工作人員的工作效率，并且可使得他們有更充足的精力從事其他工作。預(yù)報系統(tǒng)中的工程技術(shù)涵蓋有維護(hù)、建立與設(shè)計水文預(yù)報系統(tǒng)中需要的專家經(jīng)驗(yàn)及軟件技術(shù)等計算機(jī)技術(shù)。水文預(yù)報系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GIS技術(shù)等軟件技術(shù)的有機(jī)整合，并且還可對Visual Studio、Delphi等平臺的研發(fā)與利用，讓用戶可對自身所需要的公共資源實(shí)施二次規(guī)范[4]。

2 在城市防洪中運(yùn)用水文預(yù)報技術(shù)的策略

2.1 了解城市防護(hù)的實(shí)際形勢

某城市的洪水災(zāi)害發(fā)生原因，通常為暴雨中心在本市停留中出現(xiàn)過多積水，并且該地區(qū)河流漲水也會對城市安全產(chǎn)生不良影響。在這一形勢下，城市的各種公共設(shè)備無法在惡劣環(huán)境中得以健全與進(jìn)一步建設(shè)，面臨重大的防洪任務(wù)，通常選用的防洪措施是“洪水出現(xiàn)就向高出跑，洪水退去重新回到低處”。但是，如果該地區(qū)持續(xù)有暴雨天氣的話，就會給當(dāng)?shù)鼐用裆敭a(chǎn)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。水文預(yù)報技術(shù)作為城市防洪中重要的非工程措施，因?yàn)榉篮閷I(yè)機(jī)構(gòu)與沿江附近的供水及航運(yùn)等機(jī)構(gòu)能夠及時接收到水文預(yù)報機(jī)構(gòu)發(fā)出的精準(zhǔn)洪水信息，從可合理制定防洪搶險方案，有助于最大程度降低洪災(zāi)帶來的損失。

2.2 充分發(fā)揮水文預(yù)報的作用

某城市特大洪水發(fā)生之后，政府部門把該地區(qū)的大河與大江洪水預(yù)報與監(jiān)測當(dāng)成政府職能中的重點(diǎn)內(nèi)容，積極構(gòu)建了專門的預(yù)報區(qū)域洪水的中心，該中心的職能主要是對區(qū)域中洪水進(jìn)行科學(xué)的預(yù)報與監(jiān)測，而該區(qū)域小流域中預(yù)報與監(jiān)測洪水的任務(wù)需要地方具體負(fù)責(zé)。另一方面，應(yīng)建立專門的洪水預(yù)防及水文氣象中心，其應(yīng)該隸屬于城市可持續(xù)發(fā)展及生態(tài)管理的水利機(jī)構(gòu)，成員應(yīng)為數(shù)量充足的水文領(lǐng)域與氣象方面的權(quán)威專家。通常情況下，洪水預(yù)報及水文氣象中心的核心任務(wù)是：擔(dān)負(fù)起地方洪水災(zāi)情的預(yù)報重任，為可能爆發(fā)或發(fā)生山洪的地區(qū)提供連續(xù)的、晝夜不息的洪水監(jiān)測數(shù)據(jù)，在出現(xiàn)洪災(zāi)的24h之前給各地政府提供更多的與洪水災(zāi)害息息相關(guān)的信息，并且借助洪水警示圖形式給大眾每天提供相關(guān)洪水信息。通常來講，提前2-3d的洪水拒保具有較高的精準(zhǔn)性，由省級、市級、鎮(zhèn)級政府向下逐級傳達(dá)，一直到傳達(dá)給基層群眾。信息發(fā)布主要渠道為報紙、網(wǎng)絡(luò)、電視、微信公眾號、手機(jī)短信、電話等。

針對尤其嚴(yán)重的特大洪水，就需要水文預(yù)報重心的人員借助ORSEC手段，在現(xiàn)場24h進(jìn)行觀察，部分危險性很高的地帶應(yīng)通過直升飛機(jī)對其實(shí)施全程監(jiān)視。如果在監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)需要救援的情況，應(yīng)對人首先進(jìn)行施救。在先進(jìn)的洪水預(yù)報系統(tǒng)的支撐下，預(yù)報人員應(yīng)對當(dāng)前的各種水文實(shí)踐總結(jié)出關(guān)鍵觀點(diǎn)，以洪水警示圖的形式公布給大眾。具體來講，洪水警示圖中應(yīng)借助顏色代碼對水文網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行明顯標(biāo)注，使得公眾可對河流當(dāng)前所具有的危險程度有更鮮明的了解，并且預(yù)報人員還應(yīng)通過附加注解的形式更加詳實(shí)地對洪水的具體發(fā)展情況進(jìn)行描述。另一方面，洪水預(yù)報人員還需要將最新的警示圖發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上，以便于更多的人及時查詢。在洪水發(fā)生期間，水文預(yù)報工作者應(yīng)每天都對洪水情況進(jìn)行細(xì)致監(jiān)視，結(jié)合氣象警示圖(公眾較為熟悉的橙色標(biāo)準(zhǔn))及測量水位的標(biāo)準(zhǔn)，然后及時發(fā)出警報。

水文預(yù)報借助把衛(wèi)生、氣象、水利等機(jī)構(gòu)在防洪工作中的職能作用進(jìn)行統(tǒng)一整合，可實(shí)現(xiàn)洪水預(yù)報與氣象預(yù)報各種信息的無縫對接，可在水文預(yù)報活動中彰顯出水文預(yù)報程序、預(yù)報服務(wù)程序、查詢、信息檢索、信息處理與接受等現(xiàn)代技術(shù)在城市洪水信息的分析、傳輸、監(jiān)測及施救等方面的巨大應(yīng)用價值，以顯著增強(qiáng)城市防洪能力及應(yīng)急水平。

3 應(yīng)用水文預(yù)報技術(shù)時應(yīng)注意的幾個問題

在城市防洪工作中應(yīng)用水文預(yù)報技術(shù)，屬于一個專業(yè)性很強(qiáng)、復(fù)雜性很高的工作，只有充分做好各種準(zhǔn)備工作，并嚴(yán)格按照一定標(biāo)準(zhǔn)開展預(yù)報活動，才能顯著提高洪水預(yù)報結(jié)果的科學(xué)性、合理性及精準(zhǔn)性。具體來講，將水文預(yù)報技術(shù)應(yīng)用到城市防洪工作中，應(yīng)注意以下幾個問題：①用心做好汛前各種準(zhǔn)備工作。將水文預(yù)報技術(shù)應(yīng)用到城市防洪工作中，需要提前做好各種部署，使得汛前各種準(zhǔn)備工作都能得以高質(zhì)量落實(shí)，周密部署與安排汛期測報及汛前準(zhǔn)備工作，并且結(jié)合安全生產(chǎn)、技術(shù)力量、維修保護(hù)、應(yīng)急預(yù)案、測報措施、思想認(rèn)識等的標(biāo)準(zhǔn)，做好汛前安全及部署等準(zhǔn)備工作。②優(yōu)化水文預(yù)報技術(shù)的先進(jìn)性。針對新數(shù)據(jù)庫及新編碼，應(yīng)及時完善與更新水文預(yù)報軟件設(shè)備、系統(tǒng)與預(yù)報方案，深度整合與挖潛現(xiàn)有的各種報訊設(shè)備，以保證報訊主要站點(diǎn)線路的始終暢通；調(diào)整與健全各種收轉(zhuǎn)報專揀，以保證發(fā)布的各種水情數(shù)據(jù)具有較高的時效性；更新與健全新雨量等值線及水情查詢、抗旱防汛指揮及衛(wèi)星圖接受等系統(tǒng)，以顯著增強(qiáng)自身的會商、預(yù)測及分析水情的能力。借助開發(fā)與利用上述各種現(xiàn)代化系統(tǒng)，可優(yōu)化水文預(yù)報活動的效率，能夠更為精準(zhǔn)與及時地為城市防洪機(jī)構(gòu)提供水情預(yù)報數(shù)據(jù)。

總之，受到特殊地理環(huán)境的影響，我國部分城市在雨季極易受到洪水威脅，并且隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升，洪水可能對洪災(zāi)區(qū)居民帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失及人身安全威脅，不利于和諧社會的構(gòu)建。因此，城市防洪工作備受各界關(guān)注，人們對水文預(yù)報技術(shù)的依賴性越來越高。這就需要水文預(yù)報技術(shù)人員與時俱進(jìn)地把網(wǎng)絡(luò)、通訊、計算機(jī)等技術(shù)大膽應(yīng)用到日常的預(yù)報工作中，以推動水文預(yù)報技術(shù)日益先進(jìn)，最終為城市防洪工作提供更為及時而精準(zhǔn)的水情信息數(shù)據(jù)。

[1]孫寧.城市水資源污染治理與環(huán)境保護(hù)芻議[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2016(01)：67-68.

[2]米熱古麗·麥麥提.地下水污染現(xiàn)狀調(diào)查及處理[J].水利規(guī)劃與設(shè)計，2013(11)：28-30.

[3]黎劭.城市防洪應(yīng)急整治工程導(dǎo)流設(shè)計與修正[J].河南水利與南水北調(diào)，2017(09)

[4]劉妮,王煒.城市快速發(fā)展對城市防洪的影響與對策[J].山西建筑，2009(25)：33-34.