預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)在防御山洪災(zāi)害中的應(yīng)用

謝懷斌(湖南省隆回縣水文水資源局 湖南 邵陽 422000)

山洪災(zāi)害一般發(fā)生在10幾分鐘到6小時(shí)內(nèi)，識(shí)別和預(yù)報(bào)難度較大，但帶來的破壞嚴(yán)重，對(duì)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、人民生命安全均會(huì)造成毀滅性損害。自上世界開始山洪災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)研究便已開始，目前以動(dòng)態(tài)預(yù)警最為先進(jìn)有效。為更好地實(shí)現(xiàn)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)在防御山洪災(zāi)害中的有效應(yīng)用，在分析山洪災(zāi)害成因與特點(diǎn)的基礎(chǔ)上開展應(yīng)用研究具有重大現(xiàn)實(shí)價(jià)值和長遠(yuǎn)意義。

1 山洪災(zāi)害的成因與特點(diǎn)

1．1山洪災(zāi)害的成因。山洪災(zāi)害的成因主要包括三方面:首先，地形因素影響，許多地處地勢(shì)低、在河道沿岸或低洼地區(qū)的人類聚集區(qū)很容易在強(qiáng)降雨形成的洪水沖擊下發(fā)生山洪災(zāi)害;其次，自然暴雨的影響，尤其在突發(fā)性強(qiáng)降雨頻繁發(fā)生后，形成的洪澇無法有效排出而形成巨大的洪澇災(zāi)害;此外，人類活動(dòng)因素起到的作用越來越大，尤其是山丘開發(fā)和破壞，河道河灘的采砂和開發(fā)造成河道泄洪能力下降，在缺乏有效防洪體系保障下，使得山洪災(zāi)害容易發(fā)生且破壞性極大。

1．2山洪災(zāi)害的特點(diǎn)。許多山洪災(zāi)害發(fā)生地區(qū)的周邊環(huán)境特點(diǎn)為降雨量大且范圍較廣，集雨面積大，徑流形成快，迅速造成中，小河流水位急劇上漲。這一特點(diǎn)是導(dǎo)致山洪災(zāi)害發(fā)生的重要因素，山洪災(zāi)害發(fā)生，首先呈很強(qiáng)的季節(jié)性，尤其在多雨汛期，大量暴雨產(chǎn)生巨大的雨洪。同時(shí)，山洪災(zāi)害的成災(zāi)速度快，在連續(xù)強(qiáng)降雨之下雨水快速匯聚，河道缺乏足夠的泄洪能力下導(dǎo)致河水出槽引發(fā)山洪。此外，山洪的突出特點(diǎn)在于巨大的破壞和危害性，發(fā)生時(shí)往往伴有滑坡和泥石流等，導(dǎo)致河道改道、耕地和公路遭破壞，生命財(cái)產(chǎn)安全受到巨大損失。最后，暴雨季節(jié)山洪的重發(fā)性強(qiáng)，同一流域可能發(fā)生多次災(zāi)害。

2 山洪災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)

2．1預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。山洪災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)在研究設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)遵循幾個(gè)原則。首先，遵循可靠性原則，確保預(yù)警預(yù)報(bào)信息及時(shí)、準(zhǔn)確地傳輸?shù)娇赡苁転?zāi)區(qū)域，幫助區(qū)域內(nèi)居民快速撤離和疏散;其次，遵循經(jīng)濟(jì)適用和因地制宜原則。應(yīng)充分結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，結(jié)合各地的自然地理因素和通信、供電等狀況，確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用更具適宜和應(yīng)用價(jià)值;最后，應(yīng)確保現(xiàn)有資源的有效利用，確保預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)與山洪防治同步進(jìn)行。

2．2預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的主要構(gòu)成。山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備多樣性系統(tǒng)功用，除具備雨情分析預(yù)報(bào)作用外，還能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)警預(yù)報(bào)信息的生成和管理、傳輸共享等。

首先，雨情分析預(yù)報(bào)模塊，是對(duì)實(shí)時(shí)雨水情況和氣象信息進(jìn)行分析處理，依據(jù)分析結(jié)果對(duì)區(qū)域內(nèi)的河流流域和水庫水位、流量等進(jìn)行分析，最終輸出預(yù)測(cè)結(jié)果;其次，預(yù)警信息生成模塊，在得出相應(yīng)的預(yù)測(cè)結(jié)果后快速編制生成預(yù)警信息，及時(shí)通過該模塊實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的快速發(fā)送;最后，系統(tǒng)管理和傳輸共享模塊，即對(duì)預(yù)警信息的整合管理、綜合信息的傳輸共享，為區(qū)域內(nèi)山洪災(zāi)害的長期預(yù)警預(yù)報(bào)以及其它區(qū)域提供信息支持作出貢獻(xiàn)。

3 預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)在防御山洪災(zāi)害中的應(yīng)用

3．1山洪災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成。數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)和GIS分析軟件，可對(duì)河流交匯處、中小型水庫和沿河村鎮(zhèn)等進(jìn)行地貌特征分析，結(jié)合相應(yīng)參考因素實(shí)現(xiàn)小流域的精準(zhǔn)劃分。流域水文模擬系統(tǒng)則可用來完成小流域洪水預(yù)報(bào)，通過構(gòu)建分布式流域水文模型幫助打造參照體系。相應(yīng)技術(shù)支持下，可逐步打造以WEBGIS技術(shù)為基礎(chǔ)的的山洪災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)，通過傳統(tǒng)手段提供的預(yù)警支持，結(jié)合現(xiàn)代化的信息技術(shù)構(gòu)建起以預(yù)報(bào)為基礎(chǔ)的整體防御體系。此外，分布式交互仿真技術(shù)可完成流域洪水傳播模型構(gòu)建，結(jié)合模型調(diào)度體系實(shí)時(shí)連續(xù)模擬，通過滾動(dòng)預(yù)報(bào)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)洪水過程的監(jiān)控。

3．2山洪災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理。

(1)明確防御山洪災(zāi)害具體任務(wù)。在構(gòu)建山洪災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)系統(tǒng)的同時(shí)，還應(yīng)完善組織體系預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)。為有效實(shí)現(xiàn)山洪災(zāi)害的防御預(yù)警，應(yīng)明確防御山洪災(zāi)害的具體任務(wù)，包括監(jiān)測(cè)站點(diǎn)建設(shè)和維護(hù)、防洪預(yù)案構(gòu)建和防洪減災(zāi)知識(shí)宣傳等。首先認(rèn)識(shí)到防御山洪災(zāi)害的重要性，以最大努力降低山洪災(zāi)害帶來的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失;其次，建設(shè)自動(dòng)與簡易監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)部門之間的信息共享，通過水文與氣象和工管等部門的合作構(gòu)建雨情監(jiān)測(cè)體系;此外，基于區(qū)域水文特征打造防治報(bào)警體系和防洪預(yù)案，科學(xué)全面地考慮到可能的洪災(zāi)狀況;最后，強(qiáng)化防洪減災(zāi)知識(shí)宣傳，打造技術(shù)和管理一體化的防御機(jī)制。

(2)明確山洪災(zāi)害防御責(zé)任要求。預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)有效性的實(shí)現(xiàn)依托于信息技術(shù)的升級(jí)優(yōu)化，更立足于防災(zāi)責(zé)任機(jī)制的建立和健全。為此，應(yīng)當(dāng)打造山洪災(zāi)害防御機(jī)構(gòu)并明確防災(zāi)責(zé)任制，落實(shí)領(lǐng)導(dǎo)和責(zé)任機(jī)制，將山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)和預(yù)警任務(wù)落實(shí)到個(gè)人。同時(shí)，為強(qiáng)化山洪災(zāi)害防御能力，還應(yīng)就區(qū)域內(nèi)重點(diǎn)山洪災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行登記和專門分析，做出危害性初步評(píng)估并采取具體防范措施。此外，打造宣傳教育機(jī)制，通過向廣大干部群眾、技術(shù)管理人員進(jìn)行防災(zāi)意識(shí)強(qiáng)化宣傳，普及山洪災(zāi)害防御知識(shí)以夯實(shí)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)基礎(chǔ)能力。