構建湖南省山洪災害防御體系

喬 祺，石 林，周 翀，張恒愷

（湖南省水利水電科學研究院，湖南 長沙 410007）

1 背 景

湖南省土地面積為21.18 萬km2，境內山地、丘陵、崗地分布廣泛，占全省土地總面積的80.49%[1]。受地形地貌、地質條件及季風性氣候影響，山洪災害來勢兇、成災快，防御難度大。省內山洪災害易發區總面積為7.13 萬km2，涉及到96 個縣（市、區）1 611 個鄉（鎮）594.05 萬人[1]。20 世紀90 年代，全省山洪災害直接經濟損失超過1 000 億元，因災死亡人數1 650 人，分別占全省洪澇災害直接經濟損失和死亡人數的63.1%和87.9%[2]。如何降低山洪災害的威脅，減少原生與次生災害損失，提升防御能力，變得愈加重要。

近年來湖南省在山洪災害防御方面的努力，取得了諸多成果，但山洪防御任務面廣量大，與此同時，山丘區社會經濟及人口數量快速發展，新的防洪減災情勢對監測預警水平和技術管理能力也提出了更高的要求。湖南省在中小流域洪水預報、山洪預警信息化、入戶預警普及化等方面的發展水平與需求之間仍存在較大差距，基于現代實用技術的完善的山洪災害監測預警決策支撐體系尚未完全建立。

2 山洪災害防御體系建設現狀

山洪災害是湖南省自然災害中造成人員傷亡和經濟損失的主要災種之一[3]，目前湖南省山洪災害防御已取得的成效主要有：

1）山洪災害監測網絡基本覆蓋。山洪災害監測網絡涵蓋了省、市、縣以及水文、氣象、國土等部門監測信息，全省監測站點、預警設施建設情況、基層預警平臺建設情況如表1～表3 所示。

表1 監測站點建設情況表

表2 山洪災害預警設施建設情況表

表3 基層預警平臺建設情況表

通過前期山洪災害監測網絡建設，初步形成了監測預警系統和群測群防體系，一定程度上增強了湖南省防災減災能力和風險管理能力。

2）山洪災害調查評價工作已完成。山洪災害調查評價成果、基礎數據、技術方法對防汛減災決策起到關鍵支撐作用，通過開展山洪災害調查評價工作，基本查清了湖南省山洪災害防治區人員分布、小流域基本情況，為科學確定預警指標閾值、準確劃定危險區范圍，優化臨災避險和搬遷安置方案等發揮了重要作用，同時將山洪災害調查評價數據集成到山洪災害監測預警平臺，為山洪災害防治決策和措施部署起到支撐作用。

3）工程措施日趨完善。一是集中整治病險水庫，湖南省投入資金共20 多億元，治理了200 多座大中型水庫及若干座小型水庫，防洪能力有效增強；二是逐步展開小流域綜合治理和水土保持工作，已投入資金2.5億元，在水土流失較為嚴重的45 個縣共計200 余條小流域采取綜合治理措施；三是全面啟動了湘資沅澧“四水”治理，共對87 個市、縣城市堤防河道進行了整治[4]。

4）公眾的災害防范和主動避險意識提高。各級黨委、政府把普及山洪災害防御知識作為一項重要舉措，宣傳山洪災害的危害，普及防御知識。原省防汛辦組織專家編寫出版了《山洪災害防治百題問答》[4]，省氣象臺與省國土資源廳地質環境監測總站聯合開展了山洪地質災害氣象預警預報，制定了《湖南省汛期山洪與地質災害氣象預報預警工作實施方案》。經過宣傳普及，山區群眾對山洪危害、爆發前征兆、當地危險區和安全區的劃分、轉移路線、安置地點等防御常識已非常了解，民眾自我防御能力不斷增強。

3 山洪災害防御體系建設存在的問題

多年來，湖南省秉持“以人為本、以防為主、以避為上”的宗旨，落實責任、健全機制體制，逐步形成了統一指揮、分級負責、分工協作、社會共同參與的工作局面，但山洪災害來勢猛、成災快、損失大，加之隨著社會高速發展，人口密度和基礎設施數量不斷增長，現階段防災形式仍不容樂觀。湖南省山洪災害防御體系仍存在以下不足：

1）預警預報能力不足。全省監測站點建設已趨于完善，但強降雨歷時短、成災快，對水文預報模型的精度與模擬速度提出了更高要求。現階段部分地區洪水預測仍依賴于經驗，氣象、水文數據與水文模型未形成有效耦合，小流域降雨落點偏差、洪峰時間與洪峰流量預測不夠準確，不能完全做到科學防御。

2）現有山洪監測預警平臺尚未完全整合，省級、市縣級平臺“各自為戰”，分別運行。系統缺乏統一調度，部分業務界限不清，加之基層人員對信息系統缺乏了解、操作水平低，存在信息傳遞不及時、重復上報或漏報等情況，給山洪災害信息統籌和決策帶來困難。

3）防御工作面廣量大，局勢不容樂觀。對山洪災害防御缺乏系統規劃和研究，缺乏科學預測和積極主動的預防及搶險措施，全面系統的山洪災害防災減災體系尚未完全建立。

4 構建山洪災害防御體系的建議

構建湖南省山洪災害防御支撐體系必須緊扣預案編制、山洪災害調查評價、小流域洪水預報、宣傳、培訓、演練、山洪監測預警平臺構建、會商決策、轉移安置、搶險救災等環節。各環節緊密聯系，相互觸發發揮作用。山洪災害監測預警決策體系如圖1 所示，對照湖南省現行山洪防御體系的薄弱之處，分別就小流域洪水預報、山洪災害防御云平臺搭建、入戶預警系統建設提出相應建議。

圖1 山洪災害監測預警決策體系圖

1）完善小流域預報系統。通過對小流域的雨情、水情進行實時監測，結合精細化的降水預報數據，并與水文模型進行耦合開發小流域洪水預報系統，該系統可有效地減少山洪災害帶來的損失。根據DEM 數據劃分小流域，利用地理信息數據和氣象數據實現小流域降水、流量和水位變化的監測、預報、預警。將降水預報數據輸入水文模型中模擬計算小流域未來相應時間段的水位和流量變化情況，當達到一定閾值之后系統自動報警，為決策部門及時提供監測預警信息，最大限度地減少小流域陡漲洪水造成的各種損失，有效提高小流域山洪災害的防災減災能力。

2）搭建“云平臺”山洪災害防御信息系統。為全面整合防汛信息資源，進一步在技術縱深和服務廣度上提升防汛信息化應用水平，針對原有平臺建設缺乏統一規劃，省級與市縣級平臺“各自為戰”、各類數據存儲分散，標準和類型不盡統一，難以有效共享等問題，提出以下建設建議：

①搭建標準化的數據中心。按照建設規范，建立專用機房，配置相應服務器、外置高端存儲器以及光纖交換機等硬件設備，推進標準化數據中心建設，使配置資源可有效支撐萬名用戶同時在線使用，允許多用戶單點并發應用。

②整合各類山洪防御基礎數據。通過抽取、鏡像、轉儲等技術手段，整合全省各個縣市區氣象、國土、電力等單位的相關數據資源，經篩選、歸整后，建立符合國家標準的應用數據庫。采取分布式管理，實現省市縣三級資源申請、應用審核、資源申請管理等功能。

③采用“云平臺+微應用”總體構架。以云服務為基礎，構建省市縣三級統一的數據、應用集成系統，實現多元數據、各方應用的集中管理，構建開放的山洪防御大數據、云應用生態圈，以實現數據、應用資源的整合、共享和充分利用。同時，突破傳統大而全的業務系統開發模式，在滿足基礎應用功能的同時，快速搭建開發各類實用小系統。用戶可根據自身需要定制各類“微應用”，如無人機應用、決策會商等“微應用”功能。

通過建立完善“云平臺”，把全省山洪災害主要信息統籌規劃、將平臺用戶統一管理，形成一個資源有序開放、跨部門跨層次共享互通、網絡一體化、基礎資源集約化、運維服務專業化的綜合應用平臺。

3）完善入戶預警系統。湖南省有部分山區由于地形、交通、經濟狀況等因素限制，仍采用廣播、鑼鼓、口哨等人工預警方式，應加大財力物力投入，充分利用山洪災害調查評價成果，合理劃分小流域單元，布設先進實用的山洪預警系統，包括簡易雨量站、簡易水位站、入戶報警器、呼叫器、無線中繼站等，監測預警信息直接進入入戶報警器，節省信息傳遞時間，有助于迅速組織轉移受威脅群眾，解決山洪防御“最后一公里”的問題。

5 結 論

通過完善小流域洪水預報系統、搭建山洪災害防御“云平臺”、完善入戶預警系統，從而構建完整的山洪災害防御體系，將有效提升湖南省山洪災害防御能力及防災抗災組織管理水平，減少人員傷亡和財產損失，為保障全省人民生命財產安全、經濟社會平穩快速發展和護衛生態環境和諧健康作出貢獻。