河道防洪四級(jí)預(yù)警指標(biāo)確定方法研究

鮑志偉

(遼寧省丹東水文局，遼寧 丹東 118001)

0 引 言

風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)是根據(jù)所研究對象的特點(diǎn)，通過收集相關(guān)的資料信息，監(jiān)控風(fēng)險(xiǎn)因素的變動(dòng)趨勢，并評(píng)價(jià)各種風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)偏離預(yù)警線的強(qiáng)弱程度，向決策層發(fā)出預(yù)警信號(hào)并提前采取預(yù)控對策的系統(tǒng)。

1 預(yù)警指標(biāo)分級(jí)確定原則

河道預(yù)警主要根據(jù)洪水的發(fā)生的危險(xiǎn)程度結(jié)合目前國內(nèi)主要預(yù)警指標(biāo)劃分等級(jí)情況進(jìn)行綜合劃分。洪水的發(fā)生與本地降水的發(fā)生有直接的關(guān)系，為有效對應(yīng)氣象預(yù)警指標(biāo)，結(jié)合河道預(yù)警實(shí)際情況，發(fā)報(bào)與氣象預(yù)報(bào)相對應(yīng)的洪水預(yù)警信息，從而確定四級(jí)發(fā)布預(yù)警機(jī)制[1-2]，有利于防汛決策的統(tǒng)一性，降雨洪水發(fā)生的對應(yīng)性。一般通過需要確定河道預(yù)警指標(biāo)的河道的上游選擇有長系列水文資料的站點(diǎn)進(jìn)行洪水頻率計(jì)算來確定四級(jí)河道預(yù)警。將預(yù)警河道對應(yīng)的洪水發(fā)生情況劃分為小洪水、中洪水、較大洪水、大洪水四個(gè)區(qū)間，為確定指標(biāo)提供依據(jù)。在實(shí)際發(fā)生的洪水防洪過程中，防汛部門一般比較注重警戒水位、保證水位的發(fā)生，根據(jù)水情預(yù)警發(fā)布管理辦法(試行)規(guī)定，對于河道水文(位)站，當(dāng)滿足下列條件之一時(shí)，發(fā)布洪水藍(lán)色預(yù)警：水位(流量)接近警戒水位(流量)或洪水要素重現(xiàn)期接近5a，大江大河出現(xiàn)明顯洪水過程，或超過具有指示性作用的特定水位(流量)，或接近警戒流量。發(fā)布洪水黃色預(yù)警：水位(流量)達(dá)到或超過警戒水位(流量)或洪水要素重現(xiàn)期達(dá)到或超過5a。發(fā)布洪水橙色預(yù)警：)水位(流量)達(dá)到或超過保證水位(流量)或洪水要素重現(xiàn)期達(dá)到或超過20a?？紤]到市區(qū)段堤防標(biāo)準(zhǔn)較高，對于非市區(qū)河段，取20a一遇洪水流量作為洪水橙色預(yù)警指標(biāo)；對于市區(qū)段，取50a一遇洪水流量作為洪水橙色預(yù)警指標(biāo)。發(fā)布洪水紅色預(yù)警：水位(流量)達(dá)到或超過歷史最高水位(最大流量)；或洪水要素重現(xiàn)期達(dá)到或超過50a。但在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)充分考慮其下游防洪對象及實(shí)際已經(jīng)發(fā)生的歷史洪水災(zāi)害情況綜合確定。

2 特征水位確定方法

四級(jí)預(yù)警的預(yù)警指標(biāo)主要通過各預(yù)警對象的預(yù)警水位、保證水位進(jìn)行綜合劃分確定。警戒水位是河流主要提防險(xiǎn)情可能逐漸增加的水位，預(yù)警對象要結(jié)合本地提防工程情況及歷史發(fā)生洪水險(xiǎn)情等情況綜合確定。要充分考慮防洪對象所在位置的河道與背水側(cè)地面高程，及河道工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)高警戒水位可提高一些，標(biāo)準(zhǔn)低要適當(dāng)降低警戒水位，保證為防汛決策提供準(zhǔn)確參考。保證水位是防汛對象在洪水到達(dá)時(shí)能保證防災(zāi)對象安全的上限水位。

再將各預(yù)警對象對應(yīng)的各預(yù)警值水位流量通過洪水驗(yàn)算到相應(yīng)的預(yù)警站點(diǎn)上，通過上游的站點(diǎn)水位流量變化及時(shí)預(yù)警其下游各預(yù)警對象。保證洪水預(yù)警的及時(shí)準(zhǔn)確，下面就預(yù)警對象本身如何確定預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行分析。

2.1 無堤防段

防汛對象如果處于無人工提防段，可根據(jù)河岸洪水情況，當(dāng)洪水上灘接近河岸險(xiǎn)工情況或人工建筑、出入道路等需要轉(zhuǎn)移人員、財(cái)產(chǎn)是的水位定為警戒水位。保證水位一般是針對有堤壩的地段，有防洪對象的無堤壩河段，可按重要村鎮(zhèn)或房屋設(shè)施臨水時(shí)的水位定為保證水位。

2.2 有提防段

防汛對象如果處提防保護(hù)段，當(dāng)水位超過主河槽，流量漫灘至堤壩堤腳，提防工程偎提時(shí)的水位定為警戒水位。保證水位可根據(jù)有提防的河段，并已經(jīng)達(dá)標(biāo)的河段，一般其設(shè)計(jì)洪水位位保證水位。如果提防雖然達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但經(jīng)歷多次毀壞、維修則應(yīng)保證水位應(yīng)在設(shè)計(jì)水位的基礎(chǔ)上適度降低確定。沒有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的河段，可根據(jù)安全防御相應(yīng)的洪水位確定，按現(xiàn)狀扣除設(shè)計(jì)超高值后定為保證水位。同時(shí)要考慮上下游、左右岸的提防情況，統(tǒng)籌論證，分段確定。

3 上游站預(yù)警關(guān)系的建立

預(yù)警站點(diǎn)選取：一般選取預(yù)警對象上游，有一定預(yù)警時(shí)間或有較長資料系列能做預(yù)報(bào)功能的站點(diǎn)。預(yù)警對象與預(yù)警站點(diǎn)進(jìn)行歷史洪水調(diào)查，形成一一對應(yīng)的洪水場次關(guān)系，對峰量形進(jìn)行對比分析，確定上下游對應(yīng)頻率關(guān)系及洪水位關(guān)系。

3.1 有支流匯入

當(dāng)預(yù)警站與下游預(yù)警對象間有較大支流匯入并能影響預(yù)警對應(yīng)安全的河道，在進(jìn)行上下游建立水位流量關(guān)系的基礎(chǔ)上，要進(jìn)行支流洪水資料的調(diào)查，不能完整調(diào)查的要考慮防洪對象相應(yīng)頻率下的洪水疊加問題，從最不利的情況出發(fā)保證防洪對象的安全。

3.2 無支流匯入

無支流匯入的河道預(yù)警水位與保證水位通過歷史洪水調(diào)查和相應(yīng)各河段的洪水頻率計(jì)算，對下游預(yù)警對象采用各自對應(yīng)的預(yù)警指標(biāo)分段連續(xù)預(yù)警。

4 四級(jí)預(yù)警聯(lián)動(dòng)保證防汛安全機(jī)制

通過實(shí)踐，河道預(yù)警主要通過預(yù)警對象向下游防洪對象發(fā)布預(yù)警信息，下游防洪對象根據(jù)上游的預(yù)警信息，采取相應(yīng)的防洪措施。通過警戒水位、保證水位的分析確定結(jié)合防洪對象自身防御能力的洪水頻率計(jì)算和堤壩防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)綜合確定應(yīng)用的警戒水位和保證水位，既不能發(fā)生頻繁無險(xiǎn)情預(yù)警，也不能發(fā)生險(xiǎn)情無預(yù)警的情況發(fā)生。保證四級(jí)預(yù)警指標(biāo)的合理發(fā)布，采取防御措施合理得當(dāng)。各預(yù)警信息是當(dāng)洪水水位或流量將要達(dá)到預(yù)警對象的警戒水位時(shí)發(fā)布藍(lán)色預(yù)警信息，下游防洪對象要召集人員做好巡查防護(hù)準(zhǔn)備；當(dāng)洪水水位或流量達(dá)到預(yù)警水位時(shí)發(fā)布黃色預(yù)警信息，下游防洪對象要組織人員開展提防巡查，及時(shí)發(fā)布水情信息；當(dāng)洪水水位達(dá)到警戒水位與保證之間的70%時(shí)，并水位還持續(xù)上漲發(fā)布橙色預(yù)警信息，下游防洪對象要組織人員做好撤離的準(zhǔn)備，做好防洪搶險(xiǎn)的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作；當(dāng)洪水水位達(dá)到保證水位時(shí)，發(fā)布紅色預(yù)警信息，對有安全隱患的人員進(jìn)行及時(shí)撤離，并組織人員車輛搶險(xiǎn)物資到崗到位。同時(shí)要加強(qiáng)與上游預(yù)警站點(diǎn)的信息交流，掌握上游雨水情變化情況。為本地的防洪決策、保證防洪人員人身安全做好充分的時(shí)間準(zhǔn)備。

5 結(jié)論建議

洪水防御是人類多年來不可避免的事件，如何興水防害，科學(xué)調(diào)度，預(yù)警預(yù)報(bào)是最好的防御手段，我們只有總結(jié)規(guī)律，做好預(yù)警，才能更好的戰(zhàn)勝洪水，保護(hù)家園。但在實(shí)際防御過程中要注意以下幾點(diǎn)：①要充分了解河道的洪水變化情況，保持與上游各預(yù)警站的信息交流，及時(shí)獲得防汛信息。②要聽從上級(jí)防洪部門的統(tǒng)一調(diào)度，舍小家保大家，本著生命至上的原則，保護(hù)人員生命安全。③防洪期間要時(shí)刻保持警惕，特別是突發(fā)現(xiàn)象、異?，F(xiàn)象的發(fā)生。如洪水上漲迅速，并長時(shí)間無上游預(yù)警信息，信息溝通不暢等要及時(shí)采取必要措施。防止事故的發(fā)生。④要做好歷史實(shí)際發(fā)生洪水的預(yù)警指標(biāo)校正，特別是近年實(shí)際洪水的防洪情況，歷史洪水的分析資料可能由于河道下墊面的變化，發(fā)生錯(cuò)誤或偏差。