淺談山洪災害監測預警系統建設

王 旭

(黑龍江省慶達水利水電工程有限公司，哈爾濱 150080)

1 概 況

尚志市地處黑龍江省中南部，地理坐標為E127°17′-129°12′，N44°28′-45°35′；西距省會哈爾濱市124km，東距牡丹江市177km,山丘起伏環繞，河流眾多，水網密集，水量豐富，境內大小河流約有100多條，總流域面積8825km2。易受山洪威脅的區域涉及葦河鎮、帽兒山鎮、亞布力鎮、元寶鎮等10個鎮、河東鄉、珍珠鄉、烏吉密鄉、馬延鄉、老街基鄉、魚池鄉，長壽鄉等7個鄉。

2 歷史山洪災害

尚志市山洪災害有以下四點，分別是季節性強、成災快、破壞性強和重發性強；主要是為黑龍江省汛期在6月至9月期間，尚志市降雨集中在7月至9月期間，僅3個月降雨量占全年降雨量的70%多，是山洪災害多發期。螞蟻河、大亮子河和東亮珠河等其河槽較窄，發生暴雨時，導致洪水陡漲陡落，均以山洪、坡洪為主，時常發生滑塌等破壞性強，危害嚴重。在同一流域，甚至同一年內有可能發生多次山洪災害，季節性強、頻率高的特征。

螞蟻河：1932年7月份連續降雨10余天，出現了歷史上罕見的大洪峰。一面坡段洪峰流量達1700m3/s，螞蟻河全河道普遍出槽，許多房屋、道路、農田被沖毀，災害之重、受災民眾之慘狀目不忍睹。1960年從6月份起連續降雨，河水猛漲，一面坡段洪峰流量達到998m3/s，淹沒農田33.4萬畝，水毀房屋1523間，死亡牲畜300頭。1991年7月19日至7月25日，螞蟻河流域上游平均降雨210mm，這次洪水范圍較大，對公路交通和水利設施損失較大，全市直接損失在4200萬元左右。

大亮子河：1994年7月13日，在大亮子河流域的黑龍宮鎮、長壽鄉境內出現比較大的集中降雨，黑龍宮水庫溢洪道最大泄量276m3/s，根據水庫實測，洪峰值出現在7月13日23時左右，根據計算分析大亮子洪水重現期為50a一遇，洪峰流量為1064m3/s，全市進水戶7824個，倒塌房屋1813間，農田受災面積25萬畝，其中絕產5萬畝。沖毀攔河壩57座，水工建筑物927座，小型水庫2座，塘壩1383座，橋涵3座，沖斷公路3處，中斷交通7日，電力、通訊設施水毀嚴重。黑龍宮鎮五一村淹死一人，全市洪澇災害直接經濟損失2.2億元，其中水利工程0.3億元。

東亮珠河:1985年7月23日，慶陽驛馬河金溝山洪暴發，樓山、復興二村屯被洪水包圍，沖毀民房84棟，森林鐵路7km，橋涵3座，受災農田4000余畝，樓山水電站被沖毀，曙光林場貯木場被洪水沖走。2002年7月29日至7月31日，螞蟻河上游連續降中到大雨，大亮子河黑龍宮鎮降雨達178.6mm，東亮珠河流域亮河鎮降雨達130mm。造成了全市17個鄉鎮受災、房屋受淹2823間、倒塌1042間，農作物受災16.4萬畝，絕產5萬畝，沖毀橋涵52座、毀壞路面70處60km，沖毀堤防36處10km、水工建筑物38座，小型水庫3座，塘壩55座等。總計經濟損失近1億元，其中水利工程損失982萬元。

3 監測預警系統建設

如圖1所示，山洪災害監測預警系統分為水雨情監測系統和預警系統。水雨情監測系統的監測信息來源來匯入平臺的雨情信息和群測群防的信息。群測群防水雨情監測信息直接通過群測群防進行預警，而匯入平臺的水雨情況監測信息大數據，對接基于平臺的山洪災害防御預警系統，通過信息匯集系統、查詢子系統、預報決策子系統，最后到預警子系統進行預警。建設山洪災害監測預警系統，及時發布預報、警報，減少災害損失。在極短的時間內緊急轉移大批的人員和財產，以保障人民群眾生命安全為最終目標[1]。

圖1 山洪災害監測預警系統結構示意圖

如圖2所示，本系統將所屬我省和哈爾濱市的氣象、暴雨、洪水等監測信息和尚志市以下氣象、洪水、水庫、山塘潰壩等水雨情監測信息納入到山洪災害預警系統平臺中，市水利防汛等相關部門根據預警的信息，及時告知鄉、村等；鄉、村相關人員告知村戶群眾，保證人民生命財產安全[2]。

圖2 尚志市山洪災害監測預警系統示意圖

3.1 水雨情監測布設

尚志市水雨情監測系統中現狀已建水文監測站點43處，其中有2處水文站，2處自動水位站、39處雨量站。由于尚志市山洪危險區面積較大，現有站點遠遠不能滿足防御山洪災害的需要，故本次按照站網布設原則，并結合本區域的實際情況，本系統共設有125處監測站點，水位站點中有18處自動監測站、19處簡易監測站，均兼測水位。雨量監測站點88處，73處自動雨量監測站、16處簡易雨量監測站。

表1 尚志市山洪災害水雨監測站網總表

3.2 監測預警平臺

如圖3所示，山洪災害監測預警對信息處理和服務的核心就是監測預警平臺。通過將收集來的雨量值、水位數值，及山洪災害防治等信息匯集形成數據庫系統，運用計算機網絡、通信等技術手段建立監測預警平臺，并將其分成信息匯集子系統、信息查詢子系統、預報決策子系統和預警子系統等四個模塊。尚志市防汛部門運用該監測預警平臺，從而實現及時發布預報、預警信息[3]。

圖3 尚志市山洪災害預警系統結構圖

3.3 預警系統

如圖4所示，尚志市山洪災害預警系統通過從太陽能雨量站和遙測站采收集監測，這些信息通過遠程局域網傳輸到自動監控中心；監控中心將信息進行整理供防汛抗旱指揮部會商決策；防汛抗旱指揮部召開會議進行會商決策，同時將會商后的指令通過自動、人工短信或自動、受控廣播及時向鎮村傳達。如遇到強降雨、洪水陡漲、水庫山塘潰壩等緊急情況，防汛抗旱指揮部直接向鄉鎮、村、屯發布預警信息，村可直接報告區山洪災害防御指揮部，并可直接向受威脅的居民和單位發布預警。因此針對不同情況和緊急程度，采取合適的預警方式，將預警指令信息及時準確傳遞給災害受危地區，從而使接收預警地區人民按照尚志市山洪災害防御預案預防措施，最大限度地減少人員傷亡。預警系統由基于平臺的自動預警系統和群測群防預警系統組成。它是整個山洪災害預警系統實現的最終目標[4]。

圖4 尚志市山洪災害預警系統流程圖