城市防洪中水文預(yù)報(bào)技術(shù)的運(yùn)用淺析

張 猛

(河北省邢臺(tái)水文水資源勘測(cè)局，河北 邢臺(tái) 054000)

水文預(yù)報(bào)屬于一種對(duì)未來(lái)一定時(shí)間內(nèi)水文情況進(jìn)行預(yù)測(cè)的一門學(xué)科，由于水文預(yù)報(bào)技術(shù)形成于客觀的洪水規(guī)律之上，因此在新時(shí)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(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引入，顯著提高了水文預(yù)報(bào)技術(shù)的可靠性、安全性與科學(xué)性，可優(yōu)化預(yù)報(bào)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(shí)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(bào)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(wèn)題。

1 現(xiàn)代水文預(yù)報(bào)技術(shù)的基本情況

由于水文預(yù)報(bào)可對(duì)未來(lái)一定時(shí)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(bào)，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(huì)得以安全轉(zhuǎn)移，屬于非工程措施的防洪方法之一?，F(xiàn)代化的城市水文預(yù)報(bào)技術(shù)把最前沿的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)計(jì)算應(yīng)用其中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)水文預(yù)報(bào)及防洪信息的檢索、查詢、處理及洪水預(yù)報(bào)、洪水作業(yè)預(yù)報(bào)等服務(wù)提供良好平臺(tái)，以便充分彰顯出防洪水文預(yù)報(bào)技術(shù)在城市防洪中的巨大優(yōu)勢(shì)作用[1]。具體來(lái)講，現(xiàn)代水文預(yù)報(bào)技術(shù)的基本情況如下：

1.1 可接收與處理各種信息

將計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)合理應(yīng)用到水文預(yù)報(bào)技術(shù)中，兒科實(shí)現(xiàn)各種預(yù)報(bào)信息傳輸及處理的智能化。接收水文預(yù)報(bào)各種信息系統(tǒng)的突出作用是對(duì)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?、整合與分類，最終把已經(jīng)處理好的信息一一保存到對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)板塊中，以保證提供給用戶的水文預(yù)報(bào)信息都具有非常高的時(shí)效性與精確性。

1.2 可實(shí)現(xiàn)信息查詢與檢索

在預(yù)報(bào)水文活動(dòng)中，計(jì)算機(jī)信息的查詢與檢索可給預(yù)報(bào)人員更加精準(zhǔn)、及時(shí)地了解防洪數(shù)據(jù)提供價(jià)值依據(jù)，并且可與往年歷史數(shù)據(jù)做對(duì)比，以便推動(dòng)預(yù)報(bào)結(jié)果科學(xué)性的提升[2]。計(jì)算機(jī)信息查詢與檢索借助容錯(cuò)機(jī)制以確保整個(gè)預(yù)報(bào)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(gè)程序端對(duì)各種數(shù)據(jù)做透明處理，使得用戶在日常的維護(hù)過(guò)程中可以便捷地查找到問(wèn)題，這就對(duì)計(jì)算機(jī)查詢與檢索的界面提出了較高的人性化要求。計(jì)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(bào)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(jì)算機(jī)信息查詢與檢索，計(jì)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(duì)各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)處理[3]。系統(tǒng)通常通過(guò)電子地圖將量化的各種地圖數(shù)據(jù)與對(duì)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(dòng)城市防洪搶險(xiǎn)活動(dòng)的有序、高效開展。

1.3 具有健全的預(yù)報(bào)服務(wù)系統(tǒng)

水文預(yù)報(bào)服務(wù)系統(tǒng)肩負(fù)的主要功能是把最新預(yù)報(bào)出來(lái)的防洪信息和水情信息在第一時(shí)間傳遞給本市負(fù)責(zé)防洪搶險(xiǎn)的機(jī)構(gòu)，以便盡可能降低洪水給城市居民帶來(lái)的威脅與損失。通常情況下，水文預(yù)報(bào)系統(tǒng)中的各個(gè)服務(wù)系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科技使得洪水預(yù)報(bào)中獲得的各種數(shù)據(jù)可借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)語(yǔ)音查詢、互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等顯著提高傳輸速度。開發(fā)水文預(yù)報(bào)新的服務(wù)系統(tǒng)，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)的水文預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)傳遞時(shí)利用傳真、電話時(shí)的被動(dòng)與繁瑣等不足之處，讓水文預(yù)報(bào)中心通過(guò)查詢、檢索、打印、保存水文預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)輔助預(yù)報(bào)工作，可提高各種信息數(shù)據(jù)的共享性，具有顯著的時(shí)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(bào)系統(tǒng)

開發(fā)與利用先進(jìn)的水文預(yù)報(bào)系統(tǒng)可顯著降低預(yù)報(bào)工作者的工作量，可推動(dòng)水文預(yù)報(bào)新技術(shù)朝著自動(dòng)化發(fā)展，能夠快速提升水文預(yù)報(bào)活動(dòng)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(bào)系統(tǒng)中的工程技術(shù)涵蓋有維護(hù)、建立與設(shè)計(jì)水文預(yù)報(bào)系統(tǒng)中需要的專家經(jīng)驗(yàn)及軟件技術(shù)等計(jì)算機(jī)技術(shù)。水文預(yù)報(bào)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(duì)Visual Studio、Delphi等平臺(tái)的研發(fā)與利用，讓用戶可對(duì)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(bào)技術(shù)的策略

2.1 了解城市防護(hù)的實(shí)際形勢(shì)

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(guò)多積水，并且該地區(qū)河流漲水也會(huì)對(duì)城市安全產(chǎn)生不良影響。在這一形勢(shì)下，城市的各種公共設(shè)備無(wú)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(huì)給當(dāng)?shù)鼐用裆?cái)產(chǎn)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重威脅。水文預(yù)報(bào)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(shí)接收到水文預(yù)報(bào)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(xiǎn)方案，有助于最大程度降低洪災(zāi)帶來(lái)的損失。

2.2 充分發(fā)揮水文預(yù)報(bào)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(bào)與監(jiān)測(cè)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(bào)區(qū)域洪水的中心，該中心的職能主要是對(duì)區(qū)域中洪水進(jìn)行科學(xué)的預(yù)報(bào)與監(jiān)測(cè)，而該區(qū)域小流域中預(yù)報(bào)與監(jiān)測(cè)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(bào)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(bào)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(cè)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(lái)講，提前2-3d的洪水拒保具有較高的精準(zhǔn)性，由省級(jí)、市級(jí)、鎮(zhèn)級(jí)政府向下逐級(jí)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(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)、電視、微信公眾號(hào)、手機(jī)短信、電話等。

針對(duì)尤其嚴(yán)重的特大洪水，就需要水文預(yù)報(bào)重心的人員借助ORSEC手段，在現(xiàn)場(chǎng)24h進(jìn)行觀察，部分危險(xiǎn)性很高的地帶應(yīng)通過(guò)直升飛機(jī)對(duì)其實(shí)施全程監(jiān)視。如果在監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)需要救援的情況，應(yīng)對(duì)人首先進(jìn)行施救。在先進(jìn)的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)的支撐下，預(yù)報(bào)人員應(yīng)對(duì)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(lái)講，洪水警示圖中應(yīng)借助顏色代碼對(duì)水文網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行明顯標(biāo)注，使得公眾可對(duì)河流當(dāng)前所具有的危險(xiǎn)程度有更鮮明的了解，并且預(yù)報(bào)人員還應(yīng)通過(guò)附加注解的形式更加詳實(shí)地對(duì)洪水的具體發(fā)展情況進(jìn)行描述。另一方面，洪水預(yù)報(bào)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(shí)查詢。在洪水發(fā)生期間，水文預(yù)報(bào)工作者應(yīng)每天都對(duì)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(cè)量水位的標(biāo)準(zhǔn)，然后及時(shí)發(fā)出警報(bào)。

水文預(yù)報(bào)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(bào)與氣象預(yù)報(bào)各種信息的無(wú)縫對(duì)接，可在水文預(yù)報(bào)活動(dòng)中彰顯出水文預(yù)報(bào)程序、預(yù)報(bào)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(cè)及施救等方面的巨大應(yīng)用價(jià)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(bào)技術(shù)時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

在城市防洪工作中應(yīng)用水文預(yù)報(bào)技術(shù)，屬于一個(gè)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(bào)活動(dòng)，才能顯著提高洪水預(yù)報(bào)結(jié)果的科學(xué)性、合理性及精準(zhǔn)性。具體來(lái)講，將水文預(yù)報(bào)技術(shù)應(yīng)用到城市防洪工作中，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：①用心做好汛前各種準(zhǔn)備工作。將水文預(yù)報(bào)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(cè)報(bào)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(cè)報(bào)措施、思想認(rèn)識(shí)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(bào)技術(shù)的先進(jìn)性。針對(duì)新數(shù)據(jù)庫(kù)及新編碼，應(yīng)及時(shí)完善與更新水文預(yù)報(bào)軟件設(shè)備、系統(tǒng)與預(yù)報(bào)方案，深度整合與挖潛現(xiàn)有的各種報(bào)訊設(shè)備，以保證報(bào)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(bào)專揀，以保證發(fā)布的各種水情數(shù)據(jù)具有較高的時(shí)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(huì)商、預(yù)測(cè)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(bào)活動(dòng)的效率，能夠更為精準(zhǔn)與及時(shí)地為城市防洪機(jī)構(gòu)提供水情預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。

總之，受到特殊地理環(huán)境的影響，我國(guó)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(duì)洪災(zāi)區(qū)居民帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失及人身安全威脅，不利于和諧社會(huì)的構(gòu)建。因此，城市防洪工作備受各界關(guān)注，人們對(duì)水文預(yù)報(bào)技術(shù)的依賴性越來(lái)越高。這就需要水文預(yù)報(bào)技術(shù)人員與時(shí)俱進(jìn)地把網(wǎng)絡(luò)、通訊、計(jì)算機(jī)等技術(shù)大膽應(yīng)用到日常的預(yù)報(bào)工作中，以推動(dòng)水文預(yù)報(bào)技術(shù)日益先進(jìn)，最終為城市防洪工作提供更為及時(shí)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(jì)，2013(11)：28-30.

[3]黎劭.城市防洪應(yīng)急整治工程導(dǎo)流設(shè)計(jì)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(duì)城市防洪的影響與對(duì)策[J].山西建筑，2009(25)：33-34.