基于流域模型法的山洪災(zāi)害監(jiān)測預警系統(tǒng)探究

陳光躍

摘 要：山洪災(zāi)害是由于山區(qū)出現(xiàn)暴雨引起的自然災(zāi)害，具有突發(fā)性、高發(fā)性等特點，破壞力極強?；诹饔蚰Ｐ头ǖ纳胶闉?zāi)害監(jiān)測預警系統(tǒng)建設(shè)遵循著山洪災(zāi)害監(jiān)測預警系統(tǒng)建設(shè)的基本原則，并其系統(tǒng)的臨界雨量計算方式清晰簡單，適用于不同形式的地區(qū)災(zāi)害監(jiān)測。其系統(tǒng)運行的實測內(nèi)容相對較少，可以自動進行檢測和信息傳輸，并通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享，便于防洪減災(zāi)工作的開展。因而本文就對基于流域模型法的山洪災(zāi)害檢測預警系統(tǒng)進行探究。

關(guān)鍵詞：流域模型法;山洪災(zāi)害;檢測預警系統(tǒng)

山洪災(zāi)害對山區(qū)居住群眾的人身安全有很大的威脅，對山洪災(zāi)害進行全面有效的檢測預防是非常重要的。山洪災(zāi)害檢測預警系統(tǒng)的科學建立，需要山區(qū)的水利管理們利用現(xiàn)代信息化科技技術(shù)和設(shè)備，對山區(qū)山洪災(zāi)害數(shù)據(jù)信息進行實時檢測與分析，根據(jù)國家山洪災(zāi)害防治相關(guān)規(guī)定標準，設(shè)定山洪災(zāi)害預警值，從而對地區(qū)山洪災(zāi)害進行有效的預警。

一、基于流于模型法的山洪災(zāi)害監(jiān)測預警系統(tǒng)建設(shè)基本要求

1.系統(tǒng)建設(shè)原則

（1）為人民提供安全保障

當山區(qū)出現(xiàn)暴雨天氣時，山洪災(zāi)害發(fā)生的概率極高，并且災(zāi)害發(fā)生的速度較快，災(zāi)害發(fā)生后會短時間對山區(qū)的居民建筑造成嚴重的破壞，會出現(xiàn)嚴重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。山洪是從地勢較高的山丘上聚集大量的水流，向下俯沖，對低地勢的居民進行傷害。建立山洪災(zāi)害監(jiān)測預警系統(tǒng)，能夠?qū)ι胶闉?zāi)害進行實時監(jiān)測和及時的預警，在災(zāi)害發(fā)生之前做好預防、撤離準備，從而為人民提供安全保障。

（2）全面掌握地區(qū)實際特征

我國地域遼闊，不同的地理區(qū)域會存在地勢差異和社會經(jīng)濟差異，在實際建立山洪災(zāi)害監(jiān)測預警系統(tǒng)時，還要事先全面掌握地區(qū)環(huán)境條件以及社會經(jīng)濟發(fā)展的實際情況進行全面的掌握，并對地區(qū)山洪災(zāi)害誘發(fā)的常見因素、主要特征、災(zāi)害預防現(xiàn)有裝置、工作基礎(chǔ)等內(nèi)容進行了解，以此為基礎(chǔ)依據(jù)，對山洪災(zāi)害監(jiān)測預警工作進行完善和優(yōu)化。對完善工作進行合理的規(guī)劃，分好輕重緩急。

（3）系統(tǒng)建設(shè)運行成本節(jié)約

在監(jiān)測預警系統(tǒng)建立期間，要遵循成本節(jié)約原則。對建設(shè)地區(qū)的暴雨、地形、經(jīng)濟水平、居民分布、交通通訊建設(shè)等情況進行掌握，采取針對性的方式開展監(jiān)測預警系統(tǒng)規(guī)范，保證建設(shè)規(guī)劃方案的可行性與合理性。要利用現(xiàn)代先進的網(wǎng)絡(luò)、遙測、通信等技術(shù)手段，建立高水平的信息控制系統(tǒng)。因地制宜的應(yīng)用人工觀測和監(jiān)控預警設(shè)備，如手搖報警器、無線通訊設(shè)備、雨量筒等，對地區(qū)進行全方位的監(jiān)測。

（4）防汛結(jié)合運行

山洪災(zāi)害監(jiān)測預警系統(tǒng)建設(shè)運行的最終目的，是防止山洪災(zāi)害發(fā)生和降低災(zāi)害損失，系統(tǒng)監(jiān)測與預警功能所獲取的信息，需要作為防汛工作開展的依據(jù)。因而系統(tǒng)建設(shè)需要遵循防汛結(jié)合運行原則，將系統(tǒng)與國家防汛體系進行關(guān)聯(lián)，形成完整的結(jié)構(gòu)，并設(shè)立山洪災(zāi)害預警公告、規(guī)劃監(jiān)測預警方案。系統(tǒng)的建設(shè)要符合防汛工作要求和標準，監(jiān)測預警指標的設(shè)定要根據(jù)防汛相關(guān)規(guī)定進行，因而就要保證山洪災(zāi)害監(jiān)測預警與防汛工作的一致性。

2.建設(shè)目標明確

山洪自然災(zāi)害的發(fā)生速度通常較快，基于流于模型法的山洪災(zāi)害檢測預警系統(tǒng)當中，需要包含信息監(jiān)測、信息傳送和預警功能，從而實現(xiàn)對山洪災(zāi)害及時預警與防治。系統(tǒng)建設(shè)期間要對原本體系當中的內(nèi)容進行分析，找到對應(yīng)的薄弱點，并按照山洪災(zāi)害治理非工程措施建設(shè)總體技術(shù)要求，構(gòu)建根據(jù)防汛抗旱指揮措施要求體系的總體框架，達到水雨情、工情、氣象數(shù)據(jù)、山洪災(zāi)害信息等與山洪災(zāi)害防御有關(guān)信息服務(wù)相匹配，滿足山洪預警信息公告、回應(yīng)信息反饋、信息傳輸及共享等要求。地方防汛指揮部依托該平臺實時監(jiān)測的水雨情、工情及氣象數(shù)據(jù)等，立即發(fā)布預警、預警信息，通過該平臺統(tǒng)一進行組織、協(xié)調(diào)和調(diào)度。

二、基于流域模型法的山洪災(zāi)害監(jiān)測預警系統(tǒng)的具體建設(shè)

基于流域模型法的山洪災(zāi)害監(jiān)測預警系統(tǒng)的建設(shè)方法，不需要受地區(qū)水情、雨情、自然環(huán)境的限制，適用性較強。通過模型法計算出的各項參數(shù)值，來對監(jiān)測預警系統(tǒng)建設(shè)指標進行明確，下面對監(jiān)測預警系統(tǒng)建設(shè)的流域模型法計算進行分析。

1.危險流量計算

模擬山洪災(zāi)害出現(xiàn)狀態(tài)，計算當?shù)貐^(qū)水位達到災(zāi)害標準值后的河岸周邊居民區(qū)的高程和河段水面線。模擬洪水發(fā)生的狀態(tài)，演示洪水發(fā)生后能夠淹沒的周圍區(qū)域范圍，確定洪水的危害范圍，設(shè)計洪水重現(xiàn)期。在重現(xiàn)期設(shè)計確定的基礎(chǔ)上，計算洪水淹沒區(qū)域的高程和洪水的水面線高度值進行對比，確定洪水被淹沒的范圍，淹沒范圍的高度就為成災(zāi)水位，從而計算出危險流量。

2.產(chǎn)匯流計算

首先，產(chǎn)流計算期間的影響值為土壤干濕度、降雨強度等。具體的計算方式需要根據(jù)地區(qū)水文計算相關(guān)文件中流域模型法計算公式進行，根據(jù)計算公式當中的各項參數(shù)量值進行對應(yīng)帶入。對于產(chǎn)流的計算還有由多種產(chǎn)流組成的地區(qū)，計算的方式與單一產(chǎn)流計算方式不同，需要在計算期間特別注意，計算方式應(yīng)該歸于哪一種。其次，匯流計算會受到匯流強度、地區(qū)地形、地質(zhì)、河流水力、災(zāi)害洪水區(qū)域特征等內(nèi)容的影響。通常匯流計算方式都選用綜合瞬時單位線進行計算，模擬洪水匯流的過程，對水流調(diào)蓄過程進行假設(shè)計算，同樣計算的具體方法要根據(jù)地區(qū)水文計算規(guī)范確定各項參數(shù)，通過對產(chǎn)匯流的計算來確定不同情況下的洪峰流量。

3.臨界雨量計算

根據(jù)危險流量與產(chǎn)流量計算的情況，對不同流域產(chǎn)生之前的前期持水度，也就是不同時段的危險區(qū)臨界雨量值。臨界雨量計需要明確計算時段的降雨量初值，然后對照水文計算的相應(yīng)工作計算出該時段的降雨量范圍值，并計算出計算時間段內(nèi)的每小時雨量變化規(guī)律。從而構(gòu)建計算單位內(nèi)的產(chǎn)流模型、匯流模型、得出洪峰流量、危險流量，當洪峰流量與成災(zāi)水位差值在1 m3/s之后，各小時的降雨總量值就是臨界雨量的值。

三、結(jié)語

基于流域模型法的山洪災(zāi)害檢測預警系統(tǒng)建設(shè)當中，臨界雨量的計算非常關(guān)鍵，通過流域模型計算方法的應(yīng)用，能夠提高山洪災(zāi)害檢測預警系統(tǒng)運行的時效性、精準性，山洪災(zāi)害影響因素的監(jiān)測信息傳輸更加高效。這對于山區(qū)山洪災(zāi)害防治工作的有效開展及地區(qū)安全有重要的助益。

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