□邱新安 □孫立中
(河南省駐馬店水文水資源勘測局)
隨著洪水預(yù)報(bào)技術(shù)的不斷發(fā)展及計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,各流域均不同程度地建立了洪水預(yù)報(bào)模型或較為實(shí)用的洪水預(yù)報(bào)方案,預(yù)報(bào)人員通過多年的操作運(yùn)用,積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)際作業(yè)預(yù)報(bào)中,利用實(shí)時(shí)修正技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào),極大地提高了洪水預(yù)報(bào)的精度,為各流域、各地區(qū)洪水調(diào)度決策及抗洪減災(zāi)做出了突出貢獻(xiàn)。
傳統(tǒng)的水情服務(wù)主要是為防汛指揮部門提供實(shí)時(shí)雨水情信息、洪水預(yù)報(bào)信息及洪水調(diào)度方案等,相應(yīng)地,洪水預(yù)報(bào)技術(shù)是利用已知雨情、水情、工情預(yù)報(bào)流域出口將要發(fā)生的洪水特征,即洪水過程,主要水文要素有洪峰(流量和水位)、洪量、洪峰滯時(shí)等。因此,傳統(tǒng)的水情服務(wù)側(cè)重點(diǎn)在雨、水情信息服務(wù)方面,在洪水預(yù)警方面做得很少,也很粗。目前,隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及構(gòu)建和諧社會(huì)的需要,傳統(tǒng)的水情服務(wù)已不能完全適應(yīng)防汛搶險(xiǎn)、抗洪救災(zāi)的需要。因此,洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的研究被提到日程上來。
筆者認(rèn)為,比較完善的洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)包括監(jiān)測、預(yù)報(bào)預(yù)警和決策3部分。監(jiān)測部分包括雨、水情監(jiān)測和工情監(jiān)測。目前雨、水情監(jiān)測已初具規(guī)模,尤其是國家防汛指揮系統(tǒng)的全面建設(shè),為雨、水情信息全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測報(bào)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),極大地提高了雨、水情信息的時(shí)效性。工情監(jiān)測目前還很不完善,自動(dòng)化水平很低,除少數(shù)工程管理單位在重點(diǎn)部位安裝有自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備外,其它部位及險(xiǎn)工地段均無自動(dòng)監(jiān)測設(shè)施,只有在特殊情況下,采用人工觀測。實(shí)現(xiàn)工情監(jiān)測與工程管理單位的密切聯(lián)系,加強(qiáng)合作,實(shí)現(xiàn)雨、水情信息與工情信息共享。預(yù)報(bào)預(yù)警部分包括預(yù)報(bào)和預(yù)警兩部分。預(yù)報(bào)部分是指洪水預(yù)報(bào)模型或方案,目前,各流域均已具有較為成熟的洪水預(yù)報(bào)模型或方案,具備了進(jìn)行實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào)的能力;預(yù)警部分包括工程預(yù)警和災(zāi)情預(yù)警,采用多目標(biāo)決策支持技術(shù),如洪水量級(jí)、工程險(xiǎn)情、災(zāi)害程度等,建立多種預(yù)警機(jī)制,并做出相應(yīng)的應(yīng)急反應(yīng)。例如在10年一遇、20年一遇、50年一遇及超標(biāo)準(zhǔn)洪水等情況下分別設(shè)立閥值,發(fā)出不同的預(yù)警信息。工程預(yù)警是指根據(jù)預(yù)報(bào)洪水量級(jí),預(yù)測工程承受能力,當(dāng)工程有可能出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。災(zāi)情預(yù)警是根據(jù)預(yù)報(bào)洪水可能造成的災(zāi)害損失程度,提前發(fā)出預(yù)警信息。決策部分是根據(jù)洪水預(yù)報(bào)、工程預(yù)警和災(zāi)情預(yù)測,向防汛指揮部門提供決策依據(jù),并建議指揮部門啟動(dòng)相應(yīng)的防洪預(yù)案。主要內(nèi)容包括洪水特征、洪水調(diào)度初步方案、工程出險(xiǎn)情況、洪水影響范圍(村莊、人口、耕地等)、決口或漫溢地點(diǎn)及洪水行進(jìn)路線;重點(diǎn)防護(hù)對(duì)象、受災(zāi)人員轉(zhuǎn)移路線、低洼易澇地區(qū)澇水總量、澇水水質(zhì)(為防治災(zāi)區(qū)疫情提供數(shù)據(jù))、排澇歷時(shí)、災(zāi)情預(yù)測等等。
建立和完善流域洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng),需要熟悉掌握流域地理特性、工程特性及社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況;需要熟悉掌握流域氣候特征及洪水特征;也需要熟悉掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。只有這樣,才能逐步建立和完善適合本流域的洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)。
流域洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的建立可引入多項(xiàng)高新技術(shù),如洪水預(yù)報(bào)可引入適合本流域的先進(jìn)的預(yù)報(bào)模型,洪水淹沒范圍及澇水總量計(jì)算可引入GPS地理信息系統(tǒng)和電子地圖,洪水優(yōu)化調(diào)度可引入多目標(biāo)回歸技術(shù)等等,以達(dá)到建立快速、科學(xué)的預(yù)警機(jī)制,實(shí)現(xiàn)防洪減災(zāi)服務(wù)的目的。
綜上所述,由于流域洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)涉及到的因素很多,包括雨水情、工情、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口、地形地貌等等,建立起來較為復(fù)雜,也不易操作。因此,常常把流域洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)分成幾個(gè)小流域,或把大型水利工程作為單個(gè)模塊,這樣,系統(tǒng)的建立就比較容易。
建立完善的流域洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng),不但可以向防汛指揮部門提供水情服務(wù),還可提供工情、災(zāi)情預(yù)測,在第一時(shí)間內(nèi)提出抗洪救災(zāi)的初步意見,進(jìn)而使防汛決策更準(zhǔn)確、高效,最大限度地減少洪澇災(zāi)害造成的損失。當(dāng)然,完善的流域洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)不是一下子就能建立起來的,需要水文人不斷地鉆研、創(chuàng)新和完善。流域洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)不但在抗洪減災(zāi)方面發(fā)揮作用,而且還可擴(kuò)展到抗旱減災(zāi)、工程規(guī)劃建設(shè)及運(yùn)行管理、水資源開發(fā)利用等方面。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,系統(tǒng)還可向中長期水文預(yù)報(bào)及降水預(yù)報(bào)方面擴(kuò)展,進(jìn)一步延長災(zāi)情預(yù)警的預(yù)見期,尤其是突發(fā)性山洪災(zāi)害預(yù)警,這一點(diǎn)十分重要。
建立完善的流域洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng),是水文人的職責(zé),是拓寬水情服務(wù)領(lǐng)域的主要手段。因此,盡快建立和完善本流域洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng),是當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及營造和諧社會(huì)的重要保障。