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(diǎn)，破壞力極強(qiáng)。基于流域模型法的山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)遵循著山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)的基本原則，并其系統(tǒng)的臨界雨量計(jì)算方式清晰簡單，適用于不同形式的地區(qū)災(zāi)害監(jiān)測(cè)。其系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)測(cè)內(nèi)容相對(duì)較少，可以自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)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(duì)基于流域模型法的山洪災(zāi)害檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：流域模型法;山洪災(zāi)害;檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

山洪災(zāi)害對(duì)山區(qū)居住群眾的人身安全有很大的威脅，對(duì)山洪災(zāi)害進(jìn)行全面有效的檢測(cè)預(yù)防是非常重要的。山洪災(zāi)害檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的科學(xué)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(duì)山區(qū)山洪災(zāi)害數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)與分析，根據(jù)國家山洪災(zāi)害防治相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定山洪災(zāi)害預(yù)警值，從而對(duì)地區(qū)山洪災(zāi)害進(jìn)行有效的預(yù)警。

一、基于流于模型法的山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)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(dāng)山區(qū)出現(xiàn)暴雨天氣時(shí)，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(huì)短時(shí)間對(duì)山區(qū)的居民建筑造成嚴(yán)重的破壞，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。山洪是從地勢(shì)較高的山丘上聚集大量的水流，向下俯沖，對(duì)低地勢(shì)的居民進(jìn)行傷害。建立山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，能夠?qū)ι胶闉?zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和及時(shí)的預(yù)警，在災(zāi)害發(fā)生之前做好預(yù)防、撤離準(zhǔn)備，從而為人民提供安全保障。

（2）全面掌握地區(qū)實(shí)際特征

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

（3）系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行成本節(jié)約

在監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建立期間，要遵循成本節(jié)約原則。對(duì)建設(shè)地區(qū)的暴雨、地形、經(jīng)濟(jì)水平、居民分布、交通通訊建設(shè)等情況進(jìn)行掌握，采取針對(duì)性的方式開展監(jiān)測(cè)預(yù)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(jìn)的網(wǎng)絡(luò)、遙測(cè)、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(cè)和監(jiān)控預(yù)警設(shè)備，如手搖報(bào)警器、無線通訊設(shè)備、雨量筒等，對(duì)地區(qū)進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)。

（4）防汛結(jié)合運(yùn)行

山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)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(cè)與預(yù)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(yùn)行原則，將系統(tǒng)與國家防汛體系進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成完整的結(jié)構(gòu)，并設(shè)立山洪災(zāi)害預(yù)警公告、規(guī)劃監(jiān)測(cè)預(yù)警方案。系統(tǒng)的建設(shè)要符合防汛工作要求和標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)測(cè)預(yù)警指標(biāo)的設(shè)定要根據(jù)防汛相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，因而就要保證山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與防汛工作的一致性。

2.建設(shè)目標(biāo)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(cè)預(yù)警系統(tǒng)當(dāng)中，需要包含信息監(jiān)測(cè)、信息傳送和預(yù)警功能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)山洪災(zāi)害及時(shí)預(yù)警與防治。系統(tǒng)建設(shè)期間要對(duì)原本體系當(dāng)中的內(nèi)容進(jìn)行分析，找到對(duì)應(yīng)的薄弱點(diǎn)，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(dá)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(yù)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(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的水雨情、工情及氣象數(shù)據(jù)等，立即發(fā)布預(yù)警、預(yù)警信息，通過該平臺(tái)統(tǒng)一進(jìn)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(cè)預(yù)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(cè)預(yù)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(qiáng)。通過模型法計(jì)算出的各項(xiàng)參數(shù)值，來對(duì)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)指標(biāo)進(jìn)行明確，下面對(duì)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)的流域模型法計(jì)算進(jìn)行分析。

1.危險(xiǎn)流量計(jì)算

模擬山洪災(zāi)害出現(xiàn)狀態(tài)，計(jì)算當(dāng)?shù)貐^(qū)水位達(dá)到災(zāi)害標(biāo)準(zhǔn)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(jì)洪水重現(xiàn)期。在重現(xiàn)期設(shè)計(jì)確定的基礎(chǔ)上，計(jì)算洪水淹沒區(qū)域的高程和洪水的水面線高度值進(jìn)行對(duì)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(jì)算出危險(xiǎn)流量。

2.產(chǎn)匯流計(jì)算

首先，產(chǎn)流計(jì)算期間的影響值為土壤干濕度、降雨強(qiáng)度等。具體的計(jì)算方式需要根據(jù)地區(qū)水文計(jì)算相關(guān)文件中流域模型法計(jì)算公式進(jìn)行，根據(jù)計(jì)算公式當(dāng)中的各項(xiàng)參數(shù)量值進(jìn)行對(duì)應(yīng)帶入。對(duì)于產(chǎn)流的計(jì)算還有由多種產(chǎn)流組成的地區(qū)，計(jì)算的方式與單一產(chǎn)流計(jì)算方式不同，需要在計(jì)算期間特別注意，計(jì)算方式應(yīng)該歸于哪一種。其次，匯流計(jì)算會(huì)受到匯流強(qiáng)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(jì)算方式都選用綜合瞬時(shí)單位線進(jìn)行計(jì)算，模擬洪水匯流的過程，對(duì)水流調(diào)蓄過程進(jìn)行假設(shè)計(jì)算，同樣計(jì)算的具體方法要根據(jù)地區(qū)水文計(jì)算規(guī)范確定各項(xiàng)參數(shù)，通過對(duì)產(chǎn)匯流的計(jì)算來確定不同情況下的洪峰流量。

3.臨界雨量計(jì)算

根據(jù)危險(xiǎn)流量與產(chǎn)流量計(jì)算的情況，對(duì)不同流域產(chǎn)生之前的前期持水度，也就是不同時(shí)段的危險(xiǎn)區(qū)臨界雨量值。臨界雨量計(jì)需要明確計(jì)算時(shí)段的降雨量初值，然后對(duì)照水文計(jì)算的相應(yīng)工作計(jì)算出該時(shí)段的降雨量范圍值，并計(jì)算出計(jì)算時(shí)間段內(nèi)的每小時(shí)雨量變化規(guī)律。從而構(gòu)建計(jì)算單位內(nèi)的產(chǎn)流模型、匯流模型、得出洪峰流量、危險(xiǎn)流量，當(dāng)洪峰流量與成災(zāi)水位差值在1 m3/s之后，各小時(shí)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(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)中，臨界雨量的計(jì)算非常關(guān)鍵，通過流域模型計(jì)算方法的應(yīng)用，能夠提高山洪災(zāi)害檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)效性、精準(zhǔn)性，山洪災(zāi)害影響因素的監(jiān)測(cè)信息傳輸更加高效。這對(duì)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。

參考文獻(xiàn)：

[1]張智超，李丙堯，鐘金鳴.基于流域模型法確定官溝河流域山洪災(zāi)害臨界雨量[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2017（9）：19-25.

[2]徐靜，張鵬，嚴(yán)華.基于開源軟件的山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].水電能源科學(xué)，2014（2）：171-174.