中小河流山洪預警預報系統(tǒng)開發(fā)設計及應用

苗紅雄

摘要：隨著改革開放的不斷深入，我國水利工程建設在大江大河的防洪治理中已經(jīng)取得了顯著的成效，但中小河流山洪防治工作滯后，山洪暴發(fā)時產(chǎn)生了極大的危害。文章主要從中小河流山洪防治中的預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計出發(fā)，對我國中小河流山洪防治的現(xiàn)狀進行了分析，并提出了相應的解決方案。

關鍵詞：中小河流；山洪防治；預警預報系統(tǒng)

中圖分類號：TV122?；?；?；?；文獻標識碼：A?；?；?；?；文章編號：1009-2374（2014）18-0045-02

我國水流密布，中小型河流也很多，多數(shù)河流水流湍急，但是大部分的中小型河流沒有相應的緊急監(jiān)測手段，預警方案也不完善，當山洪暴發(fā)時，很難做到緊急預警，更難進行有效的山洪預防。基于此，中小河流山洪預警預報已經(jīng)成為目前我國山洪防御工作的重點、難點。隨著氣候及強降雨的影響，近年來中小河流山洪頻發(fā)，給當?shù)厣a(chǎn)經(jīng)濟和人們的生命安全造成了重大損失，嚴重制約了國家的發(fā)展。

目前我國中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計研究還處于初級階段，在其工程建設試點過程中，為了完善中小河流防洪管理體系，提高中小河流防洪技術水平，國家相關部門組織開展了“中小河流突發(fā)性洪水監(jiān)測與預警預報技術”的專項研究。其目的是為了研發(fā)適合我國中小河流防御建設的方式方法，健全我國中小河流山洪預警預報系統(tǒng)，為我國的中小河流防洪管理提供重要的技術支持，為山洪災害非防御工程措施的建設提供可靠依據(jù)。

1中小河流山洪預警預報系統(tǒng)開發(fā)設計的模塊構成

中小河流山洪災害監(jiān)測預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計是采用現(xiàn)代化信息技術，充分利用各種相關資源如水文、氣象、土地等對山洪災害進行及時地預防，減少山洪災害造成的財物損失和人員傷亡，為中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計提供技術支撐。

圖1中小河流山洪預警預報系統(tǒng)開發(fā)設計的總體框架圖

中小河流山洪預警預報系統(tǒng)開發(fā)設計按其功能性可以分為三個方面，主要是雨水情的監(jiān)測、決策指揮平臺、報警系統(tǒng)，如圖1，在整個山洪防御系統(tǒng)中，決策指揮平臺占據(jù)了最重要的地位。

1.1雨水情監(jiān)測系統(tǒng)的作用

雨水情監(jiān)測系統(tǒng)在中小河流山洪預警預報系統(tǒng)中是負責收集山洪高發(fā)區(qū)水文的特性及降雨量分布情況信息的一個環(huán)節(jié)。在山洪預警預報系統(tǒng)中，建立合理有效的雨水情監(jiān)測站網(wǎng)，可以及時觀測雨水及河流水位的變化，并對信息數(shù)據(jù)進行及時反饋，為決策指揮提供科學準確的數(shù)據(jù)信息。水位站、自動遙測雨量站作為這個系統(tǒng)的最主要的設備，其主要目的是為了及時準確對水文信息及降雨量信息，進行采集、編碼、處理及反饋。

1.2決策指揮平臺的作用

決策指揮平臺是中小河流山洪預警預報系統(tǒng)開發(fā)設計的指揮中樞，是由多個系統(tǒng)組合而成，如通信傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等。其中每個系統(tǒng)都有其重要的功能，通信傳輸系統(tǒng)是對各個站點、各級部門進行山洪信息傳遞的系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是對中小河流山洪預警預報整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進行分析整理的中心，對各種信息數(shù)據(jù)進行有效地管理，為防洪工作的順利進行提供有力的支撐。

1.3報警系統(tǒng)的作用

對決策平臺的信息進行分析之后，才能通過報警系統(tǒng)發(fā)出預警信息，才能完成中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的整個過程。報警系統(tǒng)的傳播途徑多種多樣，最常見的有傳統(tǒng)的鳴哨敲鼓，還有現(xiàn)代化的短信、有線、無線電子信息等的傳遞方式。

2中小河流山洪預警預報系統(tǒng)開發(fā)設計的流程

中小河流山洪預警預報系統(tǒng)開發(fā)設計的操作流程主要有三大步驟：

2.1對天氣變化情況進行及時報道

中小河流山洪預警預報系統(tǒng)操作流程中首先要對天氣情況進行及時的報道。在天氣報道過程中，主要采用的是多普列雷達監(jiān)測系統(tǒng)對高空氣象變化進行監(jiān)測，對降雨分布進行準確定位，采用天氣預報的方式對降雨情況進行廣泛發(fā)布。當降雨開始時，要有效地利用雨量監(jiān)測設備對中小河流地區(qū)的降雨量進行及時監(jiān)測，以此減少山洪暴發(fā)引發(fā)的危害。

2.2中小河流山洪信息進行實時監(jiān)測預警

將中小河流山洪預警預報系統(tǒng)作為一個單位，確立相應的臨界雨量，加強對自動雨量監(jiān)測設備的監(jiān)控力度，對中小河流流域進行降雨量的實時監(jiān)測，并通過計算機網(wǎng)絡的分析，自動將報警信息發(fā)送到人們的手機上或發(fā)布到電視等傳播媒介上，以此提醒人們及早做好防洪準備。

2.3做好山洪應急響應

相關部門得到山洪報警信息時，要及時通過各種傳播途徑對山洪信息進行傳遞，如通過廣播、電話、敲鑼等手段，及時幫助人們做好防洪避災工作。盡可能減少山洪暴發(fā)所帶來的財產(chǎn)損失和人員傷亡。

3中小河流山洪預警預報系統(tǒng)開發(fā)設計的

現(xiàn)狀

3.1保障體系不健全

在中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計工作中，一方面涉及了大量的數(shù)據(jù)信息，如中小河流、歷史洪水的發(fā)生情況、監(jiān)測站點的數(shù)據(jù)信息、流域涉及的村莊、防御人員等這些信息都要通過相關數(shù)據(jù)進行備案，但在防洪過程中，隨著時間的推移，很難保證數(shù)據(jù)的準確性。另一方面中小河流山洪高發(fā)區(qū)多發(fā)生在山區(qū)，這些地區(qū)的人受交通等環(huán)境因素的影響，文化水平、經(jīng)濟條件普遍較差，相關部門并沒有對其進行有效的防洪教育，致使人們對山洪災害認識不足，防洪抗災意識薄弱。雖然各個地區(qū)都編制了相應的防御方案，但缺乏實際操作性，未起到防御方案的作用，在防洪宣傳中也相當應付，不能提高人們的防洪意識，使中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計在防洪中不能起到其應有的作用。

3.2系統(tǒng)設備穩(wěn)定性差

中小河流山洪預警預報系統(tǒng)設備多為露天的雨量站、水位站等，特別是在人煙稀少、經(jīng)濟條件差的山區(qū)，預警預報系統(tǒng)設備極易受到各種不確定因素的影響和破壞。同時一些預警預報系統(tǒng)設備在使用過程中也會出現(xiàn)各種設備故障，如無線廣播啟動后不能及時復位，信息發(fā)送過程中經(jīng)常出現(xiàn)死機等問題。目前中小河流山洪預警預報系統(tǒng)設備建設過程中，還存有一定缺陷。主要是水文、氣象等信息的采集點和廣播報警點較少等問題，這些因素的存在都導致預警預報系統(tǒng)設備穩(wěn)定性的降低。endprint

4完善中小河流山洪預警預報系統(tǒng)開發(fā)設計的措施

4.1完善防洪保障體系

堅持以人為本的科學發(fā)展觀，在中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計的作用下，進一步完善防洪保障體系，充分發(fā)揮山洪預警預報系統(tǒng)的有效性，確保功能效益最大化。在加強防洪保障體系的建設過程中，必須從基層工作抓起，做好群眾防洪抗災的教育工作，加強人們的防洪意識，盡可能落實到個人。針對各個地區(qū)山洪暴發(fā)的實際情況，制定科學有效的防御方案，加強山洪預警預報系統(tǒng)的建設力度，使整個預警預報系統(tǒng)能夠及時發(fā)揮作用。

在一些山區(qū)其地形復雜、山洪暴發(fā)率高，人口分布分散，建立防御系統(tǒng)設備成本較高，對于這種情況，可以采取移民的方式進行防洪抗災。這些措施的實施對完善防洪保障體系起到關鍵性作用。

4.2加大對預警預報系統(tǒng)的建設力度

在中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計中，要加強對臨界雨量、中小河流流域降雨量等天氣情況的精準預報。以此提高預警預報系統(tǒng)運行環(huán)境的穩(wěn)定性，在經(jīng)常遭受雷電影響和通信信號差的山區(qū)，必須革新技術，加大山洪預警預報系統(tǒng)的范圍，做好防洪工作。

為響應國務院2010年對于山洪災害防治工作的會議精神，國家相關部門建立了涉及我國29個省，其中地級市有274個，縣級有1836個，山洪防御面積達到400多萬平方千米，總人口近6億的非工程防御體系。在防洪過程中要加大對中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的建設力度，各級部門要對系統(tǒng)建設進行嚴格把關和嚴密監(jiān)測，這樣有利于數(shù)據(jù)信息的處理和利用。

5結語

中小河流山洪防治問題已經(jīng)成為當前水利工作的重點工作，中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計及應用對于中小河流山洪防治工作的有效開展具有重要意義。我國的中小河流山洪防治必須建立在預警預報系統(tǒng)完善的基礎上，進而完善中小河流防洪保障體系，科學有效地對中小河流山洪進行治理，減少山洪暴發(fā)造成的財產(chǎn)損失和人員傷亡，促進當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。

參考文獻

[1]?；劉志雨，楊大文，胡健偉.基于動態(tài)臨界雨量的中?；小河流山洪預警方法及其應用[J].北京師范大學?；學報（自然科學版），2010，（3）.

[2]?；劉志雨.山洪預警預報技術研究與應用[J].中國?；防汛抗旱，2012，（2）.

[3]?；郭良，楊文濤.河南省山洪災害防御體系中的通信?；預警系統(tǒng)[J].河南水利與南水北調，2010，?；（11）.

[4]?；劉鵬，張萬昌.基于WebGIS的流域洪水風險圖信?；息發(fā)布系統(tǒng)[J].計算機與數(shù)字工程，2008，（7）.

[5]?；李克先，余里紅，林成勇，陳勝晶.準分布式暴雨?；洪峰非線性預報模型研究成果綜述[J].水利科?；技，2009，（4）.

[6]?；周后福，吳文玉，江雙五，馮妍，王海波.大別?；山區(qū)山洪災害預警模型的建立與應用[J].災害?；學，2012，（2）.

[7]?；劉懷利，楊玉喜.安徽省山洪災害預警系統(tǒng)試點建?；設的研究[J].治淮，2011，（8）.endprint

4完善中小河流山洪預警預報系統(tǒng)開發(fā)設計的措施

4.1完善防洪保障體系

堅持以人為本的科學發(fā)展觀，在中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計的作用下，進一步完善防洪保障體系，充分發(fā)揮山洪預警預報系統(tǒng)的有效性，確保功能效益最大化。在加強防洪保障體系的建設過程中，必須從基層工作抓起，做好群眾防洪抗災的教育工作，加強人們的防洪意識，盡可能落實到個人。針對各個地區(qū)山洪暴發(fā)的實際情況，制定科學有效的防御方案，加強山洪預警預報系統(tǒng)的建設力度，使整個預警預報系統(tǒng)能夠及時發(fā)揮作用。

在一些山區(qū)其地形復雜、山洪暴發(fā)率高，人口分布分散，建立防御系統(tǒng)設備成本較高，對于這種情況，可以采取移民的方式進行防洪抗災。這些措施的實施對完善防洪保障體系起到關鍵性作用。

4.2加大對預警預報系統(tǒng)的建設力度

在中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計中，要加強對臨界雨量、中小河流流域降雨量等天氣情況的精準預報。以此提高預警預報系統(tǒng)運行環(huán)境的穩(wěn)定性，在經(jīng)常遭受雷電影響和通信信號差的山區(qū)，必須革新技術，加大山洪預警預報系統(tǒng)的范圍，做好防洪工作。

為響應國務院2010年對于山洪災害防治工作的會議精神，國家相關部門建立了涉及我國29個省，其中地級市有274個，縣級有1836個，山洪防御面積達到400多萬平方千米，總人口近6億的非工程防御體系。在防洪過程中要加大對中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的建設力度，各級部門要對系統(tǒng)建設進行嚴格把關和嚴密監(jiān)測，這樣有利于數(shù)據(jù)信息的處理和利用。

5結語

中小河流山洪防治問題已經(jīng)成為當前水利工作的重點工作，中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計及應用對于中小河流山洪防治工作的有效開展具有重要意義。我國的中小河流山洪防治必須建立在預警預報系統(tǒng)完善的基礎上，進而完善中小河流防洪保障體系，科學有效地對中小河流山洪進行治理，減少山洪暴發(fā)造成的財產(chǎn)損失和人員傷亡，促進當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。

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4完善中小河流山洪預警預報系統(tǒng)開發(fā)設計的措施

4.1完善防洪保障體系

堅持以人為本的科學發(fā)展觀，在中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計的作用下，進一步完善防洪保障體系，充分發(fā)揮山洪預警預報系統(tǒng)的有效性，確保功能效益最大化。在加強防洪保障體系的建設過程中，必須從基層工作抓起，做好群眾防洪抗災的教育工作，加強人們的防洪意識，盡可能落實到個人。針對各個地區(qū)山洪暴發(fā)的實際情況，制定科學有效的防御方案，加強山洪預警預報系統(tǒng)的建設力度，使整個預警預報系統(tǒng)能夠及時發(fā)揮作用。

在一些山區(qū)其地形復雜、山洪暴發(fā)率高，人口分布分散，建立防御系統(tǒng)設備成本較高，對于這種情況，可以采取移民的方式進行防洪抗災。這些措施的實施對完善防洪保障體系起到關鍵性作用。

4.2加大對預警預報系統(tǒng)的建設力度

在中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計中，要加強對臨界雨量、中小河流流域降雨量等天氣情況的精準預報。以此提高預警預報系統(tǒng)運行環(huán)境的穩(wěn)定性，在經(jīng)常遭受雷電影響和通信信號差的山區(qū)，必須革新技術，加大山洪預警預報系統(tǒng)的范圍，做好防洪工作。

為響應國務院2010年對于山洪災害防治工作的會議精神，國家相關部門建立了涉及我國29個省，其中地級市有274個，縣級有1836個，山洪防御面積達到400多萬平方千米，總人口近6億的非工程防御體系。在防洪過程中要加大對中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的建設力度，各級部門要對系統(tǒng)建設進行嚴格把關和嚴密監(jiān)測，這樣有利于數(shù)據(jù)信息的處理和利用。

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中小河流山洪防治問題已經(jīng)成為當前水利工作的重點工作，中小河流山洪預警預報系統(tǒng)的開發(fā)設計及應用對于中小河流山洪防治工作的有效開展具有重要意義。我國的中小河流山洪防治必須建立在預警預報系統(tǒng)完善的基礎上，進而完善中小河流防洪保障體系，科學有效地對中小河流山洪進行治理，減少山洪暴發(fā)造成的財產(chǎn)損失和人員傷亡，促進當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。

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