侯馬市山洪災害監測預警系統實施方案

賈超峰

（侯馬市水務局，山西 侯馬 043000）

1 山洪災害系統組成

山洪災害監測預警系統主要包括水雨監測與預警系統。降雨監測系統主要包括監測站點的布置、信息的采集、信息的傳輸和設備設施配置、通信網絡等。預警系統由多個子模塊構成，包括收集信息模塊、查詢信息模塊、預報決策模塊以及預警模塊。

2 水雨情監測系統設計

2.1 設計原則

水雨監測系統的設計原則，要確保系統的可靠性、合理性和實用性，監測方式以簡易為主，自動為輔。傳輸信息方面應結合實際情況選擇恰當的通信組網方式。

采集水位站和雨量站信息用于水雨監測。其中，河道、水庫等水位的監測由水位站負責，雨情信息的監測，由雨量站負責。對災害威脅區進行地形和地貌勘測，關注居住群眾分布情況，以及經濟發展趨勢。基于山洪災害的預警需求，結合建站所需條件，分別設立簡易和自動兩種監測站。

2.2 監測方式和報汛工作制

簡易雨量站、水位站設立固定監測人員，監測人員必須熟悉監測方法、預警指標，要求每年汛期進行全天值守。當時段雨量或水位達到預警指標時，采用人工傳遞及時上報鄉、市指揮部和通知下游相關村組，并要求記錄雨量或水位過程。

自動監測站建立，需考慮的因素，包括災害威脅區的洪水特征、經濟條件以及區域人口分布等；主要建設內容為雨量和水位，確保及時掌握雨水情信息。在管理模式上設立無人值守和有人看管兩種模式，從而達到自動化收集雨水情信息和處理突發情況的目標。自動監測站提供兩種信息傳輸方式，一種是自報，還有一種是查詢和應答。自報采用定時的方式進行，此外監測站還提供事件加報等功能。

2.3 監測站網確定

山洪災害普查結果顯示，境內已建成的雨量站共有9處，市氣象局設立在各鄉鎮駐地的5處自動雨量站都不在本方案涉及的防治區內，不納入本系統。另外，水文系統正在建設的中小河流監測系統雨量站中市境內有4處站點，有一處（馬皮溝雨量站）在本方案防治區，可納入本系統。

根據雨量站布站原則，結合防治對象實際及現狀監測站點，對各防治區進行了雨量站布設。需要在防治區內另外建設四處自動雨量站，12處簡易雨量站。本系統建成后防治區范圍內雨量監測站共17處，其中簡易站12處，自動站5處（含中小河流1處）。全市防治區總面積91.1km2，自動監測站站網密度達到18.2km2/站，滿足系統建設技術要求。另外在水利局院內設自動雨量站1處。

水位站的布設首要考慮保護對象、流域面積和洪水預見期等因素，對于重要的區域布設自動水位站，一般區域按簡易水位站布設。侯馬市有水庫2座（金沙水庫、澮河二庫），故需設立自動水位站2處。

自動雨量站選用翻斗式雨量計，翻斗式雨量計是利用翻斗作為感應元件測量降雨的儀器，是目前應用于水情信息自動采集傳輸系統中的主要儀器。水位傳感器的選取根據總體設計中儀器選取的原則，參考各種新型水位傳感器在國內的應用情況以及工程投資，本方案自動水位傳感器選為雷達水位計。

2.4 報汛通信網設計

報汛通信網的建設內容包括網絡結構設計、通信信道選擇、報汛通信網的工作體制、通信方式和數據傳輸方式選擇等。

各監測站點之間無數據交換，只需要向服務器傳遞數據，網絡結構選擇星型網絡，即可滿足要求。通信信道選擇移動通信系統（GSM/GPRS），具有組網靈活、成本低、維護方便等優勢。報汛通信網工作體制嚴格按照《水清信息編碼》標準進行，報汛方式有兩類即定時主動報送和實時召測查詢。報訊網通訊方式，設計為半雙工方式。數據傳輸采用異步串行傳輸方式。

3 預警系統設計

根據采集的監測信息和預報決策標準，來設計預警系統，借助預警程序向災害威脅區及時、準確地發送預警信息。為預警區域人員制定防御預案，提供可靠的依據和爭取更多的時間，從而使防范措施得到及時實施，極大地減少經濟損失和人員傷亡。

3.1 設計原則

設計要充分考慮山洪災害的危害程度、影響范圍等因素，設計預警子系統時，要確保系統具備經濟可行性和操作可行性，并充分考慮實際條件，結合現有資源，進行準確、有效的建設，同時還要聯系群測群防系統。

3.2 系統組成

預警系統負責獲取預警信息和發布預警信息。獲取預警信息的方式有兩種，一種是基于預警平臺，一種是群測群防。發布預警信息的方式也有兩種，一種是由山洪災害防御相關部門發布，一種是由群測群防監測點的值班人員，基于傳輸網絡發布信息。

3.3 預警通信系統

預警通信系統共分為三級，包括一個縣級預警，兩個鄉鎮級預警，九個行政村和三個自然村預警。在預警系統的部署上采用自上而下的部署方式。保證在每一級建立完成，并建立下一級通訊測試平臺，保證每部署一個鄉（辦）或村，都可以一次性測試完成。

3.4 預警通信設備設置

根據當前通訊現狀，縣級配備計算機、短信預警發布平臺、電話傳真預警設備、衛星電話。相關鄉（辦）均配備無線廣播主機、計算機、傳真機及備用電源。各村委配備無線廣播、廣播分機、手搖報警器、鑼、鼓、號、電話、備用電源燈。

3.5 預警信息的發布

根據預警信息獲取途徑不同，預警發布權限歸屬不同的負責人，縣級預警信息由縣級負責人授權后，按照規定的格式統一發布。群測群防監測點預警信息，由監測人員和相關責任人自行發布。預警分為兩個階段，即內部預警（對防汛人員和相關責任人）和外部預警（對社會公眾）。預警信息發布以短信平臺為主，還可用語音電話、手機通話、傳真、有線電視、廣播等手段，在緊急情況下，根據預警設備配置情況和山洪災害威脅情況，利用無線預警廣播、高音喇叭喊話及鑼、鼓、號、手搖報警器，向災害可能的威脅區域發送警報。

4 結語

防災減災是當前社會關注的重要問題，而山洪災害造成的經濟損失和人員傷亡給社會帶來的危害是非常巨大的，對經濟社會的可持續發展有著很大的阻礙作用。山洪災害的監測和預警系統的建設目的是及時發現災害并發布預警信息，為人民群眾生命安全提供有力保障，從而有效地減少災害損失。