中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)及應(yīng)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(shè)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(shí)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(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)出發(fā)，對(duì)我國中小河流山洪防治的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：中小河流；山洪防治；預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TV122?；?；?；?；文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?；?；?；?；文章編號(hào)：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(yīng)的緊急監(jiān)測(cè)手段，預(yù)警方案也不完善，當(dāng)山洪暴發(fā)時(shí)，很難做到緊急預(yù)警，更難進(jìn)行有效的山洪預(yù)防。基于此，中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)已經(jīng)成為目前我國山洪防御工作的重點(diǎn)、難點(diǎn)。隨著氣候及強(qiáng)降雨的影響，近年來中小河流山洪頻發(fā)，給當(dāng)?shù)厣a(chǎn)經(jīng)濟(jì)和人們的生命安全造成了重大損失，嚴(yán)重制約了國家的發(fā)展。

目前我國中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)研究還處于初級(jí)階段，在其工程建設(shè)試點(diǎn)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(shù)水平，國家相關(guān)部門組織開展了“中小河流突發(fā)性洪水監(jiān)測(cè)與預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)”的專項(xiàng)研究。其目的是為了研發(fā)適合我國中小河流防御建設(shè)的方式方法，健全我國中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)，為我國的中小河流防洪管理提供重要的技術(shù)支持，為山洪災(zāi)害非防御工程措施的建設(shè)提供可靠依據(jù)。

1中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的模塊構(gòu)成

中小河流山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)是采用現(xiàn)代化信息技術(shù)，充分利用各種相關(guān)資源如水文、氣象、土地等對(duì)山洪災(zāi)害進(jìn)行及時(shí)地預(yù)防，減少山洪災(zāi)害造成的財(cái)物損失和人員傷亡，為中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)提供技術(shù)支撐。

圖1中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的總體框架圖

中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)按其功能性可以分為三個(gè)方面，主要是雨水情的監(jiān)測(cè)、決策指揮平臺(tái)、報(bào)警系統(tǒng)，如圖1，在整個(gè)山洪防御系統(tǒng)中，決策指揮平臺(tái)占據(jù)了最重要的地位。

1.1雨水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用

雨水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)中是負(fù)責(zé)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(gè)環(huán)節(jié)。在山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)中，建立合理有效的雨水情監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，可以及時(shí)觀測(cè)雨水及河流水位的變化，并對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)反饋，為決策指揮提供科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。水位站、自動(dòng)遙測(cè)雨量站作為這個(gè)系統(tǒng)的最主要的設(shè)備，其主要目的是為了及時(shí)準(zhǔn)確對(duì)水文信息及降雨量信息，進(jìn)行采集、編碼、處理及反饋。

1.2決策指揮平臺(tái)的作用

決策指揮平臺(tái)是中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的指揮中樞，是由多個(gè)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(gè)系統(tǒng)都有其重要的功能，通信傳輸系統(tǒng)是對(duì)各個(gè)站點(diǎn)、各級(jí)部門進(jìn)行山洪信息傳遞的系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是對(duì)中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析整理的中心，對(duì)各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地管理，為防洪工作的順利進(jìn)行提供有力的支撐。

1.3報(bào)警系統(tǒng)的作用

對(duì)決策平臺(tái)的信息進(jìn)行分析之后，才能通過報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信息，才能完成中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的整個(gè)過程。報(bào)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(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的流程

中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的操作流程主要有三大步驟：

2.1對(duì)天氣變化情況進(jìn)行及時(shí)報(bào)道

中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)操作流程中首先要對(duì)天氣情況進(jìn)行及時(shí)的報(bào)道。在天氣報(bào)道過程中，主要采用的是多普列雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)高空氣象變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)降雨分布進(jìn)行準(zhǔn)確定位，采用天氣預(yù)報(bào)的方式對(duì)降雨情況進(jìn)行廣泛發(fā)布。當(dāng)降雨開始時(shí)，要有效地利用雨量監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)中小河流地區(qū)的降雨量進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)，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(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警

將中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)作為一個(gè)單位，確立相應(yīng)的臨界雨量，加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)雨量監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)控力度，對(duì)中小河流流域進(jìn)行降雨量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分析，自動(dòng)將報(bào)警信息發(fā)送到人們的手機(jī)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(zhǔn)備。

2.3做好山洪應(yīng)急響應(yīng)

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

3中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的

現(xiàn)狀

3.1保障體系不健全

在中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)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(cè)站點(diǎn)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(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行備案，但在防洪過程中，隨著時(shí)間的推移，很難保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(jì)條件普遍較差，相關(guān)部門并沒有對(duì)其進(jìn)行有效的防洪教育，致使人們對(duì)山洪災(zāi)害認(rèn)識(shí)不足，防洪抗災(zāi)意識(shí)薄弱。雖然各個(gè)地區(qū)都編制了相應(yīng)的防御方案，但缺乏實(shí)際操作性，未起到防御方案的作用，在防洪宣傳中也相當(dāng)應(yīng)付，不能提高人們的防洪意識(shí)，使中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)在防洪中不能起到其應(yīng)有的作用。

3.2系統(tǒng)設(shè)備穩(wěn)定性差

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

4完善中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的措施

4.1完善防洪保障體系

堅(jiān)持以人為本的科學(xué)發(fā)展觀，在中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)的作用下，進(jìn)一步完善防洪保障體系，充分發(fā)揮山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的有效性，確保功能效益最大化。在加強(qiáng)防洪保障體系的建設(shè)過程中，必須從基層工作抓起，做好群眾防洪抗災(zāi)的教育工作，加強(qiáng)人們的防洪意識(shí)，盡可能落實(shí)到個(gè)人。針對(duì)各個(gè)地區(qū)山洪暴發(fā)的實(shí)際情況，制定科學(xué)有效的防御方案，加強(qiáng)山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)力度，使整個(gè)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)揮作用。

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

4.2加大對(duì)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)力度

在中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)中，要加強(qiáng)對(duì)臨界雨量、中小河流流域降雨量等天氣情況的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)。以此提高預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的穩(wěn)定性，在經(jīng)常遭受雷電影響和通信信號(hào)差的山區(qū)，必須革新技術(shù)，加大山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的范圍，做好防洪工作。

為響應(yīng)國務(wù)院2010年對(duì)于山洪災(zāi)害防治工作的會(huì)議精神，國家相關(guān)部門建立了涉及我國29個(gè)省，其中地級(jí)市有274個(gè)，縣級(jí)有1836個(gè)，山洪防御面積達(dá)到400多萬平方千米，總?cè)丝诮?億的非工程防御體系。在防洪過程中要加大對(duì)中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)力度，各級(jí)部門要對(duì)系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)和嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，這樣有利于數(shù)據(jù)信息的處理和利用。

5結(jié)語

中小河流山洪防治問題已經(jīng)成為當(dāng)前水利工作的重點(diǎn)工作，中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)及應(yīng)用對(duì)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(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)完善的基礎(chǔ)上，進(jìn)而完善中小河流防洪保障體系，科學(xué)有效地對(duì)中小河流山洪進(jìn)行治理，減少山洪暴發(fā)造成的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]?；劉志雨，楊大文，胡健偉.基于動(dòng)態(tài)臨界雨量的中?；小河流山洪預(yù)警方法及其應(yīng)用[J].北京師范大學(xué)?；學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，（3）.

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[7]?；劉懷利，楊玉喜.安徽省山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)試點(diǎn)建?；設(shè)的研究[J].治淮，2011，（8）.endprint

4完善中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的措施

4.1完善防洪保障體系

堅(jiān)持以人為本的科學(xué)發(fā)展觀，在中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)的作用下，進(jìn)一步完善防洪保障體系，充分發(fā)揮山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的有效性，確保功能效益最大化。在加強(qiáng)防洪保障體系的建設(shè)過程中，必須從基層工作抓起，做好群眾防洪抗災(zāi)的教育工作，加強(qiáng)人們的防洪意識(shí)，盡可能落實(shí)到個(gè)人。針對(duì)各個(gè)地區(qū)山洪暴發(fā)的實(shí)際情況，制定科學(xué)有效的防御方案，加強(qiáng)山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)力度，使整個(gè)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)揮作用。

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

4.2加大對(duì)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)力度

在中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)中，要加強(qiáng)對(duì)臨界雨量、中小河流流域降雨量等天氣情況的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)。以此提高預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的穩(wěn)定性，在經(jīng)常遭受雷電影響和通信信號(hào)差的山區(qū)，必須革新技術(shù)，加大山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的范圍，做好防洪工作。

為響應(yīng)國務(wù)院2010年對(duì)于山洪災(zāi)害防治工作的會(huì)議精神，國家相關(guān)部門建立了涉及我國29個(gè)省，其中地級(jí)市有274個(gè)，縣級(jí)有1836個(gè)，山洪防御面積達(dá)到400多萬平方千米，總?cè)丝诮?億的非工程防御體系。在防洪過程中要加大對(duì)中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)力度，各級(jí)部門要對(duì)系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)和嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，這樣有利于數(shù)據(jù)信息的處理和利用。

5結(jié)語

中小河流山洪防治問題已經(jīng)成為當(dāng)前水利工作的重點(diǎn)工作，中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)及應(yīng)用對(duì)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(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)完善的基礎(chǔ)上，進(jìn)而完善中小河流防洪保障體系，科學(xué)有效地對(duì)中小河流山洪進(jìn)行治理，減少山洪暴發(fā)造成的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[7]?；劉懷利，楊玉喜.安徽省山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)試點(diǎn)建?；設(shè)的研究[J].治淮，2011，（8）.endprint

4完善中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的措施

4.1完善防洪保障體系

堅(jiān)持以人為本的科學(xué)發(fā)展觀，在中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)的作用下，進(jìn)一步完善防洪保障體系，充分發(fā)揮山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的有效性，確保功能效益最大化。在加強(qiáng)防洪保障體系的建設(shè)過程中，必須從基層工作抓起，做好群眾防洪抗災(zāi)的教育工作，加強(qiáng)人們的防洪意識(shí)，盡可能落實(shí)到個(gè)人。針對(duì)各個(gè)地區(qū)山洪暴發(fā)的實(shí)際情況，制定科學(xué)有效的防御方案，加強(qiáng)山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)力度，使整個(gè)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)揮作用。

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

4.2加大對(duì)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)力度

在中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)中，要加強(qiáng)對(duì)臨界雨量、中小河流流域降雨量等天氣情況的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)。以此提高預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的穩(wěn)定性，在經(jīng)常遭受雷電影響和通信信號(hào)差的山區(qū)，必須革新技術(shù)，加大山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的范圍，做好防洪工作。

為響應(yīng)國務(wù)院2010年對(duì)于山洪災(zāi)害防治工作的會(huì)議精神，國家相關(guān)部門建立了涉及我國29個(gè)省，其中地級(jí)市有274個(gè)，縣級(jí)有1836個(gè)，山洪防御面積達(dá)到400多萬平方千米，總?cè)丝诮?億的非工程防御體系。在防洪過程中要加大對(duì)中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)力度，各級(jí)部門要對(duì)系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)和嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，這樣有利于數(shù)據(jù)信息的處理和利用。

5結(jié)語

中小河流山洪防治問題已經(jīng)成為當(dāng)前水利工作的重點(diǎn)工作，中小河流山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)及應(yīng)用對(duì)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(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)完善的基礎(chǔ)上，進(jìn)而完善中小河流防洪保障體系，科學(xué)有效地對(duì)中小河流山洪進(jìn)行治理，減少山洪暴發(fā)造成的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。

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