侯馬市山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)實施方案

賈超峰

（侯馬市水務(wù)局，山西 侯馬 043000）

1 山洪災(zāi)害系統(tǒng)組成

山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)主要包括水雨監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)。降雨監(jiān)測系統(tǒng)主要包括監(jiān)測站點的布置、信息的采集、信息的傳輸和設(shè)備設(shè)施配置、通信網(wǎng)絡(luò)等。預(yù)警系統(tǒng)由多個子模塊構(gòu)成，包括收集信息模塊、查詢信息模塊、預(yù)報決策模塊以及預(yù)警模塊。

2 水雨情監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

2.1 設(shè)計原則

水雨監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計原則，要確保系統(tǒng)的可靠性、合理性和實用性，監(jiān)測方式以簡易為主，自動為輔。傳輸信息方面應(yīng)結(jié)合實際情況選擇恰當(dāng)?shù)耐ㄐ沤M網(wǎng)方式。

采集水位站和雨量站信息用于水雨監(jiān)測。其中，河道、水庫等水位的監(jiān)測由水位站負(fù)責(zé)，雨情信息的監(jiān)測，由雨量站負(fù)責(zé)。對災(zāi)害威脅區(qū)進(jìn)行地形和地貌勘測，關(guān)注居住群眾分布情況，以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢?；谏胶闉?zāi)害的預(yù)警需求，結(jié)合建站所需條件，分別設(shè)立簡易和自動兩種監(jiān)測站。

2.2 監(jiān)測方式和報汛工作制

簡易雨量站、水位站設(shè)立固定監(jiān)測人員，監(jiān)測人員必須熟悉監(jiān)測方法、預(yù)警指標(biāo)，要求每年汛期進(jìn)行全天值守。當(dāng)時段雨量或水位達(dá)到預(yù)警指標(biāo)時，采用人工傳遞及時上報鄉(xiāng)、市指揮部和通知下游相關(guān)村組，并要求記錄雨量或水位過程。

自動監(jiān)測站建立，需考慮的因素，包括災(zāi)害威脅區(qū)的洪水特征、經(jīng)濟(jì)條件以及區(qū)域人口分布等；主要建設(shè)內(nèi)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(shè)立無人值守和有人看管兩種模式，從而達(dá)到自動化收集雨水情信息和處理突發(fā)情況的目標(biāo)。自動監(jiān)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(yīng)答。自報采用定時的方式進(jìn)行，此外監(jiān)測站還提供事件加報等功能。

2.3 監(jiān)測站網(wǎng)確定

山洪災(zāi)害普查結(jié)果顯示，境內(nèi)已建成的雨量站共有9處，市氣象局設(shè)立在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地的5處自動雨量站都不在本方案涉及的防治區(qū)內(nèi)，不納入本系統(tǒng)。另外，水文系統(tǒng)正在建設(shè)的中小河流監(jiān)測系統(tǒng)雨量站中市境內(nèi)有4處站點，有一處（馬皮溝雨量站）在本方案防治區(qū)，可納入本系統(tǒng)。

根據(jù)雨量站布站原則，結(jié)合防治對象實際及現(xiàn)狀監(jiān)測站點，對各防治區(qū)進(jìn)行了雨量站布設(shè)。需要在防治區(qū)內(nèi)另外建設(shè)四處自動雨量站，12處簡易雨量站。本系統(tǒng)建成后防治區(qū)范圍內(nèi)雨量監(jiān)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(qū)總面積91.1km2，自動監(jiān)測站站網(wǎng)密度達(dá)到18.2km2/站，滿足系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)要求。另外在水利局院內(nèi)設(shè)自動雨量站1處。

水位站的布設(shè)首要考慮保護(hù)對象、流域面積和洪水預(yù)見期等因素，對于重要的區(qū)域布設(shè)自動水位站，一般區(qū)域按簡易水位站布設(shè)。侯馬市有水庫2座（金沙水庫、澮河二庫），故需設(shè)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(yīng)元件測量降雨的儀器，是目前應(yīng)用于水情信息自動采集傳輸系統(tǒng)中的主要儀器。水位傳感器的選取根據(jù)總體設(shè)計中儀器選取的原則，參考各種新型水位傳感器在國內(nèi)的應(yīng)用情況以及工程投資，本方案自動水位傳感器選為雷達(dá)水位計。

2.4 報汛通信網(wǎng)設(shè)計

報汛通信網(wǎng)的建設(shè)內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計、通信信道選擇、報汛通信網(wǎng)的工作體制、通信方式和數(shù)據(jù)傳輸方式選擇等。

各監(jiān)測站點之間無數(shù)據(jù)交換，只需要向服務(wù)器傳遞數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)選擇星型網(wǎng)絡(luò)，即可滿足要求。通信信道選擇移動通信系統(tǒng)（GSM/GPRS），具有組網(wǎng)靈活、成本低、維護(hù)方便等優(yōu)勢。報汛通信網(wǎng)工作體制嚴(yán)格按照《水清信息編碼》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(wǎng)通訊方式，設(shè)計為半雙工方式。數(shù)據(jù)傳輸采用異步串行傳輸方式。

3 預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)采集的監(jiān)測信息和預(yù)報決策標(biāo)準(zhǔn)，來設(shè)計預(yù)警系統(tǒng)，借助預(yù)警程序向災(zāi)害威脅區(qū)及時、準(zhǔn)確地發(fā)送預(yù)警信息。為預(yù)警區(qū)域人員制定防御預(yù)案，提供可靠的依據(jù)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(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

3.1 設(shè)計原則

設(shè)計要充分考慮山洪災(zāi)害的危害程度、影響范圍等因素，設(shè)計預(yù)警子系統(tǒng)時，要確保系統(tǒng)具備經(jīng)濟(jì)可行性和操作可行性，并充分考慮實際條件，結(jié)合現(xiàn)有資源，進(jìn)行準(zhǔn)確、有效的建設(shè)，同時還要聯(lián)系群測群防系統(tǒng)。

3.2 系統(tǒng)組成

預(yù)警系統(tǒng)負(fù)責(zé)獲取預(yù)警信息和發(fā)布預(yù)警信息。獲取預(yù)警信息的方式有兩種，一種是基于預(yù)警平臺，一種是群測群防。發(fā)布預(yù)警信息的方式也有兩種，一種是由山洪災(zāi)害防御相關(guān)部門發(fā)布，一種是由群測群防監(jiān)測點的值班人員，基于傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)布信息。

3.3 預(yù)警通信系統(tǒng)

預(yù)警通信系統(tǒng)共分為三級，包括一個縣級預(yù)警，兩個鄉(xiāng)鎮(zhèn)級預(yù)警，九個行政村和三個自然村預(yù)警。在預(yù)警系統(tǒng)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(xiāng)（辦）或村，都可以一次性測試完成。

3.4 預(yù)警通信設(shè)備設(shè)置

根據(jù)當(dāng)前通訊現(xiàn)狀，縣級配備計算機(jī)、短信預(yù)警發(fā)布平臺、電話傳真預(yù)警設(shè)備、衛(wèi)星電話。相關(guān)鄉(xiāng)（辦）均配備無線廣播主機(jī)、計算機(jī)、傳真機(jī)及備用電源。各村委配備無線廣播、廣播分機(jī)、手搖報警器、鑼、鼓、號、電話、備用電源燈。

3.5 預(yù)警信息的發(fā)布

根據(jù)預(yù)警信息獲取途徑不同，預(yù)警發(fā)布權(quán)限歸屬不同的負(fù)責(zé)人，縣級預(yù)警信息由縣級負(fù)責(zé)人授權(quán)后，按照規(guī)定的格式統(tǒng)一發(fā)布。群測群防監(jiān)測點預(yù)警信息，由監(jiān)測人員和相關(guān)責(zé)任人自行發(fā)布。預(yù)警分為兩個階段，即內(nèi)部預(yù)警（對防汛人員和相關(guān)責(zé)任人）和外部預(yù)警（對社會公眾）。預(yù)警信息發(fā)布以短信平臺為主，還可用語音電話、手機(jī)通話、傳真、有線電視、廣播等手段，在緊急情況下，根據(jù)預(yù)警設(shè)備配置情況和山洪災(zāi)害威脅情況，利用無線預(yù)警廣播、高音喇叭喊話及鑼、鼓、號、手搖報警器，向災(zāi)害可能的威脅區(qū)域發(fā)送警報。

4 結(jié)語

防災(zāi)減災(zāi)是當(dāng)前社會關(guān)注的重要問題，而山洪災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡給社會帶來的危害是非常巨大的，對經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展有著很大的阻礙作用。山洪災(zāi)害的監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)目的是及時發(fā)現(xiàn)災(zāi)害并發(fā)布預(yù)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(zāi)害損失。