河道防洪四級預警指標確定方法研究

鮑志偉

(遼寧省丹東水文局，遼寧 丹東 118001)

0 引 言

風險預警系統(tǒng)是根據(jù)所研究對象的特點，通過收集相關(guān)的資料信息，監(jiān)控風險因素的變動趨勢，并評價各種風險狀態(tài)偏離預警線的強弱程度，向決策層發(fā)出預警信號并提前采取預控對策的系統(tǒng)。

1 預警指標分級確定原則

河道預警主要根據(jù)洪水的發(fā)生的危險程度結(jié)合目前國內(nèi)主要預警指標劃分等級情況進行綜合劃分。洪水的發(fā)生與本地降水的發(fā)生有直接的關(guān)系，為有效對應(yīng)氣象預警指標，結(jié)合河道預警實際情況，發(fā)報與氣象預報相對應(yīng)的洪水預警信息，從而確定四級發(fā)布預警機制[1-2]，有利于防汛決策的統(tǒng)一性，降雨洪水發(fā)生的對應(yīng)性。一般通過需要確定河道預警指標的河道的上游選擇有長系列水文資料的站點進行洪水頻率計算來確定四級河道預警。將預警河道對應(yīng)的洪水發(fā)生情況劃分為小洪水、中洪水、較大洪水、大洪水四個區(qū)間，為確定指標提供依據(jù)。在實際發(fā)生的洪水防洪過程中，防汛部門一般比較注重警戒水位、保證水位的發(fā)生，根據(jù)水情預警發(fā)布管理辦法(試行)規(guī)定，對于河道水文(位)站，當滿足下列條件之一時，發(fā)布洪水藍色預警：水位(流量)接近警戒水位(流量)或洪水要素重現(xiàn)期接近5a，大江大河出現(xiàn)明顯洪水過程，或超過具有指示性作用的特定水位(流量)，或接近警戒流量。發(fā)布洪水黃色預警：水位(流量)達到或超過警戒水位(流量)或洪水要素重現(xiàn)期達到或超過5a。發(fā)布洪水橙色預警：)水位(流量)達到或超過保證水位(流量)或洪水要素重現(xiàn)期達到或超過20a?？紤]到市區(qū)段堤防標準較高，對于非市區(qū)河段，取20a一遇洪水流量作為洪水橙色預警指標；對于市區(qū)段，取50a一遇洪水流量作為洪水橙色預警指標。發(fā)布洪水紅色預警：水位(流量)達到或超過歷史最高水位(最大流量)；或洪水要素重現(xiàn)期達到或超過50a。但在實際應(yīng)用中應(yīng)充分考慮其下游防洪對象及實際已經(jīng)發(fā)生的歷史洪水災(zāi)害情況綜合確定。

2 特征水位確定方法

四級預警的預警指標主要通過各預警對象的預警水位、保證水位進行綜合劃分確定。警戒水位是河流主要提防險情可能逐漸增加的水位，預警對象要結(jié)合本地提防工程情況及歷史發(fā)生洪水險情等情況綜合確定。要充分考慮防洪對象所在位置的河道與背水側(cè)地面高程，及河道工程設(shè)計標準，標準高警戒水位可提高一些，標準低要適當降低警戒水位，保證為防汛決策提供準確參考。保證水位是防汛對象在洪水到達時能保證防災(zāi)對象安全的上限水位。

再將各預警對象對應(yīng)的各預警值水位流量通過洪水驗算到相應(yīng)的預警站點上，通過上游的站點水位流量變化及時預警其下游各預警對象。保證洪水預警的及時準確，下面就預警對象本身如何確定預警指標進行分析。

2.1 無堤防段

防汛對象如果處于無人工提防段，可根據(jù)河岸洪水情況，當洪水上灘接近河岸險工情況或人工建筑、出入道路等需要轉(zhuǎn)移人員、財產(chǎn)是的水位定為警戒水位。保證水位一般是針對有堤壩的地段，有防洪對象的無堤壩河段，可按重要村鎮(zhèn)或房屋設(shè)施臨水時的水位定為保證水位。

2.2 有提防段

防汛對象如果處提防保護段，當水位超過主河槽，流量漫灘至堤壩堤腳，提防工程偎提時的水位定為警戒水位。保證水位可根據(jù)有提防的河段，并已經(jīng)達標的河段，一般其設(shè)計洪水位位保證水位。如果提防雖然達到設(shè)計標準，但經(jīng)歷多次毀壞、維修則應(yīng)保證水位應(yīng)在設(shè)計水位的基礎(chǔ)上適度降低確定。沒有達到設(shè)計標準的河段，可根據(jù)安全防御相應(yīng)的洪水位確定，按現(xiàn)狀扣除設(shè)計超高值后定為保證水位。同時要考慮上下游、左右岸的提防情況，統(tǒng)籌論證，分段確定。

3 上游站預警關(guān)系的建立

預警站點選?。阂话氵x取預警對象上游，有一定預警時間或有較長資料系列能做預報功能的站點。預警對象與預警站點進行歷史洪水調(diào)查，形成一一對應(yīng)的洪水場次關(guān)系，對峰量形進行對比分析，確定上下游對應(yīng)頻率關(guān)系及洪水位關(guān)系。

3.1 有支流匯入

當預警站與下游預警對象間有較大支流匯入并能影響預警對應(yīng)安全的河道，在進行上下游建立水位流量關(guān)系的基礎(chǔ)上，要進行支流洪水資料的調(diào)查，不能完整調(diào)查的要考慮防洪對象相應(yīng)頻率下的洪水疊加問題，從最不利的情況出發(fā)保證防洪對象的安全。

3.2 無支流匯入

無支流匯入的河道預警水位與保證水位通過歷史洪水調(diào)查和相應(yīng)各河段的洪水頻率計算，對下游預警對象采用各自對應(yīng)的預警指標分段連續(xù)預警。

4 四級預警聯(lián)動保證防汛安全機制

通過實踐，河道預警主要通過預警對象向下游防洪對象發(fā)布預警信息，下游防洪對象根據(jù)上游的預警信息，采取相應(yīng)的防洪措施。通過警戒水位、保證水位的分析確定結(jié)合防洪對象自身防御能力的洪水頻率計算和堤壩防洪設(shè)計標準綜合確定應(yīng)用的警戒水位和保證水位，既不能發(fā)生頻繁無險情預警，也不能發(fā)生險情無預警的情況發(fā)生。保證四級預警指標的合理發(fā)布，采取防御措施合理得當。各預警信息是當洪水水位或流量將要達到預警對象的警戒水位時發(fā)布藍色預警信息，下游防洪對象要召集人員做好巡查防護準備；當洪水水位或流量達到預警水位時發(fā)布黃色預警信息，下游防洪對象要組織人員開展提防巡查，及時發(fā)布水情信息；當洪水水位達到警戒水位與保證之間的70%時，并水位還持續(xù)上漲發(fā)布橙色預警信息，下游防洪對象要組織人員做好撤離的準備，做好防洪搶險的各項準備工作；當洪水水位達到保證水位時，發(fā)布紅色預警信息，對有安全隱患的人員進行及時撤離，并組織人員車輛搶險物資到崗到位。同時要加強與上游預警站點的信息交流，掌握上游雨水情變化情況。為本地的防洪決策、保證防洪人員人身安全做好充分的時間準備。

5 結(jié)論建議

洪水防御是人類多年來不可避免的事件，如何興水防害，科學調(diào)度，預警預報是最好的防御手段，我們只有總結(jié)規(guī)律，做好預警，才能更好的戰(zhàn)勝洪水，保護家園。但在實際防御過程中要注意以下幾點：①要充分了解河道的洪水變化情況，保持與上游各預警站的信息交流，及時獲得防汛信息。②要聽從上級防洪部門的統(tǒng)一調(diào)度，舍小家保大家，本著生命至上的原則，保護人員生命安全。③防洪期間要時刻保持警惕，特別是突發(fā)現(xiàn)象、異?，F(xiàn)象的發(fā)生。如洪水上漲迅速，并長時間無上游預警信息，信息溝通不暢等要及時采取必要措施。防止事故的發(fā)生。④要做好歷史實際發(fā)生洪水的預警指標校正，特別是近年實際洪水的防洪情況，歷史洪水的分析資料可能由于河道下墊面的變化，發(fā)生錯誤或偏差。