建立和完善洪水预报预警系统拓宽水情服务领域
2010-08-15邱新安孙立中
□邱新安 □孙立中
(河南省驻马店水文水资源勘测局)
随着洪水预报技术的不断发展及计算机技术的广泛应用,各流域均不同程度地建立了洪水预报模型或较为实用的洪水预报方案,预报人员通过多年的操作运用,积累了丰富的实践经验。在实际作业预报中,利用实时修正技术进行实时洪水预报,极大地提高了洪水预报的精度,为各流域、各地区洪水调度决策及抗洪减灾做出了突出贡献。
传统的水情服务主要是为防汛指挥部门提供实时雨水情信息、洪水预报信息及洪水调度方案等,相应地,洪水预报技术是利用已知雨情、水情、工情预报流域出口将要发生的洪水特征,即洪水过程,主要水文要素有洪峰(流量和水位)、洪量、洪峰滞时等。因此,传统的水情服务侧重点在雨、水情信息服务方面,在洪水预警方面做得很少,也很粗。目前,随着国民经济的快速发展及构建和谐社会的需要,传统的水情服务已不能完全适应防汛抢险、抗洪救灾的需要。因此,洪水预报预警系统的研究被提到日程上来。
笔者认为,比较完善的洪水预报预警系统应包括监测、预报预警和决策3部分。监测部分包括雨、水情监测和工情监测。目前雨、水情监测已初具规模,尤其是国家防汛指挥系统的全面建设,为雨、水情信息全面实现自动测报奠定了坚实基础,极大地提高了雨、水情信息的时效性。工情监测目前还很不完善,自动化水平很低,除少数工程管理单位在重点部位安装有自动监测设备外,其它部位及险工地段均无自动监测设施,只有在特殊情况下,采用人工观测。实现工情监测与工程管理单位的密切联系,加强合作,实现雨、水情信息与工情信息共享。预报预警部分包括预报和预警两部分。预报部分是指洪水预报模型或方案,目前,各流域均已具有较为成熟的洪水预报模型或方案,具备了进行实时洪水预报的能力;预警部分包括工程预警和灾情预警,采用多目标决策支持技术,如洪水量级、工程险情、灾害程度等,建立多种预警机制,并做出相应的应急反应。例如在10年一遇、20年一遇、50年一遇及超标准洪水等情况下分别设立阀值,发出不同的预警信息。工程预警是指根据预报洪水量级,预测工程承受能力,当工程有可能出现险情时发出预警信息。灾情预警是根据预报洪水可能造成的灾害损失程度,提前发出预警信息。决策部分是根据洪水预报、工程预警和灾情预测,向防汛指挥部门提供决策依据,并建议指挥部门启动相应的防洪预案。主要内容包括洪水特征、洪水调度初步方案、工程出险情况、洪水影响范围(村庄、人口、耕地等)、决口或漫溢地点及洪水行进路线;重点防护对象、受灾人员转移路线、低洼易涝地区涝水总量、涝水水质(为防治灾区疫情提供数据)、排涝历时、灾情预测等等。
建立和完善流域洪水预报预警系统,需要熟悉掌握流域地理特性、工程特性及社会经济状况;需要熟悉掌握流域气候特征及洪水特征;也需要熟悉掌握现代科学技术和计算机应用技术。只有这样,才能逐步建立和完善适合本流域的洪水预报预警系统。
流域洪水预报预警系统的建立可引入多项高新技术,如洪水预报可引入适合本流域的先进的预报模型,洪水淹没范围及涝水总量计算可引入GPS地理信息系统和电子地图,洪水优化调度可引入多目标回归技术等等,以达到建立快速、科学的预警机制,实现防洪减灾服务的目的。
综上所述,由于流域洪水预报预警系统涉及到的因素很多,包括雨水情、工情、社会经济、人口、地形地貌等等,建立起来较为复杂,也不易操作。因此,常常把流域洪水预报预警系统分成几个小流域,或把大型水利工程作为单个模块,这样,系统的建立就比较容易。
建立完善的流域洪水预报预警系统,不但可以向防汛指挥部门提供水情服务,还可提供工情、灾情预测,在第一时间内提出抗洪救灾的初步意见,进而使防汛决策更准确、高效,最大限度地减少洪涝灾害造成的损失。当然,完善的流域洪水预报预警系统不是一下子就能建立起来的,需要水文人不断地钻研、创新和完善。流域洪水预报预警系统不但在抗洪减灾方面发挥作用,而且还可扩展到抗旱减灾、工程规划建设及运行管理、水资源开发利用等方面。随着科学技术的不断发展,系统还可向中长期水文预报及降水预报方面扩展,进一步延长灾情预警的预见期,尤其是突发性山洪灾害预警,这一点十分重要。
建立完善的流域洪水预报预警系统,是水文人的职责,是拓宽水情服务领域的主要手段。因此,尽快建立和完善本流域洪水预报预警系统,是当地国民经济的快速发展及营造和谐社会的重要保障。