山洪灾害监测预警技术研究及发展趋势综述

王健

摘 要： 本文首先阐述了山洪灾害监测预警技术发展研究现状，接着分析了山洪灾害监测预警研究与实施，最后对山洪灾害监测研究趋势进行了探讨。

关键词： 山洪灾害;监测预警;发展

【中图分类号】P426.616     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.35.148

引言：山洪的预警技术是一项重要的功能和意义，有效的山洪预警技术能够识别灾害，及时采取预防措施或预防措施，确保人民的财产不受损害。

1 山洪灾害监测预警技术发展研究现状

山洪灾害具有很大的危险性，其风险预测和识别技术是建立在以往对山洪灾害频繁调查的基础上的。需要结合气候、水文等所有相关因素分析山洪灾害的类型、程度和影响范围，结合相关情况划定危险区域，更好地为政府和人民提供相关参考，发挥预警作用。在山洪预警预报工作中，水文气象和径流模型是山洪预警的主要相关依据。预测周期短、流速快、数据少等特点是山洪发生时的共同特点，这决定了山洪预测的相关工作具有突出的特殊性。

2 山洪灾害监测预警研究与实施

2.1 山洪灾害防治预案编制研究与实施

结合山洪灾害预报预警系统的建立，研究总结出一套适合推广的山洪灾害预报预警系统实施方案，使山洪灾害预报预警系统的建立能够满足实际应用水平，从而为山洪灾害预报预警系统的推广奠定基础。

2.2 山洪灾害防治责任体系建立研究

在建立第五次灾害山洪责任制度，在县、村、村建立指导防洪救灾工作的组织。总结了从试点国家的调查中吸取的经验教训，以便通过提供充分的问责制和建立在各省和全國范围内降低山洪灾害预警系统的基准机制，提高减灾效率。

2.3 山洪灾害宣传、培训、演练方案编制研究与实施

在试点省份开展提高认识活动，以提高民众对水灾的认识和警惕;培训有关国防部、负责人、监测人员、预警人员和受影响地区的水灾专业人员，以明确规定各自的责任;在防洪区，本组织进行了几次防洪演习，使人民清楚地了解改道和地点，使人民能够在很短的时间内安全改道。通过经验总结出一套完整的山洪灾害宣传、培训、演练的编制和实施经验，便于在推广应用过程中参考。

2.4 山洪灾害建设与运行管理方法研究

在试点项目的水管部分，将设立专门机构，根据上级部门的规定或要求，协助专家设计和执行项目。通过使用管理系统、资金和人员实施来确保的系统正常运行，从而最大限度地提高价值，根据经验，研究了一套适合山洪灾害预报预警系统建设和管理的模型，便于今后推广。

3 山洪灾害监测研究趋势

3.1 多要素立体化监测及新技术的融合运用

结合传统的地面传感器，降雨量预测的范围有限，使适应复杂的山区环境变得更加困难，并使预警变得更加困难。许多科学家提出了多用途的三维监测，如天网卫星天气预报，以取得良好效果。

地面水值所代表的山洪灾害的另一个重要监测因素目前正由研究人员观察：观测现有的小流域或大型流域的遥感技术。今后可以结合水文能力监测技术，实时监测流域以下的天空漫游图像。

此外，基于多源遥感、雷达、微纳传感等新的监测技术。，并与传统监测手段相结合，实现监测要素的全天、全天、空天地立体监测，获得山洪多要素实时数据，摆脱对单一降雨数据的依赖。

3.2 物联网技术在监测预警中的应用

物联网是集无线传感器和射频识别技术于一体的新型网络技术。其系统主要由传感层、传输层、处理层和应用层组成。传感器级利用无线传感器和高频检测技术实时采集降水和土壤数据进行山洪预警;传输层通过多个通道将捕获的信息传输到计算层。处理级别通过对数据进行综合分析处理来支持决策。应用程式层次会与使用者互动，并产生警示资讯。

目前，物联网技术在山洪监测预警中的应用主要集中在传统雨量、水位和土壤水分监测仪器的改造、ad hoc网络通信技术在信息传输中的应用以及监测预警云平台的设计等方面。网络通信技术在信息传输中的应用以及预警云平台设计的监测。借助网络技术的感官、无处不在、可靠的处理和智能优势，山洪预警技术的创新和实施能够有效地支持山洪因子的动态实时监测、多频段数据传输和多指标动态报警。

3.3 “自然-社会”二元灾害防治范式

气候变化和人类活动是影响水循环的两个驱动因素。气候变化通过影响降雨、温度等降雨影响小水域的雨水流动，而人类活动通过改变较低的条件影响小流域的形成和聚集机制。小流域暴雨径流过程是山洪灾害发生的直接原因，其时空变化特征决定了山洪灾害的时空分布情况。近年来高纬度农村地区全球气温上升以及短期和持续暴雨导致我国发生极端事件;与此同时，人类活动导致流域以下流域底部发生变化，增加了小流域的强度，提高了该地区的再生能力，增加了峰值负荷。这些因素导致山洪突然增加，使山区减少灾害更加困难。

3.4 山洪灾害监测预警体系标准化

如前所述，由于有关国家缺乏监测山洪的明确法律规定，预警对减灾的影响被忽视了，通过制定、公布和执行标准，在最少的情况下通过监测山洪，实现预警的最佳秩序和社会效力。今后，将在现有水文监测标准的基础上，制定山洪监测特别条例和政策，以发展标准化的山洪预警系统，使未来的预警系统正常化。

结束语：中国防洪引起了当局的关注，制定了相应的法律和政策，开展了一系列相关项目，提高了防治工作的有效性。山洪监测预警研究也取得了相当大的成果，但与实际要求相比，监测设备、监测要素、降水值、场地布局等方面仍存在重大差距。在我国经济发展过程中，应对山洪灾害是一项艰巨的任务，必须解决当前的研究和实施问题，以满足形势的需要。今后的研究建议将程序实施与理论研究相结合，建立多学科的三维监测系统，建立水位调整监测系统，制定专门的政策条例，建立标准化的山洪预警系统，以提高预警系统的可靠性和有效性，加强各国抗洪能力，减少灾害，提高我国的社会经济发展。

参考文献

[1] 我国与美国、日本山洪灾害现状及防治对比[J].魏丽，胡凯衡，黄远红.人民长江.2018（04）.

[2] 中国山洪灾害防御关键技术[J].郭良，丁留谦，孙东亚，刘昌军，何秉顺，刘荣华.水利学报.2018（09）.

[3] 山洪灾害监测预警关键技术与集成示范研究构想和成果展望[J].张平仓，丁文峰，王协康.工程科学与技术.2018（05）.