山洪灾害分析评价技术
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1.4 山洪灾害的预警

山洪预警系统的核心内容是山洪预报。山洪预报对于洪水控制、水库调度、发电、灌溉等工作至关重要,对防洪减灾具有重大的意义。如果能科学地预测山洪过程的发生、发展及洪量,就能采取必要的措施防御和管理洪水,将其可能产生的灾害限制在一定范围内,以尽量减少经济损失和对社会的不利影响。防御和管理洪水是建立山洪预警系统的一个重要举措。

目前,国内采取的山洪灾害预警预报技术途径通常是首先对山洪灾害的危险性进行判别和预测,再根据灾害的威胁程度划分危险等级区并划分山洪易发区;通过与先进的监测和预报技术相结合,对暴雨山洪进行实时监视,并预测山洪灾害发生的危害程度和时间,最后做出准确的山洪预测预报。

1.4.1 山洪灾害的预警方法

山洪灾害预警方式多样,有的通过判断山洪灾害发生程度划分山洪灾害危险区进行山洪灾害预警,有的是先确定山洪灾害发生指标,再通过对指标的监测进行山洪灾害预报。山洪灾害的预报形式基本相同,都是通过监测,把即将发生的山洪灾害通过山洪灾害预警平台将信息发布出去,以达到对山洪进行预报的效果。根据2012—2015年山洪灾害事件统计,造成人员伤亡的山洪灾害事件中50%以上为溪河洪水灾害。对于溪河洪水灾害,当前主要采用雨量预警和水位预警。

雨量预警指标和水位预警指标是山洪灾害预警的重要指标,2010年以来,我国持续开展山洪灾害防治项目建设,共建设4.5万个自动雨量监测站和1.7万个自动水位监测站,雨量站与水位站数量比约为2.8∶1,同时还建设了大量简易雨量报警器、简易水位站,形成了覆盖山洪灾害防治区的监测网络。根据现阶段山洪灾害调查评价审核汇集成果(至2016年6月初),各地在开展山洪灾害调查评价时,以雨量预警指标为主,雨量预警指标和水位预警指标数量之比为6.4∶1。

1.雨量预警

山洪灾害的形成机理非常复杂,植被情况、山体坡度、地质地貌、土壤和降雨等诸多因素都与山洪灾害的发生有着密切的联系,其中降雨是引发山洪灾害的最直接外动力因素。当一个小流域某时段内降雨量达到或超过某一量级和强度时,形成的洪水流量刚好为河道的安全泄洪能力,大于这一降雨量将可能引发山洪灾害,把此时的降雨量称为临界雨量。临界雨量是目前山洪灾害预测预报的重要指标,对山洪灾害防治有着重要的意义。

以上所述的山洪临界雨量法一般主要采用回归统计或者水文模型的方法来确定,通过分析山洪灾害形成条件和历史山洪发生的降雨情况,并在气象预报和实际雨情基础上,以临界雨量为依据或建立预报模型,用以预测山洪灾害发生的可能性。

2.水位预警

水位预警是通过分析防灾对象上游一定距离内水位站的洪水位,将该洪水位作为水位预警的指标,根据预警对象控制断面成灾水位,是推算上游水位站相应水位的一种预警方式。

以溪河洪水为主的山洪采用水位预警的方式,具有物理概念直接、可靠性强、适用范围广的优势,尤其适用于支沟主沟汇流洪水顶托、流域内有调蓄工程、地下河或雪山融水等状况的山洪预警。水位监测站配合本地化的预警设备还可以对强行涉水过河、漂流、河边宿营等情况起到警示作用。在山洪灾害预警预报中,判断一个居民点是否会发生山洪灾害,最终都要归结为比较溪沟或者河道里的洪水位与预警点居民区高程的关系,即洪水位与成灾水位的关系。与雨量预警指标相比,水位预警指标概念更明确,省去了雨量预警指标中由降雨推求洪水的过程,使用更加方便。

1.4.2 山洪灾害的预警措施

1.建立预警预报体系

针对山洪灾害现状,以预防为主的非工程措施必不可少,也是抵御山洪灾害的重要保障。主要通过将水文与气象信息结合,预测山洪灾害发生的时间地点和强度,然后针对灾害情况提出躲灾避灾方案,建立一套集监测、通信、预警、避灾方案和防御措施于一体的完整的预报预警体系。

2.山洪灾害防御预案

山洪灾害的防御措施,主要有以下内容:

(1)成立山洪灾害防御指挥小组,确立各部门职责。当遇到突发状况时,能有序、高效地组织人员做好抗灾工作。

(2)山洪灾害的预警预报的等级状态,即红色预警、橙色预警和黄色预警状态。1级预警在一定时段降雨内发生山洪灾害的可能性小,故不需要预警;2级预警即黄色预警,该时段降雨内山洪灾害发生的可能性较大,需要加强对灾害的监测,并采取防御措施;3级预警即橙色预警,在该时段降雨内山洪灾害发生的可能性大,随时准备预警;4级预警即红色预警,在该时段降雨内山洪灾害发生的可能性很大,需要全天对灾害点进行监测,必须报警,采取防灾措施。当发现上述三个状态中有明显变异的情况时,则要加强监测、加密测次。同时上报山洪灾害防御指挥部,以便及时撤离险区。

(3)人员安置转移。针对具体流域特点,结合具体地域的特点,在组织人员撤离时速度要快且要注意公路沿线是否有孤石滚落现象。在撤离时为保障居民安全,应与下游地区分成两片,同时准备撤离。