山区小流域洪水风险评估与预警技术探析

刘海莲

(永丰县沿陂镇水务站，江西 吉安 331504)



山区小流域洪水风险评估与预警技术探析

刘海莲

(永丰县沿陂镇水务站，江西 吉安 331504)

受我国地质环境和气候环境的影响，虽然近年来在洪水预警和防控等方面取得了十分显著的成效，但山区小流域洪水灾害仍时有发生。为降低洪水灾害所造成的人员伤亡，减少因小流域洪水所导致财产损失。故而文章从风险评估和预警技术两个角度对山洪防护问题进行探讨，并结合相关文献和多年工作经验提出一些观点，以供相关人员参考和借鉴。

洪水风险评估；预警技术；山区小流域；规划

1　山区小流域洪水风险概述

所谓小流域山洪，一般是指在山区环境下，因为持续降雨被地形积蓄所导致的一种洪水形式。从气象学尺度上看，气候的大环流会包含诸多小环流系统，而每个小环流系统则是导致小流域山洪的关键原因。由于小环流气候的地域性强、环流时间短但循环强度大，一旦引发极端气候将导致十分严重的后果。而从我国整体山区分布状况来看，呈三级阶梯的形式十分容易导致小环流，因而在山区发生小流域山洪的概率较高[1]。

暴雨是山洪发生的源头，而形成大规模持续性暴雨必须具有充足水汽准备同时还要能实现气流上升运动,这两个因素缺一不可。而据气象学研究显示，自然界中只有层积云和对流云能造成足够引发小流域山洪的暴雨。而水汽的来源一方面是江河湖泊的自然蒸发，另一方面则是依靠季风将太平洋西部与印度洋靠赤道一部分海洋气团携带而来。本地水汽则是由温带气旋和地形因素的影响而做上升运动，从而形成大量积雨云。

2　山区小流域洪水风险评估措施

2.1风险因子和量化指标

对与省份和地区地域来说，山洪风险评估应采用大尺度风险评估方式。并利用GIS对相关指标和因子进行叠加分析和空间分析。通过对风险大小进行明确而后进行风险等级划分。其具体实施步骤可总结如下，首先针对该地区山洪爆发的相关风险因素进行选取，而后对各个风险因素的指标进行量化，并建立风险管理体系。多方参照并结合工作经验选择风险的计算方式，对风险大小进行计算。而后根据风险大小划定风险区域图像。

导致小流域山洪的风险因素主要可分为两个方面，其一是洪水危险性，包含气候因子、下垫面因子以及防洪体系因子等。其二是承灾体强度，包括暴露度、易损性和恢复力3个方面。每个因子都携带有相应的量化指标。对这些风险因子在小流域山洪爆发中所承担的贡献率和影响机制进行分析，并采用模糊聚类法以及层次分析法对风险大小进行计算。

2.2区划和评估

根据不同的风险评估目的，可采用洪灾损失、洪水特征以及洪水频率等相应的风险评判角度进行评估。首先，从洪水频率角度来看，任何山区城市及乡村都有可能被遭到洪水灾害，而洪水频率则代表了这些地区遭受洪水的可能性。这种风险评估方法，主要针对河流泛滥地区。参照评估结果能对该地区防洪建设和土地规划提供更加规范的建设指导。从洪水特征角度进行评估，主要是区分不同洪水程度所导致的洪水严重程度和破坏程度，其所选取的风险因子主要有洪水泥沙携带量、水中漂浮物以及污染物等。通常情况下，即使洪水频率相同但洪水对周围环境和基础设施的破坏效果也会存在显著差异。而这些差异就能从洪水特征上表现出来。根据洪水特征的评估，能有效预防和弥补洪水所造成破坏。同时，立足于洪水特征进行危害评估，还应当充分考虑城市人口数量和企业、产业稠密程度，以此判断洪水所能造成伤亡情况和经济破坏程度。最后，则是从损失期望角度对洪水灾害进行评估，这种评估则进一步具体到人员生命安全、财产安全、经济损失、产业损失以及灾害所造成的后续一系列相关损失情况。在洪水频率和特征评估的基础上，从洪水对人类社会所造成的多方面影响进行综合分析，以获得更加保险的防洪参照。

以上不同角度的洪水评估方式，实际上是从自然环境到人类社会不断细化的过程，从洪水特频率到损害期望值等多种评估方式，是综合考虑了洪灾损害与防洪措施的效果，并从经济角度、社会效益角度等多方面进行评估的结果。在具体使用时可综合采用，但仅从各种角度进行评估，都有着相应的应用价值。

3　山区小流域洪水预警技术探讨

小流域山洪爆发具有很强的破坏性，其危害会局限在某地域之内，通常突然爆发，给防护准备措施所留时间相对较少，并且其相应的防护措施一般并不显效，而若采用长效和大型的防护工事则经济性较差，对当地经济发展并不具有补益作用。因此，建立相应的预警监测机制，则能有效降低山洪所造成的损害。

在山洪预警机制中，以水文气象观测作为基础，并结合气象预报、水文预报以及山洪预警等多种预报方式。一旦各层级预报都达到警戒峰值，则启动山洪报警。其中水文气象监测是针对当地江河水位、降雨量等进行观测，并通过气象卫星监控、天气雷达监控等多方面监控手段，综合报道而获得相应信息。雨水情况监测，可采用雷达对降雨情况进行校核，并根据山洪监测结果实现语境。同时，结合卫星云图对雨水监测的结果，做出综合性判断。然而，我国的水文气象监测网点布置完善程度不足，监测漏洞较大，报讯时间间隔较长，所以在实际监测中所起到的作用并不十分明显。而对水文特性也缺乏有效和及时的监测反馈机制。一次你，在当前，应该将工作重点放在监测网点的建立，因警报系统的升级等方面

随着技术的进步，对局部地区进行水文预报和降雨预报已经成为现实，但这种预报的精度与稳定性都无法达到实际要求，在具体监测预警过程中只能起到辅助监测的作用。而大部分语境信息的获取，都有赖于对江河水情进行实际探测所获得。如何选择监测指标是摆在监测工作面前，必须要解决的问题之一。在当前主要采用美国所发布的FFG山洪预警，这种预警方式现在已经在湄公河、罗马尼亚、南非以及韩国等地得得到广泛应用，而我国目前的监测指标选择，也参照了FFG标准。由于国内山地地形情况特殊，地质状况与美洲更是存在显著差异，其中以泥石流、滑坡以及山溪洪水等灾害最为常见，并且其所导致的危害也最为严重。因此国内预警方式是针对这些常见灾害类型，分别选取相应的风险指标进行分析计算。可采用区域临界雨量、单站临界雨量计算方法，如这两种计算方法是通过对该时段雨量进行取值，并选择其最小值作为判定标准。并同时统计本地山洪灾害发生次数、等级，该区域所拥有的监测站数量以及这些监测站所记载的所有山洪灾害相关资料，并根据不同时段的山洪状况对降雨量取最大值。而区域降雨量则将单个监测站扩大到整个区域面范围。此外根据具体天气气候变化的不同，可将暴雨频率与灾害频率假定为相同，并利用频率分析法对山洪发生的频率、场次等进行深入分析。以降雨量设计值作为参照，从山洪频次中选择与之相等的数值作为雨量初值即可。

4　总　结

山洪灾害对山区人们生活带来了严重的威胁和风险，随着技术的进步，人们有足够的能力对山洪进行预警和防护。而接下来需要考虑的是如何在山洪灾害防护相关上提高效率和经济性，提高预警的准确率和时效性。从而有效保障人们生活安全和当地经济稳定。

[1]王超,金涛,孟洁,等.基于水力学法的兰江段堤防防护区洪水风险分析方法[J].水电能源科学,2015(05):42-44.

1007-7596(2016)06-0099-02

2016-04-22

刘海莲(1980-)，女，江西永丰人，工程师，研究方向为水文与水资源、水文水利计算、水文预报工作。

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