山洪灾害监测预警系统在防汛中的应用

郭丰田,文朝辉,郭闻鹤

(1.齐齐哈尔市水旱灾害防御中心,黑龙江 齐齐哈尔 161000；2.齐齐哈尔水政监察支队,黑龙江 齐齐哈尔 161000)

1 山洪监测预警系统的建立

1.1 水雨情监测系统

水雨情监测系统主要包括自动雨量站、自动水位站、人工雨量站和人工水位站四类。自动雨量站、自动水位站主要建设在重点村屯、中小型水库、山区、河道等地，自动雨量站、自动水位站主要由三部分组成：一是采集系统，包括雨量筒和水位计。二是传输部分，主要是RTU，存储采集来的数据并自动发射到县级水务部门的发射平台。三是太阳能供电系统。由太阳能蓄电池板和蓄电池组成。人工雨量站和人工水位站是在村屯安装简易的雨量器、水尺等设备通过人工观测的方式掌握水雨情信息，人工监测站是对自动监测站的有益补充，当外界通信中断的情况下，简易雨量器、简易水尺，仍可获取水雨情的信息，它与自动雨量站、水位站组成专群体系。

1.2 山洪灾害监测预警平台

山洪灾害监测预警平台主要是由水利专网、服务器、软件、数据库、预警平台、短信网端等组成，平台分为国家、省、市、县四级，主要有计算网络机房、值班室、会商中心等，设备包括机房内的网络服务器、交换机、路由器，会商中心设置大屏幕投影系统会议系统，值班室内的信息处理计算机、数据信息管理软件系统等[1]。县级平台是四级平台中最基础、最重要的，它时时接收处理基层站点数据并上报市、省、国家这几级平台，同时接收省级平台推送的水文、气象部门提供的共享数据，向乡镇、村屯发布预警信息，县级平台是整个的信息枢纽。县级平台日常主要是通过山洪信息管理软件掌握了解情况，此软件的功能主要包括基础数据的查询、水雨情信息的查询、水雨情的监测及预警和应急响应等[2]。

1.3 预警系统

预警系统可以通过监测站点获取预警信息，当站点达到预警值时会自动报警(自动监测站)，或人工报警(简易雨量监测站)。县级以上预警平台也可以监测到相关部门信息[3]。

1.4 群测群防体系

群测群防体系就是大家一起监测一起防范。一是县乡村编制山洪防御预案。二是山洪地区宣传山洪的危害。三是对各级人员进行培训，使他们掌握防御山洪知识，担负起领导群众共同防御的责任。四是组织开展避险转移演练，提升自救互救避险的能力。

2 山洪灾害监测预警系统建设情况

截止2019年，齐齐哈尔市共建设山洪监测点自动雨量站179个，自动雨水站48个，自动水位站26个，简易水位站56个，简易雨量站215个，气象要素站9个，预警广播站181个，图像站18个，市级平台1个，县级平台7个，乡镇视频终端69个。山洪灾害监测预警系统覆盖3街道办事处、2个种畜场、64乡镇、393自然村、面积3049.36 km2，占总面积的7.2%，人口73.3万人，占总人口的13.25%。其中重点防治区109个，面积589.87 km2，人口10.6421万人，一般区284个，面积2459.491 m2，人口62.6592万人。通过该系统可以时时监测水雨情的变化，当达到预先设定的预警值时自动向县级值班人员报警，经值班人员核实，向相关责任人以短信的形式发布预警。市级预警平台也可时时监测县级各类信息，了解山洪可能发生的态势，对县级进行指导。省、市、县预警平台实现了互连互通和信息共享。同时，借助省平台实现了与水文、气象之间的互联互通和信息共享。

3 山洪预警监测系统在防洪中的应用

3.1 雨水情况

2019年汛期(6—8月)月降水特多，降水的特点是降水量级大、间隔时间短，且较大降水的部分区域重合，共出现较大降雨天气过程和局地强对流天气多达17次。全市累计降雨539.0 mm，比历年同期多209.6 mm，多63.6%。仅次于1998年(582.0 mm，比历史同期多77%)，排在1961年以来历史同期第二位。讷河市和克东县降水已达到历史最大值；克山(6个乡镇)、讷河(1个乡镇)、克东(4个乡镇)、甘南(2个乡镇)、拜泉(3个乡镇)等累计雨量超过了600.0 mm，其中克山的西河(711.8 mm)雨量超过700.0 mm。嫩江、讷谟尔河、雅鲁河、乌裕尔河、通肯河相继发生5～15 a一遇洪水。

3.2 山洪预警系统发挥作用情况

2019年山洪灾害预警系统在防汛中特别是防强降雨发挥了重要作用，据统计，汛期市县级共发布预警516次，发送预警短信510条，发送预警涉及相关防汛责任人210人，启动预警广播站101次，转移4436人，避免伤亡3086人。

一是市级利用山洪系统时刻关注雨情，从而第一时间发现了“6.26”讷河宏大大暴雨、“7.16”克山克东大暴雨、“7.19”讷河老莱孔国特大暴雨、“8.3”克东新家特大暴雨、“8.6”甘南特大暴雨等5起大暴雨量级，并将其及时通报相关县(市)，使这些地方能够及早预防，提前转移受威胁地区群众，避免了人员伤亡。7月19日监测到讷河老莱、孔国等乡镇19～23时降雨达到150 mm以上的降雨站点达到5个且降雨强度达到80 mm/h以上，市水务部门通知该县水务部门及当地政府，紧急转移1108人，没有造成生命财产损失。8月 3日，克东县玉岗镇新家屯4 h降雨194 mm，其中最大降雨106 mm/h，我们及时通知当地做好该地区人员转移和东风水库的防御工作，由于措施得力，保障了群众和工程安全。

二是站点自动报警。7月19日，讷河老莱降大暴雨，站点系统自动报警，使100多名群众得以及时转移。8月7日受当地及其上游降雨影响，甘南县宝山乡全胜村西大泉眼屯进水，由于预警广播启动，及时转移了7户13人，没有造成缺失。

三是监测暴雨对相关河流、水库的影响。由于局地强降雨对小水库、中小河流影响很大，危害也大，通过该系统进行监测，为预防提供条件。8月6—7日，甘南县发生特大暴雨后，监测到德胜水库24 h降雨240.00 mm，水位超校核水位。采取积极抢险措施，保住了水库安全。7月19日讷河老莱发生区域性强降雨后，老莱河水位由近99.00 m 迅速上涨到101.04 m，由于抢护及时，没有造成人员和财产损失。

四是监测上游相关地区雨水情。由于该系统与水文气象部分站点信息共享，8月15日监测到甘南上游内蒙地区降暴雨，马上通知音河水库和太平湖水库加大泄量，较好地发挥了水库的调蓄错峰作用。此外，该系统在嫩江、乌裕尔河、雅鲁河、通肯河防洪中，由于能够监测到上游水情信息，也都发挥了重要作用。比如，8月10日13时监测到了通肯河上游海北站洪峰水位196.38 m，相应流量410 m3/s，为我市有效应对通肯河8月11日18时联合站洪水水位171.51 m，相应流量747 m3/s(15 a一遇)，提供了重要保证。

4 对策及建议

一是针对预警指标阈值的确定没有进行小流域暴雨洪水分析计算，划定的危险区没有与降雨或洪水频率建立对应关系，是凭经验确定的，另外在土壤干旱和饱和情况下数值应该是变化的，不应都是一个数值的情况。采取各地多年来运行实际，通过科学计算对预警值在不同季节、不同土壤条件、不同地形条件情况下进行确定，避免“狼来了”的情况发生。二是由于该系统专业性很强，运行维护需要专业人员，因此培训专职技术人员进行管护，使其能对突发故障能够及时处理，或采取政府购买服务的方式进行维护。三是各级政府特别是当地政府增加站点更新和系统维护资金，使该系统更好地发挥其在防汛中的“千里眼”和“顺风耳”作用。