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防洪减灾中的预警系统
    我国地域广阔,河流众多,历史上“三年一大灾,两年一小灾”是我国洪水灾害的特点之一。早期的洪灾预警是以比较淳朴的经验预警为主,根据各种自然现象判断洪灾发生的可能性。有一句谚语叫做“东虹(音:绛)风,西虹雨”,这里提到的“虹”是指彩虹现象,主要意思是东边出现彩虹预示将有大风出现,西边出现彩虹将会降大暴雨。还有当太阳、月亮周围出现“风晕”时预示大风将至。这些预警方式只是人们多年来的对自然现象的经验判断分析,具有一定的局限性。另外一种预警方式是洪灾发生时采取一定的警示方式通知危险区人员和财产紧急撤离,如摇旗、击鼓、敲锣等等。有些洪灾预警方式沿用至今。

    视线:预警与防洪减灾

  预警通常是指对可能出现或即将发生的危险或灾害进行预测并发布警示信息,如地震预警、火灾预警、台风预警、沙尘暴预警、洪灾预警、军事预警、经济预警、流行病预警、健康预警等等。洪灾预警从大的方面来讲包括暴雨预警、水情预警、泥石流预警、风暴潮预警、灾情预警等等。洪灾预警是防洪减灾非工程措施的核心内容之一。加强防洪减灾预警系统建设的主要目标是对利用先进专业技术和现代高新信息化技术对洪水及可能造成的灾害进行及时、准确预测,并发布必要警示信息,尽可能减少洪水造成的人员伤亡和财产损失,保障防洪安全。

  随着科学技术的飞速发展和人们对自然界认识水平的进步,洪灾预警技术得到了迅速提高。目前,我国大江大河初步建立了基于暴雨预测技术、洪水监测技术、洪水预报技术、警示信息发布技术等先进技术的洪灾预警系统,并不断进行完善。同时,充分发挥地理信息系统(GIS)、遥感系统(RS)、卫星定位系统(GPS)、网络系统(WEB)、数据库(DB)等信息技术优势,逐步提高防洪减灾预警术系统的水平。

  然而,我国预警系统建设水平与发达国家相比还具有一定差距。美国、日本和欧洲许多国家已经建立较为完善的气象预测、洪水监测、洪水预报、灾害损失评估等一体化的洪灾预警体系。从洪水预警系统应用较多的3S技术来看,美国在1973年就通过对密西西比河流域洪水前后的陆地卫星图像对比分析,及时了解水位的变化和洪水的情况,直至现在技术已经比较成熟。我国3S技术应用方面起步较晚,“七五”期间开始尝试利用遥感和地理信息系统技术相结合开展洪水灾害监测预报与评估等研究工作,至1998年采用微波雷达技术对“’98大洪水”灾区进行全方位的遥感监测。但是,我国对于洪水灾害的遥感监测应用所得到的结果基本上仅仅限于淹没范围和淹没区内土地利用类型的空间分布,距离防洪减灾预警实际需求尚有差距。

  近年来,如何真正地发挥洪水预测预报技术、洪水仿真技术和地理信息系统等现代高新技术的作用,建设切实可行的灾害预警和管理信息系统是我国防洪减灾的重要课题。


  国际:英、美、澳预警系统发展

  英国:现在将来

  自从英国1998年复活节洪水以来,英国国家河流管理局就开始执行了一些计划:

  公布洪水预警服务政策

  该政策定义了目前预警服务的状况,并确定了未来5年的前进方向。

  建立洪水热线电话服务

  洪水热线电话宣布发起一个提高对洪水的警惕的宣传周,通过广泛的宣传,提高公众对洪水风险的认识和理解。为了帮助人们对洪水有所准备,对30多万个家庭寄送了防洪手册邮包。

  国家洪水预警中心建立

  该中心作为与其他各中心的联系中枢,提供专门技术,鉴别何种方法最好,并提出建议。该中心也将开发各种公共信息技术,研究覆盖整个流域的预报模型鉴定所需要的技术,以便采用最好的方法和集合系统。

  另外还有审查洪水预警编码、改变洪水预测和预警的管理和运作的组织结构等等。

  洪水风险研究中心

  英国的洪水风险研究中心建立于1970年,已经发展成一个在国内和国际享有良好声誉的、与世界上许多发达国家和发展中国家都有业务联系的机构。

  该中心负责拟订国家洪水预警系统的指导方针,这些方针只要稍加修改就可用于任何情况的洪水预警。

  除了在洪水预警方面的研究,该中心在评估洪水影响方面针对世界其他的一些发达和发展中国家开发出一套专门技术。

  美国:系列计划

  美国有2万多个洪水多发区域其中3000个在国家气象局的洪水预报范围内1000个有当地的洪水预警系统其余的有县一级预报系统。灾害洪水频繁发生时洪水预测并及时发出预警对于减灾意义重大。

  从20世纪70年代至80年代初美国就由许多研究人员共同努力,奠定了洪水预警系统科学研究的基础。其中决策理论用于江河干流洪水预报响应系统的模型化和评价是这一时期最重要的标志。另一方面对瞬时洪水预警系统设计有广泛的需求同时提出了一系列改善国家水文服务的发展计划。

  多目标决策技术被用于规划和操作洪水预警系统

  美国将决策理论用于江河干流洪水预报响应系统的模型化和评价,同时提出了一系列改善国家水文服务的发展计划。

  多目标决策技术被用于规划和操作洪水预警系统,为计算有防洪工程措施和洪水预警情况下预期年洪水损失,研究人员在传统方法的基础上进一步发展了用于预期年洪水损失的计算方法。在研究中比较了4种可能方案:无任何措施,建有堤防,建有堤防同时安装预警系统,只安装预警系统。

  多目标决策理论为突发洪水地区的预警系统模型化提供了一个方法论的框架和数学手段,这些模型可以用于进一步改进发出警报优化决策方案,定量评估系统运行情况,计算系统的预期经济效益。

  Bayesian理论

  为突发洪水地区的预警系统模型化提供了一个方法论的框架和数学手段。这些理论可以用于进一步改进发出警报优化决策方案定量评估系统运行情况计算系统的预期经济效益。

  Bayesian预报处理器

  提供了研究控制性工程和预报相结合的综合效果的基本轮廓。

  澳大利亚:政策进展

  澳大利亚已经研制了整体系统概念洪水预警方法。在澳大利亚的突发事件管理系列手册中有关洪水的有4个指南(洪泛区管理指南、防洪准备指南、洪水预警指南、洪水应急反应指南),为解决洪水问题提供了最好的实践知识。

  其中洪水预警指南对于预警的功能给予了很好的描述,并提出了建立和维持洪水预测和预警及反应系统(FFWRS)的方法(包括具体技术,如建立模型和遥感技术)。使有关机构的职工能够对洪水预测的精确度的固有局限性有所了解,并对所有其他机构的作用有所了解。

  洪水预警系统的检查和改进(其中一个章节),是专门为了避免自满或推诿责任并促进系统不断的改进而拟订的。鼓励洪灾的受害者作为该系统的重要的投资者参加,并提出了一个评估该系统所有各部分的框架表。方圆


  链接:几种预警技术

  洪水预报技术

  水情测报及洪水预报调度自动化系统是洪水预报技术中比较先进的一种,该系统采用超短波及卫星通信技术,配以高可靠度传感器形成水情自动测报系统,其中卫星通信技术可使遥测站点安装在全球任一地点,实现水情信息采集“全球通”。

  该技术系统可完成实时数据的处理、转换、存储,实时雨水工情信息的图表显示,包括暴雨等值线图绘制等,实时洪水预报及预报结果的实时校正,并结合流域防洪特性完成实时洪水调度方案的计算,为防洪调度提供决策支持。该技术的应用将提高水电站、水库和城市的防洪安全运行水平,减轻洪灾损失,提高蓄水、发电和灌溉等效益。

  灾害预警

  气象、地震、水利、国土、海洋等灾害预报部门及时发出预警,预测灾害将对特定区域内的群众生命财产造成较大威胁或损失。暴雨预警信号及涵义(以深圳市为例)

  黄色信号:6小时内,将有较大的降雨,简称暴雨一号。防御措施:提请市民注意防洪,泊港船舶快装快卸。

  红色信号:在刚过去的1~2小时内,部分地区降雨量已达50毫米以上,简称暴雨二号。防御措施:各有关单位值班指挥人员到岗准备应急措施。组织抢险队伍,准备物资器材;检查水、电、通信、交通工程设施;危险地带警戒及人员财产疏散;危房警戒及住户疏散;公布临时避险场所及撤退路线,并开放全部避险场所;中小学和幼儿园停课;低洼处有危险的室外电源切断。

  蓝色信号:在刚过去的3小时内,部分地区降雨量已达100毫米以上,简称暴雨三号。防御措施:“三防”领导到指挥部集中,抢险队伍进入岗位。

  泥石流滑坡预警系统

  泥石流滑坡是一些地区的一种与气象密切相关的地质灾害,对经济发展和人民生命财产安全构成了严重的威胁,泥石流滑坡灾害危险等级预警预报系统通过监测某些地区详细的前期降水情况并结合短期天气预报,再根据该地区泥石流滑坡危险等级区划进行订正,自动生成该地区泥石流滑坡危险等级的预报,有效地为各级政府提供防灾减灾决策服务。

来源:广西水利信息网

2008-10-30
 
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