云南省水文水资源局玉溪分局 云南玉溪 653100
摘要:受气候以及地形地质的影响,我国山区小流域洪水灾害时有发生,该种地质灾害给人们的生命安全与财产安全造成了严重的威胁,为有效预防灾害的发生,需要借助一定的风险评估与预警技术对山区小流域的稳定状态进行评估。为此,本文主要就龙洞河流域洪水风险评估与预警技术做一番分析。
关键词:山区小流域;洪水风险评估;预警技术;
鉴于山区小流域洪水灾害的危害性,借助一定的风险评估方法与预警技术做好地质灾害的早评估、早防备、早控制是十分有必要的,并且在技术与经济的支持下,近年来我国在山洪的预警与控制方面取得了长足的进步,下文以龙洞河流域洪水风险的形成因素与表现特征为切入点,详细分析洪水风险评估与预警技术。
1山区小流域洪水灾害形成因素与特征
1.1形成因素
山区性小流域洪水灾害又称小流域山洪,指的是在山区环境下,因为持续降雨地形积蓄所导致的一种洪水形式【1】。小流域山洪的形成受多种因素的影响,首先,气象条件是引发小流域山洪的重要因素,按气象学的说法,气候的大环流中包含有诸多个小环流系统,这些小环流系统就是引发山区小流域洪水的重要因素,且该种环流系统具有威力强、时间短、地域性强等特征,一旦诱发山洪,其危害将是极为严重的。其次,地形地势也是引发小流域山洪的另一重要原因,通常情况下,山洪都是由于雨水积蓄不能及时排出而导致的,而龙洞河流域整体呈现出阶梯式的分布形式,并且沟深坡陡、流域面积小,这种地形地势非常容易诱发山洪。
1.2小流域山洪特征
中小流域山区洪水具有历时短、预防难度大、控制难度高等特点,又因为山区沟坡陡且流域面积小,所以山区小规模洪水具有突发性强、破坏性大、预见期短以及暴涨暴落、难预报与难预防等特点【2】。因此只有通过有效的风险评估、借助一定的预警技术,才能获得长期的预见性,有效减少人员伤亡与财产损失。
2龙洞河流域洪水风险评估
2.1风险评估角度
风险评估目的不同,风险评判的角度也不同,就山区小流域洪水灾害的风险评估来说,不同的评估目的分别对应不同的评估角度,具体如洪水频率、洪水特征、洪灾损失、洪灾等级等风险评判角度。
首先,洪水频率代表的是某一地区可能遭受山洪危害的可能性,其是从一个宽泛的角度来评判小范围区域可能遭受的风险损失,龙洞河流域是华宁县主要的工农业产业区,对这一地区进行风险频率评估的目的就是预见该地区潜在的或是未来可能会发生的风险,并根据评估的结果对该地区的土地规划与防洪建设工作提供相关的建议指导。
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其次,从风险特征的评判角度对龙洞河流域的洪水灾害进行评估的目的主要是对洪水的危害程度进行分析与区分,根据洪水的程度、特征分析洪水灾害可能会引发的破坏以及被破坏地区所遭受的破坏程度。在从这一角度进行分析时,需要综合考虑水中的污染物、漂浮物以及洪水携带泥沙量等,这些因素是判定山洪破坏程度的重要依据【4】。一般情况下,相同洪水频率的山洪灾害对周边环境、建筑以及人员所施加的破坏程度是不同的,因而我们需要通过洪水特征分析出这些差异,并针对具体的地区制定具体的风险预防计划,最大程度降低山洪灾害对地区的影响与破坏。另外,为确保评估结果的客观性与全面性,在从这一角度出发评判山洪灾害时,还应该将城市现有企业、产业的密集程度以及城市人口的数量等各项因素考虑进去,从各个方面分析山洪灾害可能会造成的人员伤亡与经济损失程度。
另外,立足于损失期望角度对龙洞河流域洪水进行进行评估的目的是明确小流域山洪灾害可能给社会造成的一系列损失情况,包括人员的生命安全、财产安全、产业损失、设备损坏、经济损失以及因山洪灾害所造成的后续的一系列相关损失情况,进而给人们的防洪建设以及防洪措施提供一些参照。
最后,无论立足于哪一角度对小流域山洪风险进行评估,目的都是最大程度减少小流域山洪对地区的破坏以及影响,并且上述评估方式与评估角度均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。为确保风险评估的客观性与准确性,在进行实际的山洪风险评估时,可以综合使用上述评估方式,以此确保风险评估质量。
2.2风险评估技术
通常情况下,在进行山区小流域洪水的风险评估时,应当采用大尺度风险评估方式,同时借助GIS技术对相关风险指标与风险因子进行空间分析与叠加分析,并根据分析的结果对山洪灾害划分风险等级,之后根据具体的风险等级采取相应的应对措施。具体评估过程如下:针对龙洞河流域的地形地势以及气候等基础特征选择风险因素,之后,量化风险因素指标构建风险管理体系,完成体系的建立后借助一定的计算方法对山洪风险的大小进行计算,最后,根据计算结果具体划分区域风险图像,制定具体的风险应对措施。
3山区小流域洪水灾害预警技术
小流域山洪灾害时间短但是破坏性极大且具有突发性,只有通过一定的预警技术才能有效降低山洪灾害造成的损失。目前,在技术在支持下,龙洞河流域已经建成水文站一个,遥测雨量站8个,初步建立了小流域山洪预警监测机制,通过该预警监测机制来预见风险,减少损失。山洪预警机制主要包括以下几方面的内容:一是水文气象观测、二是预报方式、三是技术手段【5】。其中,水文气象观测是小流域山洪预警监测机制的基础,监测的内容包括当地的季节降雨量、江河水位的变化情况等,通过对这些因素的监测分析有无出现山洪灾害的可能性;同时还应完善通过天气雷达监控、气象卫星监测等多种监控方式获得相关气象信息并就所获得的信息进行分析核对获得气象预警;最后结合气象云图对雨水监测的结果做出综合性判断,得出山洪发生的概率。而山洪预警监测机制中的预报方式主要是水文预报、山洪预警以及气象预报等有机结合的多种预报方式,在这种预警机制下,一旦出现预警因素或各层级预报达到警戒峰值,就会启动山洪预警机制,提醒人们做好山洪防范。另外,近年来美国发布并实施运用了山洪早期预警临界雨量指标FFG山洪预警技术,该项技术在防洪工程中的应用,能获取大量的预警信息,提升气象预报与水文预报的稳定性以及精度,因此在世界多个地方得到了广泛的应用。受地质条件与气候条件的影响,我国对于FFG山洪预警技术的应用仅限于对风险指标的计算分析,计算时采用单站临界雨量以及区域临界雨量计算方法,首先对某一时段的雨量进行取值,选用最小值作为评判的标准,同时根据该地区有关山洪灾害的历史记载、山洪发生次数、等级以及不同时段该区的山洪状况确定出雨量的最大值,并借助频率分析法对山洪发生的场次、频率等进行深入分析,综合测算出该区域内潜在的山洪风险指标数值,为防洪建设以及具体的防洪措施提供参考信息。
4 结语
综上所述,小流域山洪会给人员的生命安全、财产安全造成威胁,也会影响社会的稳定发展,近几年我国的防洪建设已日益完善,但是仍旧存在一些不足,为此,相关部门应当根据地区的地质条件、水文气象条件,选择科学合理的山区小流域洪水风险评估方法与预警技术,有效预见风险,降低洪灾影响。
参考文献:
[1]张红萍. 山区小流域洪水风险评估与预警技术研究[D].中国水利水电科学研究院,2013.
[2]刘海莲. 山区小流域洪水风险评估与预警技术探析[J]. 黑龙江水利科技,2016,44(06):99-100.
[3]林健. 基于HEC-HMS的小流域山洪风险评估与预警技术研究[D].华中科技大学,2016.
[4]万小强. 江西省小流域典型防治区山洪灾害成因分析及对策研究[D].南昌大学,2016.
[5]齐英. 改进的二维洪水淹没分析模型在小流域山洪风险评估中的应用[J]. 水利规划与设计,2017(06):31-35+39.
论文作者:曾辉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/26
标签:山洪论文; 洪水论文; 灾害论文; 小流域论文; 风险论文; 风险评估论文; 山区论文; 《防护工程》2018年第28期论文;