鄭紅日,方琛亮

(1.淳安縣水利水電局,浙江 淳安 311700;2.浙江省水利河口研究院,浙江 杭州 310020)

1 淳安縣及山洪災(zāi)害概況

淳安縣位于浙江西部,是浙江省面積最大的縣,縣域面積4 427 km2,其中千島湖水域面積573 km2。是一個(gè)典型的山區(qū)縣,丘陵山區(qū)的面積占全縣總面積的80%以上?？傮w地勢四周高中間低,山脈多呈北東—南西走向,且多數(shù)分布在縣境周邊,組成中低山地貌。屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,溫暖濕潤,雨量充沛,多年平均降雨量1 726 mm。全縣受山洪災(zāi)害威脅人口8.4萬,占總?cè)丝诘?8.7%。全縣小(2)型以上水庫64座,其中中型水庫4座,山洪災(zāi)害防御任務(wù)繁重。

山洪災(zāi)害是淳安縣最為嚴(yán)重的自然災(zāi)害,主要有洪災(zāi)與滑坡2種類型,泥石流很少發(fā)生。其中,縣境北部、西部等流域?yàn)榇景部h山洪災(zāi)害多發(fā)區(qū)。降雨最多的區(qū)域是縣境西部與南部,西部為武強(qiáng)溪、浪川溪、郭村溪等流域的中上游;南部為鳳林港、上梧溪、商家源等流域的中上游。降雨次多的區(qū)域是縣境北部,即進(jìn)賢溪、云源港流域的中上游。在地域分布上,山洪災(zāi)害主要發(fā)生在縣境北部和西南部,北部以進(jìn)賢溪、云源港、六都源、七都源等流域?yàn)橹鞯膹V大地區(qū);西南部以武強(qiáng)溪、鳳林港等流域?yàn)橹鞯膹V大地區(qū)。山洪災(zāi)害主要由梅雨和臺風(fēng)雨引發(fā),不僅對基礎(chǔ)設(shè)施造成毀滅性破壞,而且對人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大的損害和威脅,已經(jīng)成為當(dāng)前防災(zāi)減災(zāi)的突出問題,是淳安縣山丘區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素之一。

2010年9月淳安縣被列為浙江省第一批山洪災(zāi)害防治縣,于2011年5月建成山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),主要包括信息監(jiān)測、監(jiān)測預(yù)警平臺、預(yù)警等子系統(tǒng)[1]。系統(tǒng)在實(shí)時(shí)監(jiān)測水雨情信息的基礎(chǔ)上,將信息匯集,并利用軟件自動進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析。在達(dá)到預(yù)警條件時(shí)能夠通過各種預(yù)警通知和警報(bào)設(shè)施,提前通知有關(guān)成員單位、防汛責(zé)任人,以及危險(xiǎn)區(qū)居民,做好山洪搶險(xiǎn)組織、轉(zhuǎn)移撤離準(zhǔn)備,最大限度地減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

淳安縣山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)功能包括5個(gè)主要層次(見圖1),自上而下依次為:應(yīng)用層—系統(tǒng)具體的功能應(yīng)用;支撐層—實(shí)現(xiàn)應(yīng)用功能具體的軟件支撐;數(shù)據(jù)層—數(shù)據(jù)庫內(nèi)容;硬件與網(wǎng)絡(luò)層—系統(tǒng)運(yùn)行的配套硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;采集層—數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)。

(1)應(yīng)用層。采用B/S(Browser/Web Server)結(jié)構(gòu),基于WebGIS技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器應(yīng)用模式和可視化多層次的空間圖形操作界面,為防汛工作提供信息服務(wù)與預(yù)警發(fā)布等功能。

(2)支撐層。為應(yīng)用層的實(shí)現(xiàn)提供軟件支撐。具體包括地圖服務(wù)、短信服務(wù)與傳真服務(wù)等,是實(shí)現(xiàn)功能應(yīng)用的基礎(chǔ)。同時(shí)支撐層處于應(yīng)用層與數(shù)據(jù)層之間,為兩者之間的數(shù)據(jù)交互提供安全保障。

(3)數(shù)據(jù)層。負(fù)責(zé)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分類、組織、編碼、存儲、維護(hù)等,主要包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及各種應(yīng)用數(shù)據(jù)庫。

(4)硬件與網(wǎng)絡(luò)層。提供支持系統(tǒng)運(yùn)行的各種硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。除了服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)等硬件設(shè)備外,還包括防火墻、網(wǎng)關(guān)、路由等網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備,在采集層與數(shù)據(jù)層之間建立一層防御體系,保證數(shù)據(jù)的安全、完整。

(5)采集層。負(fù)責(zé)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集工作,包括水雨情采集與其它信息采集。采用C/S(Client/Server)結(jié)構(gòu),以服務(wù)應(yīng)用程序類型實(shí)現(xiàn)后臺自動運(yùn)行,將數(shù)據(jù)以統(tǒng)一的格式通過硬件與網(wǎng)絡(luò)層存儲到對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中。

2.2 水雨情信息監(jiān)測網(wǎng)

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

水雨情監(jiān)測主要包括雨量站、水位站。根據(jù)山洪災(zāi)害預(yù)警的需要和淳安縣的建站條件與已有的監(jiān)測站點(diǎn)情況,考慮山洪災(zāi)害威脅區(qū)地形地貌復(fù)雜、降雨分布不均、群眾居住分散、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡等實(shí)際情況,水雨情監(jiān)測站采用簡易站與自動站相結(jié)合的方式。此次山洪災(zāi)害防治非工程措施項(xiàng)目共新建17個(gè)自動雨量監(jiān)測站、4個(gè)自動水位雨量監(jiān)測站、26個(gè)簡易雨量監(jiān)測點(diǎn)和45個(gè)簡易水位監(jiān)測點(diǎn),結(jié)合已建成的53個(gè)自動監(jiān)測站,組成了水雨情監(jiān)測站網(wǎng)。系統(tǒng)建成后水雨情遙測站達(dá)到了74個(gè),覆蓋密度得到很大的提高(見圖2)。同時(shí),簡易雨量站和簡易水位站的設(shè)立是對自動監(jiān)測站點(diǎn)的有效補(bǔ)充,為鄉(xiāng)鎮(zhèn)自成體系的防汛組織增加了水雨情實(shí)時(shí)監(jiān)測手段。

圖2 水雨情監(jiān)測站點(diǎn)分布圖

2.3 縣級監(jiān)測預(yù)警平臺

縣級監(jiān)測預(yù)警平臺主要由平臺硬件設(shè)備、系統(tǒng)支持軟件、應(yīng)用軟件組成。

(1)平臺硬件設(shè)備?？h級監(jiān)測預(yù)警平臺設(shè)備根據(jù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)情況,同時(shí)滿足山洪預(yù)警系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)為基本要求,基本設(shè)備配置有:路由器1臺、交換機(jī)1臺、防火墻1臺、應(yīng)用服務(wù)器2臺、移動維護(hù)計(jì)算機(jī)3臺、應(yīng)用計(jì)算機(jī)4臺、UPS電源1套等。

(2)系統(tǒng)平臺支持軟件。系統(tǒng)平臺支持軟件主要有SQL server2008標(biāo)準(zhǔn)版數(shù)據(jù)庫1套、ANTIVIRUS 11.0中小企業(yè)版殺毒軟件1套、服務(wù)器操作系統(tǒng)Windows Server2008標(biāo)準(zhǔn)版2套。

(3)平臺應(yīng)用軟件?？h級監(jiān)測預(yù)警平臺建立的山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警應(yīng)用軟件,總體采用B/S模式(見圖3),用戶使用瀏覽器能夠完成所有操作并充分考慮系統(tǒng)拓展和信息共享,為氣象、國土等相關(guān)部門留有接口。縣級平臺應(yīng)用軟件具有基礎(chǔ)信息查詢、水雨情監(jiān)測查詢、氣象國土信息服務(wù)、水情預(yù)報(bào)服務(wù)、預(yù)警發(fā)布服務(wù)、應(yīng)急響應(yīng)服務(wù)、系統(tǒng)管理等功能。

圖3 系統(tǒng)主界面圖

2.4 預(yù)警系統(tǒng)

預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)主要內(nèi)容有:傳真群發(fā)系統(tǒng)、無線預(yù)警廣播系統(tǒng)、短信平臺、手搖報(bào)警器、銅鑼。

(1)傳真群發(fā)。傳真群發(fā)采用35FAX企業(yè)級傳真服務(wù)器,以無紙傳真為核心,集成郵件、短信、語音等通信方式,實(shí)現(xiàn)無紙傳真,提高溝通效率、降低運(yùn)營成本而打造的融合通信平臺。35FAX支持用戶直接遞交 DOC、XLS、PPT、PDF、TIF、BMP、JPG、RTF等多種文檔,在B/S模式下,客戶端無需安裝任何軟件,由服務(wù)端直接將文檔自動轉(zhuǎn)換成傳真格式文件進(jìn)行發(fā)送。

(2)無線廣播預(yù)警系統(tǒng)。無線廣播預(yù)警系統(tǒng)采用GPRS/GSM公網(wǎng)與無線調(diào)頻技術(shù)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)山洪災(zāi)害預(yù)警信息到末節(jié)點(diǎn)的信息傳送。無線預(yù)警廣播由無線預(yù)警廣播終端、充電設(shè)備、蓄電池、高音喇叭、防雷設(shè)備及安裝支護(hù)設(shè)施組成,以實(shí)現(xiàn)面上預(yù)警功能。無線廣播預(yù)警系統(tǒng)能與縣級監(jiān)測預(yù)警平臺系統(tǒng)連接,提供自動預(yù)警和遠(yuǎn)程人工手動預(yù)警功能,同時(shí)在現(xiàn)場應(yīng)能實(shí)現(xiàn)人工啟動報(bào)警設(shè)施,并有人工喊話功能。

(3)短信平臺。縣級防汛指揮部設(shè)立短信平臺實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)區(qū)域人員發(fā)送。短信平臺通過預(yù)警系統(tǒng)分析引擎能自動生成內(nèi)置基本短信內(nèi)容及收件人。短信機(jī)要求能在短時(shí)間內(nèi)發(fā)出大量短信,設(shè)備性能穩(wěn)定,與計(jì)算機(jī)連接良好并具自動啟動、群發(fā)等功能。

3 系統(tǒng)應(yīng)用成效

淳安縣山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建成后,在實(shí)際山洪災(zāi)害防御運(yùn)用中發(fā)揮了重要作用,其效果在“20110617”等山洪中得到了充分體現(xiàn),切實(shí)增強(qiáng)防御山洪災(zāi)害的超前性、預(yù)見性,為防汛決策提供了重要依據(jù)。

2011年6月17日,受冷暖空氣影響,6:00起普降大到暴雨,全縣平均降雨量達(dá)55 mm,最大陳家站70 mm。6月18日1:00～4:00,新店水庫站降雨量達(dá)到40 mm、陳家村站降雨量達(dá)到42 mm,達(dá)到預(yù)警通知標(biāo)準(zhǔn),山洪災(zāi)害預(yù)警平臺及時(shí)向浪川鄉(xiāng)防汛指揮領(lǐng)導(dǎo)及各村防汛組織發(fā)出了水雨情預(yù)警信息通知,提醒有關(guān)單位及人員加強(qiáng)水庫、堤防的巡查,做好小流域山洪、山體滑坡泥石流等災(zāi)害的防范工作。

浪川鄉(xiāng)防汛組織緊急行動起來,將水雨情預(yù)警通知落實(shí)到各村,組織村級防汛人員加強(qiáng)值班巡查,24 h不間斷監(jiān)視簡易水位站點(diǎn)。

6月18日6:00,縣防汛辦水雨情信息系統(tǒng)監(jiān)視數(shù)據(jù)顯示,2:00～8:00,6 h累計(jì)降雨量,陳家村站降雨量達(dá)到88 mm、新店水庫站降雨量達(dá)到85 mm。根據(jù)山洪災(zāi)害防御預(yù)案預(yù)警標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到二級預(yù)警。預(yù)警平臺及時(shí)生成預(yù)警信息,在人工確認(rèn)情況下發(fā)出了浪川鄉(xiāng)山洪災(zāi)害二級預(yù)警信息。浪川鄉(xiāng)防汛辦及各村防汛組織通過網(wǎng)絡(luò)、預(yù)警廣播、短信、傳真、電話等形式及時(shí)獲得山洪災(zāi)害二級預(yù)警警報(bào)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)防汛指揮領(lǐng)導(dǎo),按照山洪災(zāi)害防御預(yù)案作出緊急部署。鄉(xiāng)防汛指揮部派出3個(gè)防汛工作組分赴重點(diǎn)村指導(dǎo)防汛搶險(xiǎn)工作。村級防汛組織在獲得山洪災(zāi)害二級預(yù)警警報(bào)后,按照村級山洪災(zāi)害防御預(yù)案緊急部署,并做好了一切撤離準(zhǔn)備。

6月18日9:00水雨情信息系統(tǒng)監(jiān)視數(shù)據(jù)顯示3:00～9:00,6 h累計(jì)降雨量,新店水庫站降雨量達(dá)到110 mm。根據(jù)山洪災(zāi)害防御預(yù)案預(yù)警標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到一級預(yù)警。同時(shí)村級簡易水位監(jiān)測點(diǎn)的水位超過了警戒水位?？h防汛領(lǐng)導(dǎo)通過會商系統(tǒng)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)防汛領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行緊急會商,在充分考慮到當(dāng)前的防汛形式與老百姓的生命財(cái)產(chǎn)安全,決定重點(diǎn)村及地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的農(nóng)戶緊急轉(zhuǎn)移。

3h后,洪峰到達(dá)重點(diǎn)山洪災(zāi)害村。部分房屋進(jìn)水,并有房屋倒塌。群眾在臨時(shí)安置點(diǎn)度過了洪水期。

4 結(jié) 語

系統(tǒng)的建成進(jìn)一步完善了淳安縣的山洪災(zāi)害防御體系,通過預(yù)警廣播、互聯(lián)網(wǎng)、短信平臺等手段,可以多渠道、廣覆蓋、高密度地向社會公眾及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息,增強(qiáng)了山洪災(zāi)害應(yīng)對的高效性。

系統(tǒng)投入運(yùn)行以后,要加強(qiáng)監(jiān)測設(shè)備、預(yù)警設(shè)備及監(jiān)測預(yù)警平臺的日常管理與維護(hù)工作和對基層監(jiān)測預(yù)警人員的培訓(xùn);使預(yù)警系統(tǒng)切實(shí)發(fā)揮山洪災(zāi)害監(jiān)測、預(yù)警的效果。

[1]史興前,尚全民,王威,等.山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案指導(dǎo)書[R].北京:國家防汛抗旱總指揮部辦公室,2007.