賈超峰

（侯馬市水務(wù)局，山西 侯馬 043000）

1 山洪災(zāi)害系統(tǒng)組成

山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)主要包括水雨監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)。降雨監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的布置、信息的采集、信息的傳輸和設(shè)備設(shè)施配置、通信網(wǎng)絡(luò)等。預(yù)警系統(tǒng)由多個(gè)子模塊構(gòu)成，包括收集信息模塊、查詢信息模塊、預(yù)報(bào)決策模塊以及預(yù)警模塊。

2 水雨情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)原則

水雨監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，要確保系統(tǒng)的可靠性、合理性和實(shí)用性，監(jiān)測(cè)方式以簡(jiǎn)易為主，自動(dòng)為輔。傳輸信息方面應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)耐ㄐ沤M網(wǎng)方式。

采集水位站和雨量站信息用于水雨監(jiān)測(cè)。其中，河道、水庫(kù)等水位的監(jiān)測(cè)由水位站負(fù)責(zé)，雨情信息的監(jiān)測(cè)，由雨量站負(fù)責(zé)。對(duì)災(zāi)害威脅區(qū)進(jìn)行地形和地貌勘測(cè)，關(guān)注居住群眾分布情況，以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)?；谏胶闉?zāi)害的預(yù)警需求，結(jié)合建站所需條件，分別設(shè)立簡(jiǎn)易和自動(dòng)兩種監(jiān)測(cè)站。

2.2 監(jiān)測(cè)方式和報(bào)汛工作制

簡(jiǎn)易雨量站、水位站設(shè)立固定監(jiān)測(cè)人員，監(jiān)測(cè)人員必須熟悉監(jiān)測(cè)方法、預(yù)警指標(biāo)，要求每年汛期進(jìn)行全天值守。當(dāng)時(shí)段雨量或水位達(dá)到預(yù)警指標(biāo)時(shí)，采用人工傳遞及時(shí)上報(bào)鄉(xiāng)、市指揮部和通知下游相關(guān)村組，并要求記錄雨量或水位過程。

自動(dòng)監(jiān)測(cè)站建立，需考慮的因素，包括災(zāi)害威脅區(qū)的洪水特征、經(jīng)濟(jì)條件以及區(qū)域人口分布等；主要建設(shè)內(nèi)容為雨量和水位，確保及時(shí)掌握雨水情信息。在管理模式上設(shè)立無人值守和有人看管兩種模式，從而達(dá)到自動(dòng)化收集雨水情信息和處理突發(fā)情況的目標(biāo)。自動(dòng)監(jiān)測(cè)站提供兩種信息傳輸方式，一種是自報(bào)，還有一種是查詢和應(yīng)答。自報(bào)采用定時(shí)的方式進(jìn)行，此外監(jiān)測(cè)站還提供事件加報(bào)等功能。

2.3 監(jiān)測(cè)站網(wǎng)確定

山洪災(zāi)害普查結(jié)果顯示，境內(nèi)已建成的雨量站共有9處，市氣象局設(shè)立在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地的5處自動(dòng)雨量站都不在本方案涉及的防治區(qū)內(nèi)，不納入本系統(tǒng)。另外，水文系統(tǒng)正在建設(shè)的中小河流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)雨量站中市境內(nèi)有4處站點(diǎn)，有一處（馬皮溝雨量站）在本方案防治區(qū)，可納入本系統(tǒng)。

根據(jù)雨量站布站原則，結(jié)合防治對(duì)象實(shí)際及現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，對(duì)各防治區(qū)進(jìn)行了雨量站布設(shè)。需要在防治區(qū)內(nèi)另外建設(shè)四處自動(dòng)雨量站，12處簡(jiǎn)易雨量站。本系統(tǒng)建成后防治區(qū)范圍內(nèi)雨量監(jiān)測(cè)站共17處，其中簡(jiǎn)易站12處，自動(dòng)站5處（含中小河流1處）。全市防治區(qū)總面積91.1km2，自動(dòng)監(jiān)測(cè)站站網(wǎng)密度達(dá)到18.2km2/站，滿足系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)要求。另外在水利局院內(nèi)設(shè)自動(dòng)雨量站1處。

水位站的布設(shè)首要考慮保護(hù)對(duì)象、流域面積和洪水預(yù)見期等因素，對(duì)于重要的區(qū)域布設(shè)自動(dòng)水位站，一般區(qū)域按簡(jiǎn)易水位站布設(shè)。侯馬市有水庫(kù)2座（金沙水庫(kù)、澮河二庫(kù)），故需設(shè)立自動(dòng)水位站2處。

自動(dòng)雨量站選用翻斗式雨量計(jì)，翻斗式雨量計(jì)是利用翻斗作為感應(yīng)元件測(cè)量降雨的儀器，是目前應(yīng)用于水情信息自動(dòng)采集傳輸系統(tǒng)中的主要儀器。水位傳感器的選取根據(jù)總體設(shè)計(jì)中儀器選取的原則，參考各種新型水位傳感器在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用情況以及工程投資，本方案自動(dòng)水位傳感器選為雷達(dá)水位計(jì)。

2.4 報(bào)汛通信網(wǎng)設(shè)計(jì)

報(bào)汛通信網(wǎng)的建設(shè)內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、通信信道選擇、報(bào)汛通信網(wǎng)的工作體制、通信方式和數(shù)據(jù)傳輸方式選擇等。

各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)之間無數(shù)據(jù)交換，只需要向服務(wù)器傳遞數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)選擇星型網(wǎng)絡(luò)，即可滿足要求。通信信道選擇移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM/GPRS），具有組網(wǎng)靈活、成本低、維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì)。報(bào)汛通信網(wǎng)工作體制嚴(yán)格按照《水清信息編碼》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，報(bào)汛方式有兩類即定時(shí)主動(dòng)報(bào)送和實(shí)時(shí)召測(cè)查詢。報(bào)訊網(wǎng)通訊方式，設(shè)計(jì)為半雙工方式。數(shù)據(jù)傳輸采用異步串行傳輸方式。

3 預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)采集的監(jiān)測(cè)信息和預(yù)報(bào)決策標(biāo)準(zhǔn)，來設(shè)計(jì)預(yù)警系統(tǒng)，借助預(yù)警程序向?yàn)?zāi)害威脅區(qū)及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)送預(yù)警信息。為預(yù)警區(qū)域人員制定防御預(yù)案，提供可靠的依據(jù)和爭(zhēng)取更多的時(shí)間，從而使防范措施得到及時(shí)實(shí)施，極大地減少經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

3.1 設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)要充分考慮山洪災(zāi)害的危害程度、影響范圍等因素，設(shè)計(jì)預(yù)警子系統(tǒng)時(shí)，要確保系統(tǒng)具備經(jīng)濟(jì)可行性和操作可行性，并充分考慮實(shí)際條件，結(jié)合現(xiàn)有資源，進(jìn)行準(zhǔn)確、有效的建設(shè)，同時(shí)還要聯(lián)系群測(cè)群防系統(tǒng)。

3.2 系統(tǒng)組成

預(yù)警系統(tǒng)負(fù)責(zé)獲取預(yù)警信息和發(fā)布預(yù)警信息。獲取預(yù)警信息的方式有兩種，一種是基于預(yù)警平臺(tái)，一種是群測(cè)群防。發(fā)布預(yù)警信息的方式也有兩種，一種是由山洪災(zāi)害防御相關(guān)部門發(fā)布，一種是由群測(cè)群防監(jiān)測(cè)點(diǎn)的值班人員，基于傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)布信息。

3.3 預(yù)警通信系統(tǒng)

預(yù)警通信系統(tǒng)共分為三級(jí)，包括一個(gè)縣級(jí)預(yù)警，兩個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)預(yù)警，九個(gè)行政村和三個(gè)自然村預(yù)警。在預(yù)警系統(tǒng)的部署上采用自上而下的部署方式。保證在每一級(jí)建立完成，并建立下一級(jí)通訊測(cè)試平臺(tái)，保證每部署一個(gè)鄉(xiāng)（辦）或村，都可以一次性測(cè)試完成。

3.4 預(yù)警通信設(shè)備設(shè)置

根據(jù)當(dāng)前通訊現(xiàn)狀，縣級(jí)配備計(jì)算機(jī)、短信預(yù)警發(fā)布平臺(tái)、電話傳真預(yù)警設(shè)備、衛(wèi)星電話。相關(guān)鄉(xiāng)（辦）均配備無線廣播主機(jī)、計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)及備用電源。各村委配備無線廣播、廣播分機(jī)、手搖報(bào)警器、鑼、鼓、號(hào)、電話、備用電源燈。

3.5 預(yù)警信息的發(fā)布

根據(jù)預(yù)警信息獲取途徑不同，預(yù)警發(fā)布權(quán)限歸屬不同的負(fù)責(zé)人，縣級(jí)預(yù)警信息由縣級(jí)負(fù)責(zé)人授權(quán)后，按照規(guī)定的格式統(tǒng)一發(fā)布。群測(cè)群防監(jiān)測(cè)點(diǎn)預(yù)警信息，由監(jiān)測(cè)人員和相關(guān)責(zé)任人自行發(fā)布。預(yù)警分為兩個(gè)階段，即內(nèi)部預(yù)警（對(duì)防汛人員和相關(guān)責(zé)任人）和外部預(yù)警（對(duì)社會(huì)公眾）。預(yù)警信息發(fā)布以短信平臺(tái)為主，還可用語音電話、手機(jī)通話、傳真、有線電視、廣播等手段，在緊急情況下，根據(jù)預(yù)警設(shè)備配置情況和山洪災(zāi)害威脅情況，利用無線預(yù)警廣播、高音喇叭喊話及鑼、鼓、號(hào)、手搖報(bào)警器，向?yàn)?zāi)害可能的威脅區(qū)域發(fā)送警報(bào)。

4 結(jié)語

防災(zāi)減災(zāi)是當(dāng)前社會(huì)關(guān)注的重要問題，而山洪災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡給社會(huì)帶來的危害是非常巨大的，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展有著很大的阻礙作用。山洪災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)目的是及時(shí)發(fā)現(xiàn)災(zāi)害并發(fā)布預(yù)警信息，為人民群眾生命安全提供有力保障，從而有效地減少災(zāi)害損失。