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【防汛科普】国际减灾日|提前防御山洪灾害,珠科院有妙招
2022年10月13日是第33个国际减灾日,主题是“早预警、早行动”,国际减灾日的设立旨在通过建立健全政府主导、社会参与、多方协同的自然灾害早期预警与应急响应行动机制,着力提高全社会灾害风险防范应对能力。自然灾害随时可能发生,提前做好防御才能更大程度避免生命危险和财产损失。
目前,山洪灾害是造成我国人员伤亡的主要灾种,据资料统计,其所造成的洪灾损失占全国洪灾损失的70%~80%。中小河流由于产汇流非线性特质显著,流域内布设的水文站网密度较为稀疏,大多缺乏长序列水文监测资料,且防洪基础设施薄弱,短历时强降雨极易诱发流域山洪灾害,并具有突发性强、历时短、破坏力大等特点,一直是我国防洪减灾工作的难点。
该怎样防御?
灾害预警是山洪灾害防御的关键环节与技术难点,其中河道警戒水位是一种常用手段,其具有确定成本低、基层可操作性强等优势。政府部门出台的一系列文件都明确了警戒水位制定的重要性,如国家防汛抗旱总指挥部发布的《水情预警发布管理办法(试行)》规定了流域洪水等级预警标准、广州市水务局印发的《广州市水旱灾害防御体系标准化建设工作方案》明确以江河洪水警戒水位等指标作为预警信息报送方式等。
在以往的山洪灾害预警工作中,都是等河道水位上涨到警戒水位才开始发布水情预警信息,但对于中小河流山洪预报预警而言,这类方式显然滞后于中小河流雨水情、灾情的变化。中小河流山洪灾害预警预报的关键是延长灾害的预见期,从而实现“早介入、早行动、早预防”,指导中小河流山洪灾害防御工作。近年来,珠科院以洪涝灾害学科为本底,集聚优势科研力量,致力于支撑粤港澳大湾区内各级水行政主管部门开展中小河流山洪灾害防御工作,打造了诸多成功案例,有力保障了人民生命财产安全。
典型案例
以广州市增城区派潭河流域为例,珠科院在中小河流山洪灾害防御方面实现了“早预警、早行动”的成功实践。
流域情况
派潭河位于广州市增城区境内,属增江一级支流,东江二级支流,自北向东南流向,流域面积358平方千米,主河长度36千米,具有14条一级支流。派潭河流域雨量充沛,多年平均降雨量为2027毫米,且地处暴雨中心,降雨强度大,河床坡降陡,水流湍急、汇水快,洪水夹杂泥沙较多,加之上游小型水库调蓄能力有限、监测站点不足等系列问题,导致流域洪涝灾害频发,严重影响派潭镇人民的生命财产安全和社会经济发展。
方法介绍
为支撑派潭河防汛抢险工作,当地水行政主管部门全面剖析问题所在,努力提升防范化解重大风险的能力。珠科院作为技术支撑单位,从非工程措施角度出发,从确定河道断面“降雨量-水位涨幅”关系和科学制定警戒水位两个方面入手,着力延长山洪灾害预见期,并综合灾害临期预警机制和防御预案,全链条支撑派潭河流域山洪灾害防御工作。
1.确定河道断面“降雨量-水位涨幅”关系
针对派潭河流域产汇流特点,采用中小流域暴雨山洪模拟模型和数据驱动模型相结合的方法,综合确定重点河道断面派潭站、高滩站的“降雨量—水位涨幅”关系,通过流域实测降雨量及降雨数值预报作为驱动因子实现河道重点断面水位涨幅趋势研判,有效延长了山洪灾害预警的预见期,增加了实际操作的便捷性、可行性。
2.综合确定警戒水位
依据国家标准《水文基本术语和符号标准(GB/T 50095-2014)》,警戒水位指的是可能造成防洪工程或防护区出现险情的河流和其他水体的水位。若警戒水位选取过高,山丘区中小河流流域山洪灾害突发性强、涨幅快的特性,则会使防汛抢险措手不及,造成防汛形势被动。若警戒水位选取过低,汛期发布警戒水位频繁,防汛队伍疲于奔命,形成“有警无险”的概念,产生松懈麻痹思想,反而失去警戒作用。
基于派潭河流域山洪灾害防御现状,在充分结合河道断面降雨量—水位涨幅关系、河道堤防薄弱环节、洪水演进时间、人员转移时间等因素的基础上,基于实测水位数据,采用水位频率分析、水力学分析等多种数值模拟分析方法,最终确定派潭河流域山洪灾害警戒水位。
在实际运用中,基于气象部门降雨预报结果,利用“降雨量-水位涨幅”关系曲线提前研判河道水位涨幅,滚动预测分析河道水位是否可能超警戒水位或发生漫溢,及时发布预警信息并启动山洪灾害防御应急预案,提前规避可能造成的灾害。
实际应用
2022年6月14日,广州市增城区气象台6时43分发布增城区中新镇、派潭镇暴雨黄色预警信号,市气象灾害应急指挥部6月14日8时7分起启动广州市气象灾害(暴雨)Ⅳ级应急响应。珠科院积极响应,对增城区山洪灾害进行预警计算,并及时向增城区水务局和派潭镇政府报送增城区洪涝风险区划分、派潭河流域水位涨率曲线等成果。区水务局和镇政府根据珠科院提交结果研判10个网格单元洪涝风险等级将达到高风险,预测派潭河派潭站水位将达到警戒水位13.5米,符合转移避险启动条件,提前2小时发布暴雨山洪预警信息,及时转移1528人,做到无人员伤亡,是中小河流山洪灾害防御的一次成功典范。
山洪灾害过后,珠科院随即进行隐患摸查,开展提防薄弱段及地势低洼区风险要素的调研工作,并对调研成果汇总形成防汛台账报送水务局,形成水旱灾害风险闭环管理,确保所有隐患处置到位。
未来,珠科院将集聚优势科研力量,按照“早预警、早行动”“防大汛、抗大灾、抢大险”的要求,继续扎实做好中小河流山洪灾害监测预警机制等各项研究,并将派潭河流域山洪灾害防御的技术和经验在其他中小河流的山洪灾害防御工作中大力推广。同时,积极动员开展防灾减灾科普宣传教育活动,向公众宣传识灾避灾避险基本知识和防范自救技能,着力提升社会灾害预警和应急响应能力,为切实保障粤港澳大湾区人民群众生命财产安全贡献力量。
作者:王汉岗、丁武 责编:黄丽婷