水文气象预警技术在山洪灾害防治中的作用

王雨薇

摘要：我国幅员辽阔，从南至北，在气候、地势地形、自然风貌等方面均存在巨大差异，虽然中小河流众多，但因地形结构复杂，在不同地区降雨分布并不均匀，洪涝灾害、旱灾在不同季节、不同地域均会呈现出频繁发生的情况，对当地的农业生产，甚至人民的生命、财产安全均构成较大威胁。因此，预防山洪等自然灾害、尽可能减轻这类灾害导致的人员伤亡和经济损失，已成为我国防洪减灾方面工作的重点内容。本文就水文气象预警技术在山洪灾害防治中的作用及运用作出充分探讨，以期为气象技术在我国自然灾害防治中作出一定贡献。

关键词：水文气象预警技术；山洪灾害防治；作用；应用

    近年来，随着工业发展、环境破坏，自然环境呈现出恶化趋势，不少地域在特定季节会因降雨过多而出现洪水、泥石流、山体滑坡等灾害，对当地人民生命财产安全构成了巨大威胁。对各地调查数据均显示，因山洪灾害造成的损失非常巨大，表明对这类灾害的防治已成为当前亟需解决的问题。与其他类型的自然灾害相比，山洪具有突发性强、成灾快、季节性强、区域性明显、灾后恢复困难等特点，虽然一次山洪多局限于某个县市，很少会大范围的波及，但会对当地交通、工矿、村庄等造成极大破坏，引发大量人员伤亡和财产损失，灾后重建也面临巨大压力。就目前来看，预测预防山洪灾害较为困难，现有的水文气象预警技术在山洪灾害预测方面仍存在较大缺陷，不仅在易出现山洪地区的监测站网较少，未能形成全覆盖，而且，在预报方案、计算方法、预警信息发布等方面均存在技术问题，很难对山洪灾害形成有效的防治手段。基于此，本文专门提出水文气象站网布设原则、预报方法及注意事项等方面的建议，以期对山洪防治实践提供技术方面的指导。

1水文气象站网的布设原则

    将洪灾频发的地区设置为山洪灾害重点防治区，在其中布设水文气象站网应遵循以下原则：增加自动雨量观测站的布设密度，确保每间隔10-20km布设一个观测站点；温带、内陆和热带地区易发生山洪的山丘地带，应平均3-5条山洪沟处就应布设一个水位站，将站网的密度控制在300-1000km2/站。设置自动观测气象站[1]，重点区域保持站间距在20-40km左右，一般防治区站间距40km左右，以做到对地区气温、气压、湿度、风速、降水等指标观测的全覆盖，并达到动态掌握上述指标的目的。对人口密度大的重点防治区，应结合洪水传播时间特点来布设水文站，并在经济可承受范围尽量增加布设密度。对于一般防治区来说，自动雨量观测站间距可保持在20-40km，水位站则控制在1000-3000km2/站。

2山洪灾害致宰降雨预报方法应用

2.1临界雨强计算方法

山洪灾害临界雨强信息，是开展山洪预报、预警工作的重要防控指标，可为下一步的山洪灾害防治方案提供可靠的依据。因此，对山洪频发区致灾临界雨强信息的准确掌握，是山洪灾害防治实践的重点问题。在对某一重点山洪灾害区进行该信息收集时，应根据实地调查情况，尽可能全面的获取该地区既往历史记录中关于山洪灾害场次、地质、水文、气象等方面的资料，并对该地区水文气象、暴雨时空分布特征，山洪频率、降雨导致山洪的气象条件等进行充分分析[2]，根据自动观测雨量站的相关记录，统计以往历次山洪地区不同时间间隔的最大雨量，以及各时间单位中最大雨量值的极小值，将其作为单站临界雨强数据进行记录和统计。

在确定山洪灾害临界雨强时，应关注到如下问题：（1）即使在同一时间段，不同站点所观测到的临界雨量基本也是不一致的，这是因为不同站点所在位置的地质、地形、前期降雨量、自然气候等不同。在那些地形较为陡峭、土壤对水的吸收能力较强、前期降雨量小而年降雨量大的区域，站点所观测记录的临界雨量一般较大，反之则较小。（2）同一站点不同时间段的临界雨量，是该站点对不同时间段最大降雨敏感度的主要评价指标。所以，各观测站点应综合分析各时段临界降雨量数据，结合以往历史山洪资料，确定山洪最可能爆发的时段。同时，应综合考量各时间段的临界降雨量，只要发现有一个时段的降雨量接近临界值并继续呈增高趋势，就有发生山洪的可能，需及时作出预警。

2.2小尺度数值预报模式

    因山洪一般好发于200km2大小的山洪沟中，就目前的监测手段来看，很难做到对所有的山洪沟建立起全覆盖的监测网络，而常规的气象观测资料也无法观测中小尺度致灾天气系统。所以，须在上述山洪灾害地区引入小尺度数值天气模式，以便于更好的掌握这些地区的降雨预报信息。实际运用时，可选用高分辨率模式MM5V3对部分典型山洪灾害地区进行天气模拟。既往的应用实践发现，上述模式结合地形、地表特征资料后，可较好的模拟和预报这些复杂地形的降水情况，甚至可对无资料的山洪沟地区也能做到较准确的降水预报。而且，如果在有条件的情况下，运用高分辨数值天气预报模型进行相关预报业务，可在山洪降雨预报预警中发挥良好的作用。

2.3致灾强降雨综合预报

    在致灾强降雨综合预报中，可立足于当前的气象业务系统，站在短时、短期的角度提出新型预报手段。如可针对1-6h及24-72h分布进行降雨预报，在不同预见期使用不同的预报方法。1-6h降水预报可运用雷达降水产品，综合利用雷达回波资料、T213形势场及物理量场进行短时预报的制作。在1-6h短时方案中，包括1-3h及3-6h的降水预报，以及6h内降水强度变化的预报，均可以综合使用[3]。24-72h降水预报，则可采用中国T213、德国和日本降水模式进行分析，结合雨带走向、和实际雨带轴线偏离情况、降水中心情况及预报员自身使用经验等，综合分析降水产品性能，并采用等权重平均法获得最终的降水预报产品。

3山洪灾害防治的注意事项

通过水文气象预警技术进行的山洪灾害预警预报，是一个复杂而系统的任务。预报信息的准确性，主要和技术人员在不同周期内采集、传递信息的方式以及操作过程密切相关。所以，进行灾害预报时，需要选择科学、合理的信息采集、传输手段，并根据当地洪水信息、数据监测及信息发布级别、对象等要素进行综合分析，最终获得最精准的数据资料，运用科学的方式进行信息发布。

4结语

    总之，山洪暴发会引发一系列地质灾害，对我国经济、社会发展都造成不利影响。气象预报部门应充分掌握水文气象站网布设原则，合理选择临界雨强计算方法、小尺度数值预报模式和致灾强降雨综合预报方式，做好山洪灾害预警，为各地防灾工作提供可靠的参考。

参考文献：

[1]刘志雨．山洪预警预报技术研究与应用[J]．中国防汛抗旱，2012，22(02)：41·45，50．

[2]陈建萍,张美花,郑凌琳. 山洪灾害防治中水文气象测报预报警报应用对策分析[J]. 地球, 2013(3):202-202.
[3]田济扬,刘荣华,李锐,等. 气象水文耦合预报技术在山洪灾害防御中的应用与展望[J]. 中国防汛抗旱,2020,30(9):54-57,112.