水利工程防汛措施与抢险对策研究

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年第4月10期   作者: 张庆山1 王希2 苏令勇3
[导读] 防汛抢险工作中应用水利信息化是信息时代的必要举措,
        张庆山1  王希2  苏令勇3

        济南黄河河务局槐荫黄河河务局  山东省济南市  250001
         
        摘要:防汛抢险工作中应用水利信息化是信息时代的必要举措,当今最为常用的就是3S技术,在防汛抢险指挥调度中发挥出了关键性的作用。与此同时,相关部门还要利用信息化技术构建防汛抢险监测系统,科学规划系统结构和功能,打造高素质的人才队伍,致力于为水利信息化在防汛抢险工作中的有效应用提供坚实保障,推进社会经济可持续发展进程。
        关键词:水利工程;防汛措施;抢险对策;信息化
        前言
        新时期,我国防汛抢险工作已经全面迈入了新的阶段,最为明显的一个标志就是现代信息技术的广泛应用,给相关工作的开展注入了源源不断的生机活力,大幅提高了工作效率和工作质量。
        1水利工程防汛措施
        1.1堤坝
        我国内陆地区具有非常多的河流,多集中于华北、东北以及华中等区域,在夏季多雨时节,因降雨量的骤增以及河流的汇水作用进而使河道水位上涨严重,导致汛期出现。修建堤坝是一种十分有效的防汛方式,通常情况下需要在低洼地区和河道水位上升明显的地区修建堤坝。根据过往的防汛经验明确修建堤坝的具体位置,进而有效避免河道水大量涌出,对两岸造成严重危害。尤其对于黄河下游区域来说,因为河道高悬空中,需要修建大型堤坝,这样才能避免汛期黄河水从河道浸出,导致漫溢、决堤等险情。
        1.2水库
        当下我国的大型水库主要有长江三峡水库、黄河小浪底水库等,水库对于防汛抢险具有十分重要的作用,特别是今年汛期,三峡水库充分发挥短时间“拦洪峰”的防洪模式,为长江中下游防洪减灾发挥了极其重要的作用。水库能够在洪水到来之前提前做好各项防汛应急准备,具有较强的削峰、错峰作用,能够有效防止汛情发展,减少洪涝灾害带来的损失。因防汛作用的特殊性,本文对水库防汛的主要原理展开分析。若库区范围内出现高强度、大范围的降水,同时受水库汇水面雨量聚集的影响,水库水位会呈上升的趋势,由于水库汇水面的大小具有一定的局限性,所以水位上升的速度会越来越快。该过程的大多数水量来源于水库库容范围内降水以及上游局部水量的增加。降水消失后水库库容范围内的降水供水量也会随之减少,进而导致水位迅速下降。但由于上游河流的汇水面和汇水量较大,不断流入水库中,导致水库水位又会缓慢增长,虽然水流时间和上涨速度缓慢,但是水位洪峰依然很高,体现在水库水位曲线上产生了对立的两个峰。通常情况下,第二次洪峰的坡度较缓,但是其峰值非常高,也是水库防洪的重点控制因素。在具体的防汛过程中,需要在洪峰来临时通过水库的汇集作用使河道下游输水量下降,进而缓解下游河道的水位压力,这一控制方式便是“削峰”。但是,因为水库上游的水量非常大,水库水量良好的蓄积性能并不能彻底解决上游过多的来水量,因此,要对水库水位进行分步泄洪处理,划分不同的时间段进行泄洪处理,进而确保河道流动水位和洪峰错开,这样能够有效防止大量长时间洪峰经过下游造成的防汛压力,这一控制方式便是“错峰”。水库对削峰和错峰进行合理分配,能够实现对河道洪水的有效控制。
        1.3蓄滞洪区
        蓄滞洪区对于河流防汛来说具有重要的作用,如果发生河流洪涝灾害,由于上游具有非常大的来水量,水量过急导致水库不能彻底消除和降低洪峰,在该过程中可以通过蓄滞洪区对局部洪水进行蓄积,进而防止大量洪水对下游造成严重冲击。通常情况下,低洼地或者河流滩涂地多被应用于蓄滞洪区,位于河道堤坝的左右两侧,一些区域在蓄滞洪区中设置自溃堤,如果出现大量洪水,则会将一些多余的洪水蓄积在该区域,进而达到削峰的效果。

但是实际上,蓄滞洪区并不能主动对洪水进行蓄积。除此之外,一些大型水利工程中,同样也设置了分洪闸等相关防汛措施,通过对多种防汛设置的综合利用能够满足汛期防洪的要求。
        2防汛抢险工作中常用信息化技术分析
        2.1数据获取及管理技术
        GPS和RS的结合使用能够获得精准数据,运用GIS立数据库,利用雷达数据提取洪涝灾害淹没范围,用航天遥感监测旱情取得的效果较好。在防汛抢险工作中,借助移动智能设备进行信息的采集和上传,指挥中心将接收到的信息进行整合和处理,将各种类型的数据分门别类的保存在数据库中,为各单位、各岗位工作人员查询、检索和使用数据提供了便利服务。
        2.2空间信息可视化技术
        应用GIS防汛抢险信息及决策结果的可视化表达与输出功能。在当地的地形图上可以清晰看到行政区划、交通、人口分布、土地利用、土壤植被分布等信息,适时地加入气候和水文信息,利用GIS编辑功能标绘防汛抢险指挥调度方案,如人员转移方向、物资调配方案等,GIS强大的图形输出功能可以迅速生成决策结果图件,将防汛抢险流程进行真实模拟,对工作方案加以不断优化。
        2.3数字高程模型技术
        该技术可以实现场景模拟、洪灾风险分析、灾情统计与评估等。以DEM利用3S将水利工程以三维模型的形式展现出来,可以监控水利工程的运行情况。用微观的数学模型模拟和分析计算水流在地表的流态(坡度、波向等)和河道的洪水演进,确定淹没范围内各单元的水深,结合灾害背景数据、社会经济数据以及淹没历时,可以计算受灾范围和具体损失。
        3水利信息化在防汛抢险工作中的应用策略
        3.1提升防汛抢险工作技术能力
        要想大幅提高防汛抢险工作技术能力,就要充分考虑应用信息化技术,构建具有自动化、智慧化特征的防汛抢险监测系统,健全数据监测网络,用于对流域水环境信息进行全方位、全过程的动态监测,以便实施对水旱灾害的科学预测和有效应对,尽可能减少灾害损失。地方政府要加大资金投入力度,引进先进技术和设备,构建功能强大的监测预警系统,用于对信息进行自动化的采集和分析,得出关于水旱灾害的比较准确的结论,彻底杜绝了人为因素对此过程的干预,提高了决策的科学性与可行性,对于水旱灾害的预防和控制会更具实效。与此同时,还要利用该系统对水利设施的运行进行监控,以便在发现水利设施的异常和故障时及时通知专业人员进行修复,确保水利设施能够安全可靠的运行,真正发挥出对洪水的疏通、引导功能,降低水旱灾害发生概率。
        3.2做好水利信息化建设的规划
        防汛抢险监测系统还能为各单位部门之间的信息共享提供平台,加深了防汛抢险工作主体单位之间的联系,他们的合作更加频繁,信息传递更加高效,有利于对资源的集中配置和高效利用,提高工作效率和工作质量,达成防汛抢险工作根本目标。采取合适的市场化运作手段,因地制宜的进行水利信息化建设方案的规划设计,确保防汛抢险监测系统具有数据收集、信息监测以及数据分析等多重功能,能够充分满足防汛抢险工作需求,建设规范严谨的水利信息防洪抗旱管理体系。此外,加强防汛抢险监测系统的升级和改造,探索其他的建设模式是极为必要的,采用以产业带动产品的发展形势,研发具备更高技术水平的防汛抢险产品,以提高资源利用率,强化对水旱灾害的应对能力。
        结束语
        总而言之,相关部门还要利用信息化技术构建防汛抢险监测系统,科学规划系统结构和功能,打造高素质的人才队伍,致力于为水利信息化在防汛抢险工作中的有效应用提供坚实保障,推进社会经济可持续发展进程。
参考文献:
[1]汪志雄.水利信息化在防汛抢险工作中的应用[J].时代农机,2019,46(11):42-43+45.
[2]张文.水利信息化在防汛抢险工作中的应用分析[J].陕西水利,2019(03):147-148
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