一、山洪災害動態預測預警

（一）基于歷史雨情的山洪預測

基于歷史暴雨的山洪預測步驟為：根據山洪防治對象，選擇控制斷面，劃分流域邊界，提取流域特征值，流域特征值包括流域面積、周長、心形點；在《山西省水文計算手冊》提供暴雨定點選擇方式，在暴雨等值線圖上選擇定點，確定每個定點的控制面積，進行設計暴雨；根據流域范圍內的等值線圖或 DEM 圖確定河流特征值，包括河長、比降；設定不同的前期影響雨量值；量算流域范圍內的不同產流下墊面類型面積和匯流下墊面類型面積；根據產流下墊面和匯流下墊面進行產流參數和匯流參數確定；進行產流計算和匯流計算，得到洪峰流量、峰現時間和洪水過程線。

（二）基于實時雨情的山洪預測

基于實時雨情的山洪預測步驟為：根據山洪防治對象，選擇控制斷面，劃分流域邊界，提取流域特征值，流域特征值包括流域面積、周長、心形點；根據流域范圍內的等值線圖或 DEM 圖確定河流特征值，包括河長、比降；量算流域范圍內的不同產流下墊面類型面積和匯流下墊面類型面積；根據產流下墊面和匯流下墊面進行產流參數和匯流參數確定；根據實際監測前期降雨量，計算前期土濕；以實際降雨量作為設計點暴雨值進行面雨量計算；進行產流計算和匯流計算，得到洪峰流量、峰現時間和洪水過程線。基于歷史暴雨和實時雨情進行山洪預測的區別在于前者以設計暴雨為基礎進行輸入，且前期土濕也是基于假定進行設計；而后者則以實際監測雨量為輸入產流計算，不進行設計暴雨過程，且前提土濕也是通過降雨量進行計算。共同點在于進行產流和匯流所采用的方式及進行設計洪水過程相同。

二、山洪災害動態預測預警軟件系統設計

（一）數據庫連接功能

山西省已經建立的數據庫包括實時雨水情數據庫和山洪災害調查評價數據。在進行動態預警設計中需新建預測預警方案庫和實時預報方案庫。系統能夠實時連接這些數據庫，讀取相應數據內容。

（二）軟件系統流程

軟件系統流程包括：增加控制斷面位置及其縱橫斷面數據；自動生成不同時段、不同頻率的設計點暴雨、設計面暴雨和不同頻率設計洪峰流量、水位，成果存儲入庫作為預案庫；自動生成流域分布式水文模型模塊；輸入暴雨洪水資料，自動生成歷史洪水模擬庫及其參數庫；根據控制斷面和防災對象之間關系，建立水位預警；防災對象基本屬性。

（三）底層封裝數據

根據《山西省水文計算手冊》，軟件系統中需封裝的基礎數據包括暴雨圖集、下墊面圖集、土壤質地數據、土地利用類型數據、DEM 數據和斷面數據。

（四）底層封裝模型

在軟件中需封裝的水文模型暴力雙曲正切模型、雙超模型、SWⅠ模型和馬斯京根模型進行河道洪水演進模型。

（五）系統功能

對實時雨水情庫進行簡單的查詢功能，參考現有實時雨水情庫；對山洪災害調查評價基礎數據、成果進行簡單的查詢管理功能；任意斷面進行分析評價形成預案功能；任意控制斷面采用實時雨水情進行雙曲正切模型預警與雙超模型預報功能，形成自動預報（斷面包括所有的水位、水文站點，即能夠實時進行數據更新）；防災對象災情評估功能，對象屬于控制斷面或對象上游有控制斷面，可通過水位對防災對象進行預警；可以形成簡報，通過簡單編輯可發送郵件、短信、彩信功能。

（六）預期效果

該軟件系統可以設定任意點作為預測預警控制斷面開展預測預警；根據實時雨水情自動計算設定好的控制斷面洪水預報結果；根據防災對象情況和預測預報結果，形成用于上報、發布的預報方案和預警方案；對防災對象根據需求進行任意圖層控制與顯示，形成專題圖。

結語：

開展山洪災害動態預測預警，實現了預警的動態化。山洪災害靜態預警是以歷史暴雨情景為基本預案，及山洪災害調查評價成果在集入縣級平臺之后可以任意查詢危險村不同暴雨頻率下的山洪災害情況，進行災情評估。實現山洪災害動態預警后，首先應對實時雨情進行評估，計算其重現期；然后通過實時雨量—洪水模擬計算，得到對應防洪對象的洪峰情況，評估可能來水的重現期；最后根據沿河村落居民戶分布情況和山洪災害斷面測量情景，進行災情評估與預演。通過建立縣、市和省三級動態預測預警，極大地提高山洪災害的預見期，減少山洪災害損失，使決策風險降低。

編輯：王慧

[原創]山洪災害動態預警系統設計

圖文簡介

開展山洪災害動態預測預警，實現了預警的動態化。山洪災害靜態預警是以歷史暴雨情景為基本預案，及山洪災害調查評價成果在集入縣級平臺之后可以任意查詢危險村不同暴雨頻率下的山洪災害情況，進行災情評估。