可预估的“风险” ——解析安徽省暴雨洪涝灾害风险评估业务的新进展

  “流域暴雨洪涝灾害发生的最直接原因是流域集水区内的降水量超过某一临界值,使河流水量无法维持出入平衡,从而导致渍涝等灾害。”安徽省气候中心主任田红说。

  长期以来,对暴雨洪涝灾害的准确预估问题一直困扰着气象科研人员。2011年至2014年,安徽省气候中心借助中国气象局现代气候业务建设试点项目“暴雨洪涝灾害风险评估”的研究成果,积极开展暴雨洪涝灾害风险评估业务,努力做到从天气预报到灾害预报的延伸,以期减少人民群众的生命财产损失。

  分析要素关联 建立风险评估方法

  7月4日一早,在安徽省委书记张宝顺的办公桌上,《7月4日至5日大别山区山洪、沿江东部内涝气象风险较高》的材料引起了他的关注。这是安徽省气象局今年发出的第五期灾害风险评估报告。“请有关市县加强防汛值班,严防山洪泥石流、山体滑坡等灾害,确保群众生命安全。”张宝顺立即作出重要批示。

  暴雨可以预报,但某个地区的洪涝灾害程度能被准确预测吗?安徽省气候中心评价科科长谢五三说:“目前,我们正在向这方面努力,并且已经进行了一些业务试应用。”

  针对暴雨洪涝致灾过程,科研技术人员将评估分解为流域面雨量的计算、降水致洪过程的描述以及致灾临界雨量的确定、灾害影响范围和强度的动态分析、承灾体的暴露度及灾损敏感性评估等一系列气象水文和统计环节,并采用多学科交叉的方式综合解决这些环节中的关键问题。通过分析各部分关键要素的因果关联耦合各个环节,科研人员建立了面向实时防灾减灾的暴雨洪涝灾害风险评估方法,实现了灾害风险的精细化动态评估。

  耦合需要考虑的因素较多,谢五三打了一个比方,“就好像一个人头痛,这只是表象,必须将所有相关环节进行逐一检查,才能找到病因。”在业务开展过程中,团队成员综合运用气象学、水文学以及统计学方法,并结合GIS技术,依托暴雨灾害风险普查,不断进行测试、调整、修正,循着“病症”找“病因”,而后“开方抓药”。

  目前,安徽省气候中心在致灾临界气象条件、降水致洪过程、洪水淹没模拟和承灾体数据库等方面的研究均取得了突破,并且在研发关键技术的基础上,建立了降水-流域面雨量-径流-淹没范围及水深分布-灾损风险的暴雨洪涝灾害实时动态评估技术体系,基本形成了由面雨量计算、致灾临界条件判定、洪水淹没模拟和定量风险识别等关键技术组成的动态风险评估业务流程。这一流程在2012年至2014年汛期的多次暴雨过程中被投入业务应用。以此为基础,科研人员还研发出了全新的业务产品——《灾害风险评估快报》。

  高新技术成就风险评估业务

  6月26日晚,位于昌源河流经的皖南山间盆地里的昌溪村在12个小时内降雨量达到139毫米。持续的强降雨导致山洪暴发。然而,由于预警及时,山洪并没有造成人员伤亡。

  针对此次降水过程,安徽省气候中心派出调查组及时赶赴现场进行实地调查,并应用新版淹没模型“Floodarea”对新安江上中游进行了淹没风险分析。结果表明:从昌源河河道及其附近的渔梁和三阳(梅溪)水文站水位上涨幅度来看,模拟涨水深度与实际涨水深度基本接近。

  据项目组主要成员卢燕宇介绍,此次评估工作引进了“Floodarea”进行洪水动态模拟,开展了模型的本地化应用和模拟效果检验,并综合全省各地不同下垫面情况,对淹没模型进行了参数化处理,以求获取较为真实的暴雨洪涝淹没时空物理场。

  各种高新技术和创新的工作方式成就了安徽暴雨洪涝灾害风险评估业务。这些高新技术和工作方式包括:基于GIS技术和高精度地形数据提取出全省主要河流的流域范围;根据不同地区的特点和资料情况,综合采用水文模型、统计分析、个例分析、情景模拟等方法来确定各地区的致灾临界阈值;研发出淹没模型实时自动化运行技术以及承灾体暴露度动态识别技术,构建了以动态淹没模型为核心的模块;构建了暴雨洪涝灾害风险评估系统平台,以实时风险评估分析为核心,对现有关键技术和成果进行了集成和整合。

解决 方案

      防雷安全监管检测平台是一套集定期检测与逐日提醒及实时监管为一体的市级综合管理系统平台。软件人性化设计,操作简便;检测记录可批量导入导出,方便批次检测;检测记录可按单位自由选择若干单体检测;即可单独上传单体附后,也可统一上传公共资料,省时省力;实时通过多种颜色区分检测状态,让检测明了;实时了解检测提醒,及时掌握动态,轻松监管;多种监管方式处理、查阅;监管记录、监管日报、月度台账,全面掌控。

      强天气监测预警快报系统,是一套依托历史数据、自动站、雷达、卫星及各种地面传感检测仪器实时传送的数据为底层载体,通过数据抽取、实时转换、资源整合、大数据分析、科学算法,由系统智能触发气象要素,以分秒级的运算速度自动快捷生成,实时、正确、方便的通过互联网+平台及短信等方式快速传播,为减灾、防灾、决策提供第一手资料,从而为避灾起到关键性作用。
      系统特色: 全自动,无须人工,自动生成;模板库,满足个性化需求;高可靠性,免日常维护;短信推送,及时掌握动态;一键获取,简单实用;十大功能,涵盖全年四季; 信息合成,数据、地图、曲线等批量叠加;报表统计,满足管理部门复杂需求;简洁界面,美观大方图片生成,方便保存。
      十大功能:低能见度通报;高温简报;低温快报;冷空气简报;大风快报;台风快报;暴雨快报;雷电快报;强对流快报;雨情通报。
      该系统可以方便的嵌入到APP、网站、微信中,实现多形式表述与快速传播,提高气象服务能力,方便广大不同需求公众用户多渠道、主动、迅速、方便地获取最及时、准确的气象信息。

主要有三部分组成:气象数据库、基于C/S架构的气象数据实时同步系统、基于B/S架构的气象微网。通过建立统一的气象数据库,使原本零散的数据实现统一,方便系统维护,所有数据(包括预报数据、观测数据等)通过数据实时同步系统统一入库。
目前主要功能有:天气监测、预报预警、天气服务等三大模块;
天气监测:实况监测、风力监测、气温监测、降水监测、卫星云图、雷达回波、台风路径。
预报预警:72小时预报、短期天气、七天预报、指数预报、景区天气、预警信号。
天气服务:气象微网、服务说明、帮助等。

根据气象行业数据特点,特别是气象观测数据、预报数据、服务产品、社会经济数据、业务支撑数据等,形成一个标准化的公共气象服务综合数据库,实现了省、市、县三级数据、产品的同步和共享,应用可定制的多种分发传输策略,达到了高效传输、稳定传输、智能传输的目标要求,并具有可扩展性,可解决气象系统常用的数据传输问题。 
主要特色
高效通信,传输效率极高; 
具有安全策略,保证授权传输;
支持多点互传,方便数据分发; 
实现对雷达数据的分析、处理,最终转换成空间数据入库;
可对卫星云图数据处理成图片格式;
量身定制,适合气象数据同步。

县级气象综合业务服务系统以自动化采集与共享的融合数据为基础,以县级气象局各岗位的工作内容为中心,以各岗位工作的实际 IT 需求为指导,充分整合现有业务系统,实现县级气象局全面的数据融合、业务融合,以实现县级气象业务和气象服务的集约化管理。系统在纵向延伸上,实现向上与国家局、省局、市局的数据对接,向下打通与终端受众群体的信息发布渠道;在横向延伸上,实现县级政府各部门横向融合的预警发布平台、防灾减灾指挥平台。

1、观测要素:能够实现调阅所有气象站的逐时天气实况, WEBGIS地图上展示多要素显示或单要素观测数据(要素可选),可显隐站点信息(站号、站名),同时提供列表数据,可进行查询和统计;同时可针对雨量、温度、风力、气压等形成相应的色斑图。
2、雷达资料:显示最新的雷达回波并叠加到Gis地图,可实现对雷达回波图的放大、缩小功能,并且能过滤指定强度雷达回波;可以按时间段查询历史数据,用户还可动画演示雷达图变化过程;达到阈值(可设置)时进行报警,主要以声音形式为主。
3、卫星资料:显示最新的卫星云图并叠加到Gis地图,可实现对卫星云图的放大、缩小功能;可以按时间段查询历史数据,用户还可动画演示雷达图变化过程;

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