登陆注册
2257600000010

第10章 防“洪”于未然(1)

我们知道洪灾是由于江、河、湖、库水位猛涨,堤坝漫溢或溃决,使客水入境而造成的灾害。洪灾除对农业造成重大灾害外,还会造成工业甚至生命财产的损失,是威胁人类生存的十大自然灾害之一,所以对洪水灾害的防患就显得非常重要了。

洪涝灾害的监测

水文要素是洪涝灾害监测信息的重要组成部分。水文要素是表现某一地点或区域在某一时间水文情况的主要物理量,包括降水、蒸发和径流以及水位、流速、流量、水温、含沙量、冰凌和水质等,通常由水文站网通过水文测验加以测定。

与洪涝灾害关系密切的水文要素主要有降水、水位、流量、淹没面积、淹没历时和土壤含水量等。

1.降水量观测

降水量可用雨量器或雨量计直接观测,也可以通过测雨雷达和利用卫星云图间接测算。

(1)直接观测方法:即在某一测点水平安装一个具有一定承雨口径的雨量器或雨量计,直接计量降水的时间和数量,并以此代表其控制范围内的降水量,它是使用最为广泛的降水量观测方法。目前,使用最多的为翻斗式雨量计(2)间接测算途径:通过测雨雷达和利用卫星云图来测算一定区域内的降水量。雷达发出的电磁波穿过云雨将衰减,根据接收到的回波强度,反算降雨的强度,因此可用地面实测降雨资料率定雷达测雨公式来测定降水,雷达测雨的有效半径一般为200~300千米,距离越远,误差越大。

2.水位观测

我国最早的水位观测可追溯到公元前251年的战国时期。秦李冰在岷江上修建了都江堰引水灌溉工程,立三石人于三水中测量水面高低,为了满足引水,要求“竭不至足,盛不没肩”,说明当时不但已建立起观测水位的明确概念,而且还清楚地意识到水位与流量的关系。

水位观测是观测水流情况的基本水文测验项目,其观测时间、每日观测次数,以能掌握一日内水位的变化过程和满足水文情报预报的需要为准,平水时每日观测1次或2次,洪水时期、防凌时期及冰雪融化期,应增加观测次数,以测取完整的水位变化过程。水位变化频繁,人工观测有困难时,一般用自记水位计,以保证水位记录的完整性。有时在水位观测时,同时测记河床变化、流势、流向、引水、冰情、波浪、水生植物、风向、风力、水面起伏度、水温及对河流、湖泊、水库发生影响的其他现象。

通常水位观测设备有水尺及自记水位计两类。采用基面有两种,一种为绝对基面,一般以国家规定的统一水准基面为标准;另一种为假定基面,即对尚未接测至绝对基面的观测点,采用低于河床最低处作为标准。用水尺直接观测时,一般水尺读数加已知水尺零点高程即得水位。

水尺设置通常应布设在河道顺直、断面比较规则、水流稳定,无分流、斜流、乱石阻塞的地点;并尽量避开不便观测及有大量工业废水和城市污水排入的地点,使观测到的水位资料具有代表性和准确性;为了使水位流量关系稳定,观测水位还应避开水流受变动回水影响及水量变化较大的地点(如大量引水、大坝等)。

自记水位计是能自动记录水位变化过程的仪器,有的还能将所观测的数据以数字的方式远传到室内,使水位观测自动化和远传化。常用的水位计有浮子式、压力式、气泡式、超声波式等类型。

(1)浮子式水位计:利用浮子跟踪水位升降,以机械方式直接传动记录。用浮子式水位计需有测井设备(包括进水管),适合岸坡稳定、河床冲淤不大的低含沙河段。浮子式水位计在我国应用较广。

(2)压力式水位计:根据压力与水深成正比关系的静水压力原理,运用压敏元件作传感器的水位计。

当传感器固定在水下某一测点时,该测点以上水柱压力高度加上该点高程,即可间接地测出水位。该仪器适用于不便建测井的地区。

(3)气泡式水位计:将一根上端装有压力传感器和气源的管子插入水中,以恒定流向管子里通入少量空气或惰性气体,压力传感器即可测出管内气体压力,此值与管子末端以上水头成正比,通过记录系统转换成水位。该仪器的压力传感器不直接与水体接触,可不建测井,特别适用于水体污染严重和腐蚀性强的工业废水等场合。国外应用气泡式水位计较普遍。

(4)超声波式水位计:应用声波反射的原理来测量水位,即声波在介质中以一定速度传播,当遇到不同密度的介质分界面时,声波立即发生反射。

水位计的记录方式有:图形曲线,数据显示或打印,磁带,固态储存等,有的配备了编码器等装置,将记录转化成数据通过有线、无线电或卫星等进行远距离传输存储到数据库中。

我国在20世纪60年代初提出水位自记化要求,至80年代初已有半数以上测站使用自记水位计。上世纪末本世纪初开始建设的国家防汛抗旱指挥系统工程,建设和改造的测站已全部达到了自动传感(通过编码器等直接转换为数字信号),长期固态介质存储,自动传输的设计目标,大大提高了水位观测的自动化程度、精度和可靠性。

怎样测验洪水的流量

天然河道的流量测量常用垂线划分过流断面,测出垂线上的流速和过流断面面积后计算流量。实验室的流量可用直接的体积法或重量法测量,也可用间接的各种流量计。

测流量方法很多,按其工作原理大致分为1.流速面积法:有流速仪法、比降面积法、积宽法、浮标法。

2.水力学法:包括量水建筑物和水工建筑物测流。3.化学法,又称溶液法、稀释法、混合法。4.物理法:

有超声波法、电磁法和光学法。5.直接法:有容积法和重量法,适用于流量极小的沟涧。

江河、渠道实地流量测验有流速面积法、建筑物法、稀释法等多类方法,可因地因时制宜和经济合理地选择使用。

1.流速面积法:通过河流横断面上单元面积的流量是该面积与流速的乘积,即分别测量各个部分的流速和面积即可求得流量,其测量包括横断面测量和流速测量两个部分。这是使用最为广泛的测流方法。

水流流速的测量,有流速仪法、浮标法、超声波法、电磁法、比降法等几种方法。

流速仪法:这是国内外施测流速最广泛和最基本的方法,也是评定各种测流方法精度的衡量标准。

一般是用测船或缆道悬吊流速仪沿断面的不同垂线直接读取流速仪在不同测深点的流速。

浮标法:当使用流速仪测流有困难时,就可使用浮标测流。先在测流河段设置上、中、下三个断面,从上游断面均匀投放浮标,测定浮标流经上下断面的运行历时和经过中断面的位置(定起点距),上下断面间距除以历时即求得浮标流速,再乘以系数,可求得垂线平均流速。

涨落急剧的中小河流测量浮标可用水面浮标,小流速情况可用浮杆、双浮标等。

超声波法:在两岸设置发射和接收超声波的装置,其位置的连线斜向水流。超声波斜向上游与斜向下游的传播时间之差与流速成函数关系,据此测量流速。适用于测量频繁但气泡、水草、泥沙影响不大的地方。

电磁法:在河底设置线圈通以电流造成磁场,水流切割磁力线,产生与流速成正比的电动势,据此测量流速。适用于测量频繁的小河或渠道。

比降法:用实测的水面比降,连同断面资料和本站的或借用的糙率资料,用水力学公式计算流速和流量,其精度较差,只在不能使用其他方法时使用,或者作为一种辅助性方法。

用上述方法测得部分面积和部分平均流速,部分面积与部分流速之积作为部分流量,部分流量的总和即为断面流量。

稀释法:即在河段上游投入示踪剂,至下游被河水混匀后总量不变,而其稀释倍数与流量成比例,按示踪剂的量与下游检测的示踪剂浓度资料计算流量。适用于水流紊乱的河段。

2.建筑物法:当通过跨河建筑物的流量与上游水头、上下游水位差等存在函数关系时,可在断面上设置标准形式的量水建筑物,观测水位,用水力学公式推算流量。

洪水淹没面积监测

传统的洪灾淹没面积一般是以县为单位在灾后进行统计的。自从美国于1972年发射了第一颗陆地资源卫星后,利用遥感探测技术实施地面目标的监测成为可能。20世纪90年代以来,遥感空间分辨率已提高到了米级、亚米级的水平,2004年我国新一代资源卫星空间分辨率已达到约5米。

洪涝灾害淹没面积可从洪灾发生时的遥感影像中,提取洪水水体与基础背景数据库中的本底水体叠加进行监测评估。

暴雨预警信号及防御指南

暴雨预警信号分四级,分别以蓝色、黄色、橙色、红色表示。

1.暴雨蓝色预警信号

标准:12小时内降雨量将达50毫米以上,或者已达50毫米以上且降雨可能持续。

防御指南:(1)政府及相关部门按照职责做好防暴雨准备工作;(2)学校、幼儿园采取适当措施,保证学生和幼儿安全;(3)驾驶人员应当注意道路积水和交通阻塞,确保安全;(4)检查城市、农田、鱼塘排水系统,做好排涝准备。

2.暴雨黄色预警信号

标准:6小时内降雨量将达50毫米以上,或者已达50毫米以上且降雨可能持续。防御指南:(1)政府及相关部门按照职责做好防暴雨工作;(2)交通管理部门应当根据路况在强降雨路段采取交通管制措施,在积水路段实行交通引导;(3)切断低洼地带有危险的室外电源,暂停在空旷地方的户外作业,转移危险地带人员和危房居民到安全场所避雨;(4)检查城市、农田、鱼塘排水系统,采取必要的排涝措施。

3.暴雨橙色预警信号

标准:3小时内降雨量将达50毫米以上,或者已达50毫米以上且降雨可能持续。防御指南:(1)政府及相关部门按照职责做好防暴雨应急工作;(2)切断有危险的室外电源,暂停户外作业;(3)处于危险地带的单位应当停课、停业,采取专门措施保护已到校学生、幼儿和其他上班人员的安全;(4)做好城市、农田的排涝,注意防范可能引发的山洪、滑坡、泥石流等灾害。

4.暴雨红色预警信号

标准:3小时内降雨量将达100毫米以上,或者已达100毫米以上且降雨可能持续。

防御指南:(1)政府及相关部门按照职责做好防暴雨应急和抢险工作;(2)停止集会、停课、停业(除特殊行业外);(3)做好山洪、滑坡、泥石流等灾害的防御和抢险工作。

充分重视气象预报

在雨季,要时常注意收听收看天气预报。当有暴雨或大暴雨的连续播报时,地处河谷低洼地带、沿江沿湖地区的人们,就要提高警惕,随时关注洪水警报预告水面可能上涨到的高度和可能影响的区域。所以,常常关注警报内容,对于防范洪水是一剂必不可少的“预防针”。

如果洪水警报已经预告了洪水来临的信息,一定不要惊慌失措,要镇定下来,思索怎么让这一剂“预防针”起到更好的效用。

同类推荐
  • 科学大探险:搜寻野人大冒险

    科学大探险:搜寻野人大冒险

    乐乐淘、小猴和博士这次坐着魔毯来到了另一个地球上的诡异位置——神农架。神农架各个方面在他们眼中都神奇诡秘,但他们来到此地最想解决的就是野人之谜。不像别的科学家来到此地只是,采集到野人留下的蛛丝马迹,乐乐淘、小猴和博士跟野人多次照面,还误闯了野人谷,面对野人的围攻,他们该如何应对呢?
  • 讲给中学生的课外知识——析·人体奥妙

    讲给中学生的课外知识——析·人体奥妙

    人体的构筑,离不开细胞、组织和器官。人的身体是由100多万亿个细胞组成。这些天文数字的细胞,并不是简单的堆积,而是极为精确、协调的功能组合,堪称“巧夺天工”。
  • 55位名作家的成长历程(三)

    55位名作家的成长历程(三)

    本书介绍了司马迁、蒲松龄、曹雪芹、沈从文、姚雪垠、歌德、巴尔扎克、列夫·托尔斯泰、高尔基等55位古今中外作家的成长历程。
  • 走进科学·地理探奇

    走进科学·地理探奇

    神奇莫测的大自然造就了大千世界上的无数奇观盛景,奇怪的现象之所以存在,自然是有其道理和规律的,只是现在人类还没有研究出来而已,等到研究出来之后,也许就不奇怪了。
  • 列那狐(中小学生必读丛书)

    列那狐(中小学生必读丛书)

    《列那狐》是法国一部以狐狸为主角的长篇动物故事诗,被视为法国文学中的珍品。作者所塑造的小狐狸——列那机警睿智的形象深入人心,以至于在法国“列那”这一专有名词成了“狐狸”的代称。就连美国作家马克·吐温都称这只火红火红的狐狸是他童年最爱的一个形象,并且是他创作灵感的源泉之一。相信,这样的一只小狐狸,也能成为你的朋友。
热门推荐
  • 泰坦余晖

    泰坦余晖

    世界上最后一只泰坦,在剑与魔法的世界上寻求着自己的命运,把泰坦的余晖带给世人,庇佑无辜的人,把光明从黑夜中解放。(主角逗比一个以上都和他没关系,除了他是一只泰坦)
  • 嫡女重生:巅峰妖孽

    嫡女重生:巅峰妖孽

    天帝女儿的她,不小心来到21世纪后,被人类陷害,穿越到了原来的世界,可是居然穿越到所有人都可以打,无颜?废材?花痴?哼,“看我让我揍你个没商量”,当她变成绝世容颜,逆天天才的时候,一个男人坏坏的说:“娘子,你这是要抛弃夫君吗?”一女子脸色低沉,真不该惹着粘人的虫子。
  • 修仙这件事

    修仙这件事

    (作者勤于改文……) 修仙修的是什么,是孤独。沈梦茵走上修仙这条路时,从来没想过,这条路走到最后时只剩她一人。这是一个小姑娘在修仙路上独自前行的故事。
  • 华夏僵尸

    华夏僵尸

    僵尸,集天地怨气,晦气而生。不老,不死,不灭,被天地人三界屏弃在众生六道之外,浪荡无依,流离失所。身体僵硬,在人世间以怨为力,以血为食,用众生鲜血宣泄无尽的孤寂……含冤被杀的青年叶飘零,被仇人抛尸养尸地,临死一刻获神秘之音相助,化为僵尸手刃仇人,却被卷入一场神、人、尸、魂的恩怨之中。不老、不死、不灭,嗜血无尽,惟我独尊!屠神、灭魂、嗜人,大凶之物,谁人敢拦!
  • 骤变的机器

    骤变的机器

    短篇小说,可看就可写,长夜漫漫无心作伴只等佳人来一看
  • 圣斗星宇

    圣斗星宇

    一场血战造就了一个混沌之物的诞生,而那混沌又带给世间一个新的力量。从此天启世家、幻化家族、魔导家族、神谕世家等横空出世这里没有魔法,只有永恒的星象力量。
  • 佛曰三世

    佛曰三世

    三世三生,三生历劫,劫过返生。生生反复,世世沉沦。
  • 我家wifi连三界

    我家wifi连三界

    在校大学生陆瑾,在宿舍中整修着WiFi的时候,竟然穿越到了一个高武时代。在那个世界中,数十年前竟然爆发了一次天地异变,万物进化,人类从食物链的顶端跌落,引以为豪的枪械等等热武器竟然连一些妖兽的皮骨都撕不开。因此,人类的自救便开始。
  • 九生胥

    九生胥

    一本《九生胥》,记载着万物生灵在两次转折点做出的不同选择,而导致的九种结局。一是生死之难,二是情恨之劫。她身上背负着血海深仇,却被迫选择忘记,若就此忘记,于她倒也是一种幸福。梦中苏醒,回忆起往昔的一切,一颗被仇恨占满的心,一颗被爱不得伤透的心,逼得她反叛。“你既救我脱离生死之难,又为何逼我入情恨之劫?”“若你愿意,我愿放弃一切,只要有你陪伴。”为了寻找他的踪迹,为何从他口中得到答案,她不远千里,以身涉险。在途中结识了无数好友,历经患难,却想不到,终究是自己负了他们。逼我反天的是你,阻止我反天的也是你,你究竟要我如何?
  • 白雾风扬

    白雾风扬

    有人说过人生最好有三次恋爱,一次懵懂,一次刻骨,一次一生。“你路过我的野蛮与惊慌,做作与荒唐,你是我那些丑陋岁月的收纳箱,你于我不是一段简单的感情,你是我含在嘴里的一颗糖,落进眼里无法揉的一粒沙,你蹑足而至的温柔,是我最初的仪式和最后的青葱””真正放弃一个人你是无声无息的,不会把他列入黑名单,不会删掉他的电话号码,不会故意躲避,只是你心里清楚,你们不会再热咯地聊到深夜,不会因为他矫情到阴晴不定,当初那么喜欢,现在那么释然没有犹豫,这条路只能陪你到这了““人的一生都在冒险,我却一直在等待,狗屁的爱情自己会来,我可不会坐以待毙,现在他出现了,我想我是时候该去找他了”