山洪灾害监测预警系统设计方案

山洪灾害监测预警系统设计方案（通用6篇）

山洪灾害监测预警系统设计方案 篇1

设计方案

山洪灾害监测预警系统设计方案

1概述

我国是一个多山的国家，山丘区面积约占全国陆地面积的三分之二。我国主要位于东亚季风区，暴雨分布范围广；季风气候决定了我国降雨在年内分布不均，汛期高度集中，以强降雨引发的山洪灾害发生最为频繁，危害大。

路路通山洪灾害监测预警系统以山洪灾害防治坚持“以防为主，防治结合”、“以非工程措施为主，非工程措施与工程措施相结合”的原则为指导，运用当代信息监测技术、通信技术、网络技术、计算机技术、系统集成技术在山洪灾害防治区建立以信息采集、预报分析、视频会商决策为基础的预警平台，通过手机群发、传真群发、无线广播、高音喇叭、手摇警报器、锣等预警程序和方式，将预警信息及时准确地传送到山洪可能危及的区域，使接收预警区域人员能根据山洪灾害防御预案及时采取预防措施，最大限度地减少人员伤亡。

2系统总体结构

2.1系统组成

路路通山洪灾害监测预警系统主要包括水雨情监测系统和预警系统。为更好地发挥系统的防灾减灾作用，还需建立群测群防的组织体系，加强宣传培训。

水雨情监测系统及时将简易监测站、人工监测站、自动监测站的监测信息汇入预警平台。

预警系统由基于平台的山洪灾害防御预警系统和山洪灾害群测群防预警系统组成。基于平台的山洪灾害防御预警系统主要由信息汇集子系统、信息查询子系统、预报决策子系统和预警子系统组成。群测群防预警系统包括预警发布程序、预警方式、警报传输和信息反馈通信网、警报器设置等。

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第1页 山洪灾害监测预警系统设计方案

2.2系统建设模式

由于山洪预见期短、致灾快，因此为有效防御山洪灾害，提出在县级行政区建立基于平台的山洪灾害预警系统建设模式，省、市、县、乡（镇）、村等各方面的山洪灾害防治相关信息汇集于平台，县级防汛部门根据系统信息，及时发布预报、警报。同时县、乡（镇）、村、组建立群测群防的组织体系，开展监测、预警工作。

3系统特点

（1）软硬件一体化集成

公司提供完善的系统的集成方案，自主开发山洪监测预警软件。（2）多层次水、雨情决策分析

可查询时段、日、旬、月显示区域内的雨量值、平均雨量值、最大雨量值、共23页

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各站降雨过程柱状图及数据表、雨量强度统计等。

（3）完善的预警责任体系

建立县、乡、村三级预警责任人体系，短信、传真预警时可灵活选择接收人员。

（4）灵活的预警监测方式

采用水雨情系统自动预警及人工预警两种方式。（5）完善的信息统计上报功能

依据国家防总要求定制的灾情报表，由各基层按照不同权限上报汇总，为县级领导决策提供强有力的支持和依据。

（6）丰富的结果呈现方式

系统结合地理信息系统提供了直观的图形化分析界面，使分析结果一目了然，数据结果展现方式多样化，数据列表、雨量柱状图、雨量等值面、线、点标注、水位流量过程曲线。系统具有信息输出和表现功能，除具备基础信息、水雨情信息、工情、灾情统计分析信息的数据输出外，还具备表、文字、图形的输出和保存以及打印功能。

（7）响应快速及时、运行稳定可靠。

（8）各子系统，均可以独立安装实施，扩展灵活。（9）围绕预警核心应用，全面提供整体解决方案。（10）针对县级用户特点，应用简单，高度产品化。

4系统设计

4.1水雨情监测系统设计

通过建设实用、可靠的水雨情监测系统，扩大山洪灾害易发区水雨情收集的信息量，提高水雨情信息的收集时效，为山洪灾害的预报预警、做好防灾减灾工作提供准确的基本信息。4.1.1监测方式及报汛工作体制

水雨情监测系统监测项目主要包括降雨量、水位。站类主要包括雨量站、水位站。根据山洪灾害预警的需要和各地的建站条件，考虑山洪灾害易发区地形复杂、降雨分布不均、群众居住分散、地方经济发展不均衡等实际情况，水雨情监测站可建成简易监测站、人工监测站和自动监测站。其监测方式及报汛工作体制如下：

（1）简易监测站

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简易的雨量、水位观测设施，采用直观、可行的观测方法进行水雨情信息的监测。利用本地区适用的传播方式进行信息的传输，达到群测群防的目的。

简易雨量站采用有雨观测、下大雨加强观测的工作体制，有条件时及时上报；简易水位站在有雨时或接到通知时观测，水位接近成灾水位时加强观测，有条件时及时上报。

（2）人工监测站

无条件建设自动监测站，但拥有公用通信资源（程控电话、移动通信网）的地区，按照人工观测站的技术要求建立相应的水雨情人工监测站。采用人工观测和管理的模式，通过语音或通话报汛进行雨量、水位信息的采集和传输。

人工监测站采用定时观测，定时报汛的工作体制，在暴雨天气状态下加密观测、增加报汛段次。

（3）自动监测站

自动监测站采用有人看管，无人值守的管理模式，配置相应的雨量、水位传感器，遥测终端及通信终端设备，实现水雨情信息的自动采集、传输。

自动监测站采用定时自报、事件加报和召测兼容的工作体制；对超短波组网的自动监测站，则采用增量随机自报与定时自报兼容的工作体制；人工置数信息有反馈确认的功能。4.1.2 信息传输通信网设计

水雨情数据传输常用的通信方式有卫星、超短波（UHF/VHF）、GSM短信、GPRS，以及程控电话网（PSTN）等。

（1）卫星通信

卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站、转发无线电波实现地球站之间相互通信的一种方式，具有覆盖面大、通信频带宽、组网灵活机动等优点。目前，在国家防汛指挥系统建设中用于测站与中心站间数据传输的卫星信道主要选用海事卫星和北斗卫星。

卫星通信的适用条件：所建监测站地处高山峡谷，且公网未覆盖和无条件建专用网的区域。

（2）超短波通信

超短波是指工作于VHF/UHF频段的信道，超短波通信的传播机理是对流层内的视距传播与绕射传播。视距传播损耗小，受环境的影响也小，接收信号稳定。但是，由于传播距离较短，一般需要建设中继站进行接力。

适用条件：所建监测站地处公用通信网不能覆盖，或位于低山和丘陵地区，且所需建中继站级数不超过3级的地区。

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（3）PSTN通信

程控电话（PSTN）是普及程度最高的信道资源，它具有设备简单、入网方式简单灵活、适用范围广、传输质量较高、通信费用低廉等优点，可进行话音和数据的传输。

适用条件：被PSTN网覆盖且电话通讯质量较好的地区。（4）短信通信

移动通信是我国近十多年来发展最快的一种通信系统，目前已覆盖我国很多城镇，正逐步向农村扩展延伸，移动通信系统正得到越来越广泛的应用，对于山洪灾害信息和警报的传输有着十分重要的实际应用价值。目前可利用的短信通信有中国移动的GSM短信和中国电信的CDMA短信。

适用条件：被中国移动通信网或中国电信通信网所覆盖的地区。（5）GPRS通信

GPRS是GSM系统的无线分组交换技术，不仅提供点对点、而且提供广域的无限IP连接，是一项高速数据处理的技术，方法是以“分组”的形式将数据传送到用户手中。GPRS是作为现行GSM网络向第3代移动通信演变的过渡技术，突出的特点是传输速率高和费用低。GPRS上行速率较GSM为高，下行速率则可达100Kbps。鉴于利用GPRS的运行速度快、运行成本低，建议尽可能地利用GPRS传输。

适用条件：已开通GPRS业务的地区。

4.2预警系统设计

山洪灾害防御预警系统平台是山洪灾害监测预警系统数据信息处理和服务的核心，提供数据接收、处理、加工，信息查询、预报决策、预警与信息发布、信息交换等服务，主要由信息汇集子系统、信息查询子系统、预报决策子系统和预警子系统组成。

4.2.1信息汇集、查询子系统

信息汇集子系统与信息查询子系统主要包括监测站的实时数据接收处理、和其它相关部门的共享与交换信息的处理以及各类信息的查询服务。

主要功能有：

（1）实时接收自动监测站的水雨情数据和工况信息；（2）对自动监测站进行远程控制；

（3）实时处理接收的数据信息，并分类存入数据库中；（4）数据查询与维护；

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（5）人工数据录入；（6）基础信息查询 ① 雨量站基本信息

查询雨量站的基本信息，如：雨量站类别（自动、人工、简易等）、水系、河名、站号，站名，站址位置、设立日期、所属部门等。

② 水文（位）站基本信息

查询水文（位）站的基本信息，如：测站类别（自动、人工、简易等）、站号，站名，站址，经度，纬度，高程、设立日期等。

③ 工情基本信息

查询堤防工程、水库、山塘等的基本信息，如：建设地点、所在河流、集水面积、多年平均降雨量（径流量）、设计洪水位（流量）、库容、坝顶高程等。

④ 灾害点基本信息

查询灾害点的基本信息，如：地理、地质、气候特点、人口密度、基础设施、灾害频繁程度等。

（7）水雨情信息查询

通过对系统数据库的访问，可以实现各小流域、中小型水库水位、流量实时监测信息、历史资料信息查询，为预报决策提供历史资料对比分析。可以实现单站、多站实时或者历史水雨情图形化查询。具体包括：水文（水位）站雨量、水位（流量）实时和历史资料查询（包括日平均水位/流量、月水位/流量等），以及降雨量统计表、降雨量图等形式对雨量资料进行日、时段等综合查询。

（8）气象信息查询

将查询数据库得到的气象信息显示给用户，主要包括：中央气象台、省气象台和临近省气象台、本地市（县）气象台发布的当日天气预报（文字、图、表），卫星云图信息（图片）、多普勒雷达测雨信息、台风警报信息等。

（9）工情信息查询

工情信息主要包括：堤防、水库的各种特征值、工程图、工程指标、工程运行状况等数据；水库运行状况的实时信息，如闸门开度、大坝安全状况，溢洪道、泄洪洞、输水洞流量，水库、山塘水位状况（流量）、水库调度方案等。堤防主要信息有各断面水位、堤防安全状况、出险情况及类型。可以实现单站、多站实时和历史工情信息和运行参数的查询。

（10）经济社会状况及灾情信息查询

山洪灾害监测区域经济社会指标：村镇分布、人口分布、固定资产、重要设施、GDP等。

直接总经济损失：受灾范围，受灾人口，受淹城市，倒塌房屋，死亡人口等。

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工业、交通运输业直接经济损失：停产工矿企业（个），铁路、公路中断（条次）、毁坏路基（面）（千米），毁坏输电线路，毁坏通讯线路（千米）等。

水利设施直接经济损失：毁坏水库，水库跨坝，毁坏堤防、护岸、水闸，冲毁塘坝，毁坏灌溉设施，毁坏机电井、水电站、机电泵站，毁坏雨量站、水文测站。

农林牧渔业直接经济损失：农作物受灾面积，农作物成灾面积，农作物绝收面积，减少粮食，死亡大牲畜，水产养殖损失等。

（11）数据的输出保存打印

查询系统具有信息输出和表现功能，除具备基础信息、水雨情信息、工情、灾情统计分析信息的数据输出外，还具备表、文字、图形的输出和保存以及打印功能。

4.2.2预报决策子系统

预报决策子系统为各省级、市级或县级山洪灾害防御指挥部门进行山洪灾害预警提供依据。预报决策子系统包括水雨情分析预报、预警信息生成、维护及管理等3个模块。

预报决策子系统主要功能有：（1）水雨情分析预报模块

结合实时水雨情、气象预报信息，根据水雨情分析预报模型，对小流域、中小水库水位、流量进行预测，并输出预测结果（文字、表格或图形）。

（2）预警信息生成模块

根据预报成果及预警指标实时编制预警信息，并及时将预警信息发送至预警平台。

（3）维护和管理模块

该模块可以对整个系统的内容进行添加和删除，具有控制系统权限的功能。本模块为系统维护管理提供工具。4.2.3预警子系统

预警子系统是在监测信息采集及预报分析决策的基础上，根据预警信息危急程度及山洪可能危害范围的不同，通过适宜的预警程序和方式，将预警信息及时、准确地传送到山洪可能危及区域，使接收预警区域人员根据山洪灾害防御预案及时采取预防措施，最大限度地减少人员伤亡。

在建立了基于平台的山洪灾害防御预警系统的地区，预警信息由该系统的预报决策子系统制作。根据平台设立的防汛指挥部门的级别不同，分为平台设立在共23页

第7页 山洪灾害监测预警系统设计方案

县级、市级防汛部门两种情况。县级防汛指挥部门获取发布的预警信息，各乡（镇）政府接收县级防汛部门发布或下发的预警信息，传输给村、组、户。紧急情况下县级防汛部门可直接对村、组发布的预警信息。

群测群防预警信息的获取来自县、乡（镇）、村或监测点。由监测人员根据山洪灾害防御培训宣传掌握的经验、技术和监测设施观测信息，发布预警信息。县级防汛指挥部门接收群测群防监测点、乡（镇）、村的预警信息，逐级发布。各乡（镇）政府除接收县防汛部门发布或下发的预警信息，还接受群测群防监测点、村和水库、山塘监测点的预警信息。村、组接受上级部门和群测群防监测点、水库、山塘监测点的预警信息。

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4.3群策群防组织体系

由于山洪灾害突发性强，从降雨到发生灾害之间的时间短，且往往在灾害发生时断电、断路、断信号，因此群测群防尤为重要。群测群防组织体系为建立县、乡（镇）、村、组、户五级山洪灾害防御责任制体系，群测群防组织指挥机构主要在县、乡（镇）、村一级建立。

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5土建工程

遥测站自动实时采集、存储降雨量和水位等数据，并进行信道编码和信号调制，自动发送实时采集的雨、水情等信息，并可人工置数，具备增量自报、定时自报功能，重要的遥测站具备自报兼查询应答功能。

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5.1雨量站

5.1.1简易雨量站

简易雨量站按照《降水量观测规范》SL21-2006规定，主要配置直径200毫米的漏斗、放置于200毫升玻璃筒上，并固定于预制砼基块上(简易雨量器见示意图)。为直观和方便地观测雨量，承水器皿采用透明装置，并根据降雨的临界值或降雨强度，在承水器皿外进行划分或标注明显的预警标志线。

简易雨量观测器

5.1.2自动雨量站

自动雨量站是水雨情监测系统中数量最多、分布最广的遥测站。单个遥测站的土建工作量不大，占地面积小，但分布广，各建站地点的环境条件差异大．土建的设计应结合具体情况、因地制宜地作出设计方案。

一、自动雨量站位置的选择

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自动雨量站的位置在站网论证基础上经无线电通信电路测试后确定。一般情况下，要选择交通方便有人居住的村屯、城镇，做到“无人值守，有人看管”，确保雨量站设施不遭受人为破坏．必须设立雨量站，而又无人居住的地点，也需要委托较近的居民看护。

在农村选择自动雨量站点时，应注意以下几点：(1)满足建站目的及要求。(2)满足通信要求。

(3)选择建站地点的人家有条件且愿意承担看护任务。(4)选择建站的庭院应开阔，无高大房屋、树木。

(5)选择在居民区有一定社会地位、受人尊敬的人家，这样雨量站不宜被人破坏。

(6)选择的居民家近年没有较大的迁移规划。

二、自动雨量站的结构型式

自动雨量站多设在平坦、开阔的庭院中，周围远离树木、房屋，雨量计周围设有围栏，以防止家畜，家禽或人为的损坏。有条件的也可在楼房或平房的平顶上直接设立，省去很多土建工作，还较安全，受周围的环境影响也较小。

自动雨量站一般应符合气象站安装要求。由于属于专用站，一般不参加资料整编、刊印，在安装高度上常因地制宜．国内已建的雨量站，有的直接坐落在地面的平台上，有的坐落在乎顶房的屋顶，有的被支撑物垂直支撑在空中，有的旁侧悬臂支撑在空中。近年的遥测雨量站大都为全密封铝合金筒式结构，甚至有的雨量筒大部采用全电磁屏蔽、全密封铝合金法拉第筒结构，全面实现环境(雷电，高低温、高湿、台风)防护，还可省去站房建设、铁塔和地网敷设费用。将雨量传感器、天线安装房屋顶上时，遥测仪可挂在房屋中的墙上，这样既降低了土建造价，也解决了看护问题。国内巳建的测报系统中，自动雨量站大都采用上述形式。法拉第筒不需要做地线，也不需要做绝缘支撑，占地面积小，适应全天候工作条件。所选用设备均适用于野外恶劣环境工作，按无人值守连续运行设计。有的正常运行已超过10年。如果以上条件不具备，须单独建造站房时，站房面积约4m2，净高大于3m，平顶，太阳能电池板、雨量计装在房顶。天线高度按电路设计报告布设，地网接地电阻应小于10Ω。站房应防潮(百叶窗)，屋顶防嚣，周围排水通畅，设铁皮门、暗锁，防止老鼠出入。雨量站站房除应预留太阳能电池板进线孔外，还应预留雨量计信号线的进线孔。测站站房还可利用原有房屋改建，也可采用架空高架方式，应按具体情况和要求灵活处理。

三、雨量计的安装设计

雨量计坐落在地面或屋顶，可预先将雨量计安装底座用混凝土浇筑好．在站

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房顶上安装雨量计时，要求房顶能满足安装尺寸和承载能力，并在雨量计上方35°的仰角范围内无遮挡物。遥测雨量站采用立筒式，筒式站房为铝合金密封结构，直径0.3m，高度2.0m，将遥测终端设备放在筒的底部，筒内底部温度比较稳定，可延长设备使用寿命，适合野外长期工作。筒式站房施工中，基础挖好后，浇筑混凝土，将筒埋深1m，回填后找平夯实即可。

雨量计应和太阳能电池板相隔一定的距离，防止雨水从太阳能电池板上溅人雨量计的盛雨口内。

雨量传感器和太阳能板

安装示意图

四、太阳能电池板的安装

太阳能电池板的受光应向南，周围应无高大建筑、树木、电杆等遮光物。铝合金法拉第筒可直接将太阳能电池板固定在筒的外面或将其固定在铁塔或塔杆上。

五、避雷针的设计

(1)安装天线的铁塔应装置避雷针，避雷针、铁塔、地网之间应焊接可靠。

(2)避雷针上端应加工成针尖形，以利尖端放电，井作镀锌 筒式自动雨量站施工示意图 处理。

(3)避雷针的最高点应比天线

顶端高出3—5m。

(4)避雷针的保护角为35°，设备和天馈线应在避雷针的保护范围内。

六、自动雨量站天线铁塔土建施工

雨量站必须设立通信铁塔时，铁塔的高度由通信电路测试决定．但雨量站的共23页

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通信铁塔相对较低，一般不超6m。因而，其结构和形式宜筒化，铁塔与站房 间距不宜过远，应在防雷保护角之内。6m通信塔的施工要求如下：(1)塔杆用钢管焊制，设避雷地线。

(2)塔基础挖深一般大1.2m；基础应先挖好基坑，找平夯实再打垫层，然后浇筑基础；基础采用高标号混凝土浇筑。

(3)基础回填土应分层夯实，夯实后的土容重不得小于1．6t／m3．6m杆塔结构及摹础示意图如图所示。

6m通信塔示意图

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5.2水位站

5.2.1简易水位站

简易监测水位站是在溪河岸边、水库坝前设立便于监测的直立、斜坡式水尺； 对于无条件设立水尺的监测站，可在水流岸边较近的固定建筑物或岩石上标注水位刻度，以方便监测员直接读数。

水尺的刻度必须清晰,数字必须清楚且大小适宜,数字的下边缘应放在靠近相应的刻度处。刻度面宽不应小于5cm。刻度、数字、底板的色彩对比应鲜明，且不易褪色，不易剥落。最小刻度为1cm，误差不大于0.5mm，当水尺长度在0.5m以下时，累积误差不得超过0.5mm，当水尺长度在0.5m 以上时，累积误差不得超过该段长度的 1%。

直立式水尺的水尺板应固定在垂直的靠桩上，靠桩宜做流线型，靠桩可用型钢、铁管或钢筋混凝土等材料做成，或可用直径10~20cm 的木桩做成。当采用木质靠桩时，表面应作防腐处理。安装时，应将靠桩浇注在稳固的岩石或水泥护坡上，或直接将靠桩打入，或埋设至河底。有条件的测站，可将水尺刻度直接刻绘或将水尺板安装在阻水作用小的坚固岩石上，或混凝土块石的河岸、桥梁、水工建筑物上。

5.2.2自动水位站

自动水位站主要的土建内容为；站房、铁塔及基础。

一、浮子式水位计

采用浮于式水位计，水位站要建测井。其设计标准，应视测站重要性而定．有堤防的自动水位站的设计标准一般应高于堤防的设计标准；大扛大河干流水位站

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一般可按百年一遇水位设计，支流按50年一遇设计，在冲淤变化大的河道上应考虑一定水平年后河道的冲淤幅度。

测井的具体形式应根据拟建站地点和地形特点、防护要求，可建成岛式、岸式、岛岸结合式。1 测井

（1）水位井的设计符合 GB/T50138-2010《水位观测标准》中的有关规定。（2）测井不应干扰水流的流态，测井截面可建成圆形或椭圆形。（3）井壁必须垂直，井底应低于设计最低水位0.5---1.0m，测井口应高于设计最高水位0.5---1.0m。

（4）测井井底及进水管应设防淤和清淤设施，卧式进水管可在入水口建筑沙池。测井及进水管应定期清淤泥沙。多沙河流测井应设在经常流水处，并在测井下部上下游两测开防淤对流孔。

（5）测井可用金属、钢筋混凝土、砖或其他适宜材料建成。

（6）测井截面应能容纳浮子随水位自由升降，浮子与井壁应有5---10cm间隙。水位滞后不宜超过1cm，测井内外含沙量差异引起的水位差不宜超过1cm，并使测井具有一定的削弱波浪的性能。

（7）水位井用于安装水位传感器。（浮子式水位传感器的外形见示意图）根据浮子式传感器的使用要求，井房面 积应不小于2m2，并具有通风孔和进线丝绳要平滑垂直放置，以防互相缠绕。

这样，方能保证传感器测试的准确性。具体可参考示意图。

（8）井房底板可选用能拆装木板，其厚度为3--6cm左右(或其它设施)。井房的设计应便于水位计的安装与维护。

（9）井房距遥测站房的距离不应大于200m，信号线应做架空或埋地处理。（10）如水位站同时兼做雨量站（即同时安装雨量传感器），则应将水位井房顶做成平顶房，并且应留有雨量传感器安装固定件。

根据国内已建测报系统的运行实践，遥测站和中继站的站房仅需满足安置通信、电源、传感器等室内设备的要求，使用面积不宜大于5m2。

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重锤

浮子(根据不同需要选择不同的浮子和重锤)

浮子式水位传感器外形图

轮

盘

水位传计数器

孔，测井内直径不得小于0.3m，安装时浮子和重锤的外壁要离井壁最少0.1m，钢山洪灾害监测预警系统设计方案

水位测井的设计，结冰河流要考虑冬季的冻胀、流冰期冰块的撞击，同时也要考虑大洪水的冲刷、淘空和漂浮物的撞击，主体要坚固，基础必须在冲刷层和冻土层以下，有条件时基础应与基岩连接，水位井平台在设计过程中应尽可能与堤防护坡等水利工程相结合。

井身可建成圆形或矩形，但有效截面积一般不小于600mmX 600mm，水位井筒内壁要垂直、光滑．最好用钢筋混凝土建成，为节省投资，也可根据浮于大小选用相应的工业管材，如钢管、PVC塑料管、混握土预制管等。

进水口尺寸大小应能起到一定的水流控制作用，既保持井内水位在各种水流情况下与河水水位相同，防止井内水位的滞后作用，又能减小波浪引起的测井内水位的波动．一般进水口的截面积不应小于测井截面积的1％。对于水流条件复杂，而又要求测量精度高的测井，进水管长度、截面积以及进水管的形状与水流方向的夹角等可通过水工模型实验确定。

测井结构要牢固，防淤、防浪、抗冻．在含抄量较大的河流上建设自记水位测井，测井与进水口之间应设沉沙池，每次洪水过后最好检查一次，定期清除泥沙。目前，国内已建的遥测站大多采用棍凝土、砖砌或石砌，有的采用预制混凝土管，有的采用钢管，可谓不拘一格，多种多样。2 站房

站房与水位井的相对位置关系一般有：地面井口直接建房、在测井上建仪器室站房、测井各自独立设置等三种。

如果水位井建于站房内，站房面积一般约为6mz。

只要条件许可，应将水位井和站房合二为一，这样可避免长距离铺设水位信号线，减少信号的干扰，降低土建费用，也便于以后的管理和维修。

测站站房还可利用原有的房屋改建，也可采用架空高架方式，应按具体情况和要求灵活处理。

站房建在水位测井上的站房面积、形式，取决于水位测井的形式及材料。如果水位测井采用钢管，为节省投资，站房可仅用于放置仪器，此时仪器室(站房)面积较小，能满足仪器设备放置的足够空间即可，人不必进入，仪器设备的安装调试，运行维护人员站在井体外面的梯子上进行。仪器室可建成圆形、方形或其他形式。如果水位井采用砖砌或预制混凝土管，其结构和上部空间具备建设站房条件，应建设一仪器室站房，既为后期的运行带来了方便，也很美观。

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8m高水位测井示意图 铁塔(或杆塔)如天线挂高要求较低，站房顶上有足够位置并能承受塔的重量，可直接在房顶上架设一塔杆，除此之外，均应在地面建铁塔。

天线塔应建在站房的背面，两者适当靠近，既做到缩短馈线，减少馈线损耗，又不至于因距离太近，使人可以顺着天线塔爬到站房顶上，造成遥测设备破坏。

天线堵与站房间距离超过5m时，应在两者之间架设钢丝，用于悬挂馈线。如果测井和站房相距较远，水位信号线应加铁套管并埋人地下引入站房，铁管应接地良好，并每隔10m或在拐弯处建造连接井。

铁塔的高度由通信设计决定。一般情况下，没有必要因一个独立的遥测水位站建设一个超过6m以上的铁塔。铁塔太高，其造价会成倍增长，运输、安装都带来一系列问题。

二、非接触式

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第18页 山洪灾害监测预警系统设计方案

采用浮子式水位计的遥测站土建工作量主要为测井的工作量，而采用非接触式遥测水位计的测站可省去测井，感应探头悬挂在空中，不接触水面，通过超声波探测水面的高度．非接触式特别适宜于含沙量大，水面漂浮物多的河流，或因各种原因采用浮子式较困难的河流。非接触式遥测水位计可用于监测各种水体，如人工水渠、水库水位、河道水位等。近年来，黄河上新建的遥测水位站大多采用非接触式。

非接触式虽然省去了在水中建水位井的麻烦，但地面上需建传感器支撑铁塔或整体灌注桩形式支架。

非接触式超声波水位计，该水位计的传感器安装高度要求超过历史最高水位，主河道水位计及传感器安装架设需建传感器支撑铁塔或整体灌注桩型式。如用铁塔可在底部打基础桩，上部建三角铁塔(或四角塔)，在塔的中部(或顶部)设计一个仪器百叶箱，其体积为450mmX500mmX400mm，既要通风透气，又要防雨，防冰雹．顶盖上安装太阳能电池板，另外横向伸出一个相应长度(如3~4m)的横杆作为固定传感器之用。塔顶伸出一个高于天线5m的避雷针，使天线及传感器位于避雷针的保护区之内。避雷针地线接地电阻小于5～10Ω。

如果安装架采用全灌注桩型式，基础可加大、加深，上部要细(可根据当地的水流条件、冲刷要求决定深度和尺寸大小，如底部埋入地下3～5m，直径为80—lOOcm，上部薄径为40cm即可。仪器箱及伸出去的横杆同上，避雷措施也同上。

另一种安装型式为岛式钢管和岸边钢塔式，在岸坡缓、支架伸出去较远时可采用岛式钢管，坡度较陡时采用岸边钢塔形式。

5.3中继站

超短波通信属视距通信，由于受地形的影响，遥测站的信息不能直接到达中心站时，就需建设中继站，用以传递信息。

一般情况下，一个中继站应连接几个或十几个遥测站，因此，如中继站运行不正常，将直接影响遥测站的信息传递，有时甚至使整个系统瘫痪；同时，中继站的工作环境相对遥测站来讲较为恶劣，一般没有人看护，其土建的设计既要防止自然因素的破坏，又要防止人为因素的破坏。

中继站的位置，铁塔高度，由无线电通信电路测试结果决定。中继站的土建项目主要有：站房、铁塔及基础、防雷接地等。

一般情况下，中继站位置高，地理位置偏僻，交通不便，且土建的工作量与遥测站相比较大，在中继站选择、设计和建设中应尽可能利用当地已有的土建设施，或略作改造利用，以减小工作量，降低投资。必需建设的中继站，要进行土建设计。

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第19页 山洪灾害监测预警系统设计方案

中继站多建在高山顶上，环境恶劣，遭雷击的可能性大，避雷要求高，最好采用环行地网，接地电阻小于10Ω，天线铁塔(或杆塔)上应安装避雷针．对于石山，由于山顶上土层薄，接地电阻很难降下来，可考虑埋放降阻剂并盖土夯实，或将地网用钢筋焊接至背阴墟土层较厚处，或采用降阻模块方式，使接地电阻低于规范要求的10Ω。特别需要注意的是，除接地外，其他各个环节都要注意采取防雷措施，包括天线、电源等。由于中继站设在高山顶上，土层薄，易干旱，防雷困难，实践证明，雷击是系统故障的重要原因。

一、通信塔

天线挂高较低，中继站站房顶上有足够位置并能承受塔的重量时，可直接在房顶上架设一个小铁塔，除此之外，均应在地面建铁塔。

虽然电路设计只要求较低的挂高，但从地面架设的铁塔不宜低于6m。较高的天线塔上应架设安装平台，平台的有效直径大于1.2m，护栏高o0.8m．铁塔本身作为雷电载流体，要求每节铁塔连接处除用螺栓连接外，还须焊接在一起。

铁塔的建筑材料一般采用钢管、工字钢、三角钢、钢筋等制作，钢塔的截面有三角形、四边形，应根据当地材料、塔高、基础的物理特性选择。铁塔基础在设计前应进行必要的物探工作，以探明其地质特性，在此基础上确定基础的开挖深度、避雷接地措施．以12m钢塔为例，其施工的设计要求如下：

(1)天线塔基础挖深2m或挖到基岩。

(2)应先挖好基坑，找平夯实再打垫层，然后采用高标号混凝土浇筑基础；基础顶面必须保持水平。

(3)基础回填土，应分层夯实，夯实后的土容重不得小于1.6t／m3。(4)钢塔基础设钢筋网架，并预留法兰盘及螺丝头，以便与铁塔连接。(5)钢塔用钢筋焊接，底部焊接法兰盘，使之与钢塔基础法兰盘及螺丝头能够对接。

(6)钢塔均设避雷地线，12m钢塔要求地线钢筋长度为12m(3根)。(7)钢塔设防盗平台，平台厚板焊制，井留供上下通过的钢门，门由底部向上推开，在下部上锁并加防雨胶布。平台用支撑杆支撑。

二、站房

由于中继站设备体积较小，一般情况下，在钢塔上如防盗平台上设置一个仪器箱即可满足要求，既节省了土建工作量，也减少了在地面上建站房遭受人为破坏的几率。

确需在地面上建设中继站房的，可用砖混结构，房顶为平顶，做好防水处理，屋槽伸出墙外0.5m。东西两面墙上各开一个窗户，井以钢或铁板制成百叶窗牢牢地固定在窗口，既可防雨，又可防盗，东西墙根稍上处各安装一个铁质透气弯管。

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第20页 山洪灾害监测预警系统设计方案

12m通信塔及基础示意图

直管应做到外低内高，以防雨水进入．所有通风口的房内一侧都要加盖铁丝网，以防虫、鼠等侵入。

天线塔与站房应适当靠近，既做到缩短馈线，减少馈线损耗，又要防止因距离太近，人可以顺着天线塔爬到站房顶上，从而对遥测设备造成破坏。

天线塔与站房间相距超过5m时，应在两者之间架设钢丝，用于悬挂馈线。中继站站房在靠近天线塔侧的墙上应留有进线孔，还要预留太阳能电池板线的进线孔。在设备安装时，持进线穿好后，注童把余隙堵牢，防止雨水顺电线流人屋内。中继站站房内应配备一工作台，便于设备的放置。

为安全起见，设在野外的中继站站房应采用隐式电子锁，不采用外挂的挂锁或弹子锁；采用钢板结构门．对于盗窃和人为破坏严重的地点，也可采用双层结

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第21页 山洪灾害监测预警系统设计方案

构，一层、二层和房顶在房内建楼梯上下连通，并分别加盖铁门，这样可有效防止对遥测设备特别是安装在室外的设备的破坏。

三、避雷针的设计

(1)安装天线的铁塔应装置避雷针，避雷针、铁塔、地网之间应焊接可靠。(2)避雷针上端应加工成针尖形，以利尖端放电，并作镀锌处理。(3)避雷针的最高点应比天线顶端高出3～5m。

(4)避雷针的保护角为35°，站房和站房顶上的设备应在避雷针的保护范围内，如达不到这一要求，应单独设立避雷针。

四、接地体设计

为了使系统具有较好的防雷性能，地网设计一般按以下步骤进行：(1)用四极接地法测试各地土壤电阻率。

(2)根据要求的接地电阻，计算出接地网面积和接地体总长度。

(3)复合接地网中，为了减少相邻接地体的屏蔽作用，水平接地体间距和垂直接地体间距均应大于5m。

5.4中心站

中心站土建主要有：中心站房建设、站房装修、中心站铁塔建设。中心站土建设计应尽可能利用现有设施，以减少投资。由于中心站的位置一般由业主单位选择，站房一般情况下不必单独建设，但现有站房大多不能满足要求，需对中心站进行改造和装修．业主单位因通信、防汛等工作需要，一般在中心站附近有高架铁塔可以利用．如不能满足要求，一般在房顶上设置一个不超过6m的塔杆就能满足要求。

中心站房可按计算机室标准建设，接地电阻应小于5Ω；电源应根据不同设备设置相应的电气开关，如空调机、电池充电机、UPS、网络服务器等，可分别设置交流电三相电源、蓄电池组等；室内要防尘、防潮，室温在20℃左右；不安装产生电磁于扰的设备，远离工业干扰源：宜采用静电地板或墙壁贴墙纸，铺设地板时各种电线、电缆线要预先计划好，排在地板下面，避雷针必须高于天线顶端5m以上。

中心站用房一般包括机房、办公室、值班人员休息室、电源室、维修室等，一般不超过120m2。机房使用面积可按通信设备、计算机、打印机、绘图仪以及其他辅助设备面积综合的8--12倍计算，若计算值小于20m2，可采用20m2．为使计算机等有关设备能长期稳定地工作，延长使用寿命，在机房内应有防火、防静电和温湿度调节等设施。

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第22页 山洪灾害监测预警系统设计方案

(1)计算机配电系统。供电系统耍有足够的容量，以满足系统耗电量的要求和系统扩充的需要，计算机供电分为两个部分：一是计算机设备供电系统，要保证计算机设备的可靠运行；二是为其他用电设备如空调设备、动力设备、照明设备等供配电的系统，称为机房辅助供电系统．机房辅助供电设备(空调等供电设备)与计算机设备应分开供电。

(2)空调系统。在机房内应使用可靠的空调设备，能提供适当的过滤加湿、解潮、空气流通等，以保证机房内的最佳操作环境。

(3)地板。为计算机房内的电源、电话、通信器材、空调的管路提供灵活的使用空间，应选择有表面抗静电的地板，尽可能使用高性能材料，地板的任何一部分必须能支撑设备重量，所有的吊顶、地板都应考虑到金属屏蔽。

(4)接地系统。为防止地回路的形成，计算机与设备要很好地隔离，禁止两地共用，各自有自己独立的接地系统。

接地系统包括：①交流保护接地，小于4Ω；②安全保护接地，小于lΩ；③防雷保护接地，小于4Ω。

(5)防火、报警、灭火系统。要装有适当的防火、报警、灭火装置，地面，吊顶、墙壁应使用耐火的非燃性材料等。

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山洪灾害监测预警系统设计方案 篇2

我国水利信息化工作从上个世纪90年代起步, 最先仅仅是计算机技术的推广与应用, 随后才逐步引入数据采集、数据库技术、物联网技术、3S系统 (全球定位系统GPS、地理信息系统GIS和遥感RS) [2]技术等现代信息技术。而各地区山洪监测预警系统作为水利信息化系统的主要代表为各地区的减灾防洪等发挥着巨大的作用。但是随着业务的深入应用, 传统的山洪监测预警系统也面临着诸多问题和难题 (表1) 。同时由于传统的山洪预警系统中监测与预警发布是分开建设的, 在这种模式下各地区系统数据不能共享, 各自为政不能互联互通, 出现灾险情后, 指挥系统不能应急联动, 这样无法完成统一指挥和调度, 影响预警系统的时效性和稳定可靠性。因此, 建设新的山洪灾害预警监测预警系统势在必行。

云计算对于山洪监测预警系统的建设的意义在于实现资源的整合与业务的协同, 提升对海量数据存储、分享、挖掘、搜索、分析和服务的能力[1,2], 使得业务数据作为无形资产得到统一有效的管理, 同时为更多公众服务 (表1) 。因此云计算技术成为解决传统山洪预警系统面临的一些问题的首选技术方案。

1 研究基础

1.1 云计算技术研究

“云计算”是一种能够将动态伸缩的虚拟化资源通过互联网以服务的方式提供给用户的计算模式[4,5], 用户不需要知道如何管理那些支持云计算的基础设施, 而只需要关注自己需要什么类型的服务。“X即服务”[6]的模式不断增长和发展, 带动着数据中心向“云”快速迈进。在云中, 用户不再关心数据的物理存储, 只需要在用时为其付费, 以较低的成本带来了更高的性能和生力, 以及决策解决方案的通用性。

1.2 GIS系统集成研究

地理信息系统 (GIS, Geographic Information System) 是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个学科。GIS平台具备漫游缩放、图元点的选取、距离测量、面积测量、属性数据查找图元、专题图显示、图例显示等通用的GIS功能.基于云架构的山洪监测预警系统在GIS平台和云平台基础之上, 进行山洪灾害预警预报模型的程序实现, 主要利用GIS软件提供的各种开发接口和可调用函数, 经过集成二次开发来实现对雨量、地形条件记录、气象等数据实时管理及动态跟新等, 从而为系统实时监测预警分析提供保证。

2 系统云平台架构设计与部署

2.1 山洪灾害监测预警系统云架构设计

基于云架构的山洪灾害监测预警系统依托云计算的三层结构进行架构设计, 整个系统中云计算平台是系统的中枢, 负责所有的数据处理、交换以及共享, 并将决策结果向上发送到应用层。计算资源和存储设施都由云计算服务提供商负责。系统最终以Saa S的方式提供给租户租用。如图1为山洪灾害监测预警系统的云架构图。

(1) 信息数据采集层。信息数据采集层是山洪灾害预警系统的数据源基础。信息采集对象包括相关水利部门建设的监测站点传送的水位, 雨量, 视频等信息。物理层是IAAS基础设施层, 包括计算设备, 储设备、网络设备等。

(2) 虚拟资源层。虚拟资源层则通过分布式技术和虚拟化技术对服务器、存储设备与网络设备等硬件资源进行虚拟化, 以虚拟机为单位进行统一自动化管理, 对这些虚拟资源提供资源监控、负载管理、资源调度、安全管理等功能。

(3) 系统管理与数据资源层。此架构中, 虚拟化平台采用较为成熟的VMware v Sphere虚拟化管理工具, 并配置v Center Server Heartbeat保证虚拟平台的可靠性;Hadoop批处理来实现大数据处理, 结合Map Reduce和并行数据库的优势, 可以得到更高效的分布式计算模型。数据资源层是系统信息汇集的目的地, 是数据存储和管理的基础。

(4) 平台支撑层。平台支撑层配备基本的公共服务产品, 方便开发者在其上层更加快捷的搭建业务应用流程和构造信息门户。该层可以有效地隔离下层数据和上层应用之间的直接联系, 方便系统灵活扩展, 建立与其他水利业务系统之间的数据共享通道和建立业务协同关系。

(5) 应用层。业务层依托云平台环境的支撑, 建立山洪灾害监测预警业务罗晋, 构建各项防汛业务相关的SAAS服务。

2.2 云架构平台的实现部署

采用Hadoop技术的云计算平台的搭建部署主要过程如下:

步骤1:在所有云计算中心申请的IAAS资源主机上部署相同的hadoop目录结构, 并且用户名的帐户要相同, 用户名和密码自己指定。配置每台电脑上的/etc/hosts目录, 保证他们之间能相互通信。

步骤2:进行SSH免密码远程登录配置。在进行SSH配置之前需要先安装SSH服务并开启。用hadoop用户分别登录每台主机资源, 在/home/hadoop/目录下建立.ssh目录, 在master节点 (即主机test1) 上使用命令$ssh-keygen-t rsa来生成密钥对, 然后把这个公钥分别放置在Slave节点的hadoop/.ssh/authorized_keys文件中。在Name Node节点上生成密钥对并将公钥复制至其他Data Node:

ssh-keygen-t dsa-P''-f~/.ssh/id_dsa cat~/.ssh/id_dsa.pub>>~/.ssh/authorized_keys

步骤3:在每台主机资源上分别安装JAVA的开发和运行环境, 安装完成后并进行环境变量的配置, 用$source/etc/profile使JAVA环境生效。

步骤4:进行hadoop参数设置。下载并解压缩hadoop-0.19.1.jar, 并对其进行配置。首先在hadoopenv.conf文件中, 修改JDK安装路径, 再按需要对hadoop-site.conf文件修改

步骤5:Hadoop核心配置文件core-site.xml、HDFS配置文件hdfs-site.xml、Map Reduce配置文件mapredsite.xml配置如下图所示配置conf/master文件, 添加所有的Name Node:test1。配置conf/slave文件, 添加所有的Data Node:est2、test3、test4。

步骤6:同步配置文件。如果需要任何一台机器都能够启动和关闭Hadoop, 就需要将Name Node上安装配置完成的hadoop文件拷贝到所有Data Node。如果都是通过Master去启动和关闭的, 那么Master和Slave上的几个conf配置文件不需要全部同步。

步骤7:启动hadoop。启动之前, 需要先使用$bin/hadoop namenode-format命令来完成格式化Name Node。使用bin/start-all.sh启动了hadoop的守护进程。如果要停止, 使用$bin/stop-all.sh来停止hadoop。至此, hadoop云计算平台已经搭建完成。可以在浏览器中输入http://test1:9100就能看到test1上的Name Node的运行情况了, 同理可以查看其它计算机的运行情况。

3 基于云架构的山洪灾害监测预警系统实现

3.1 系统的基础数据整理与录入

山洪灾害监测预警系统的基础数据来源广泛且量大复杂, 数据格式不统一, 所以必须对不同来源的数据通过数据清洗和转换进行统一的数据编码和和统一的数据存储。基础数据来源主要有根据国家要求建设的水位站, 雨量站信息, 还有其后各相关水利部门自己建设的水位站雨量站, 有些是自动的上报的, 有些是人工上报的, 还有河道, 水库的视频监控站等数据。此外还有气象, 水文, 国土等部门提供的外部数据。对于这些庞大的数据经过统一的编码和存储录入后, 采用建立专题数据库的形式, 如实时水雨情数据库、历史大洪水数据库洪涝灾害数据库、山洪灾害专题空间数据库等采用Hadoop技术中HDFS对山洪异构数据提供分布式存储[7,8]。

3.2.1监测站编码

监测站主要指水位站, 雨量站, 视频站等采集的数据, 通过统一的编码进行入识别入库。

水位, 雨量监测站代码组成ABBCDDEE

代表:流域 (区) 码水系 (分区) 码测站 (断面) 类测站所属地标识测站序号

视频站编码组成ABTFFSSNNNY

代表:类别属性吗一级流域码二级流域码支流编码视频点编码视频点类型

3.2.2监测数据整理录入

以水位站, 雨量站示例数据说明 (表2)

示例数据说明测站编码:60523450时间范围:2014/6/23 8:00-2014/6/27 8:00

Stcd (测站编码) TM (时间) DPR (时段降水量) INTV (时段长)

PRD (降水历时) DYP (日降水量) WTH (时段长)

2014/6/23 8:00降水记录举例:一小时内的时间段累计降水 (当INTV=1情况下) , DYP=15.5代表2014/6/23 8:00—2014/6/27 8:00前一日的日累计降水, 实际取值∑DPR 2014/6/23 8:00—2014/6/27 8:00) ;2014/6/27 06:00降水记录举例:如在05:55~06:00这一段有降雨发生, 则在06:00时刻需分别记录该时刻的降雨短历时 (5分钟) 和小时累计雨量, 由于数据表主键字段限制, 造成无法正常记录数据, 需要针对短历时 (五分钟) 累计雨量入库数据中的TM字段进行处理, 在06:00时刻上再加入5毫秒, 形成“2014/6/27 6:00:0.005”的TM数据, 小时累计数据入库时则沿用“2014/6/27 6:00”的TM数据。

在2014/6/24 8:00的记录中, DRP为NULL, 代表前一段没有降雨, 而DYP=5.5, 为前一日的时段累计降水量;由于本次监测站需要发平安报, 因此即使前一日没有降雨 (∑=0) , 也必须按DYP=0报送, 具体格式如表中2014/6/27 8:00的第一行记录。数据库表降雨历时字段:数据存储的格式是HH.NN, 其中HH为小时数, 取值为00~23;NN为分钟数取值为01~99如表中第四行PRD=0.25, 代表前一小时内的实际降水时间25分钟;如果∑ (15分钟) ≥5mm就要进行暴雨加报。WTH=7代表雨天。

3.2 系统的主要功能实现展示

3.2.1 实时水雨情监测, 重点山洪区域视频监控功能

系统的表现形式以WEBGIS和表格的方式为主, 主要在地图上显示各监测站点的分布, 并在站点旁标注出水雨情信息 (如降雨, 水位, 流量等) , 并可以查询各监测站点的详细信息 (如时段降雨, 日降雨等) 和历史水雨情信息, 当监测站点的监测项达到预警指标时, 系统自动通过声音, 闪烁, 短信方式报警, 让防汛人员及时掌握最新动态, 提前做出决策, 避免或者减少灾害造成的损失, 见图3。

3.2.2 河道水库实时监测

实时显示各水库河道站当前水位, 流量, 水位变化趋势, 警戒保证情况, 并提供当前水位示意图;显示选定区域内任意时段的各站水位, 水势, 流量, 历史最高水位及发生时间, 最大流量发生时间, 显示水位流量过程线等, 如图4。

3.2.3 山洪分析预警以预警发布

系统对水雨情报警展示, 山洪预警信息, 山洪预警指标, 通过降雨量, 水位, 土壤含水量等信息进行山洪历史数据建模分析, 根据预警指标一旦出现预警信息, 系统自动对关联的区域进行报警提示, 并发送报警信息给相关的目标用户。同时, 提供雨水情之间的预警联动, 即雨量站报警后, 系统智能地对附近的水位站进行报警提示。

除此之外系统还具基础信息查询, 统计分析, 防汛门户网站, 系统管理, 预警响应跟踪等功能。预警响应跟踪是根据预警结果, 信息发布情况以及政府批准的响应预案, 各相关部门启动响应响应预案响应跟踪子系统将跟踪本区域范围内的响应执行情况, 直到响应结束。

3.3 基于雨量模型的实时动态预警分析算法

山洪雨量预警算法的设计模型分析法建立在自动检测站网和具有物理概念的流域水文模型基础之上着重考虑流域降雨, 土壤含水量的影响, 采用以小流域或网格为计算单元的流域模型, 计算时段划分精细, 对流域山洪过程进行模拟, 重点是对流域内各个沿河村落, 集镇, 城镇等防灾对象控制断面的洪水过程进行模拟, 分析得到更为详实可靠的雨量预警指标信息。

算法关键步骤: (1) 根据防灾对象所在控制断面的成灾水位, 运用曼宁公式等水力学方法, 查算相应流量。 (2) 确定流域响应时间 (tp) , 即洪峰与雨峰的滞后时间;计算洪水过程, 根据洪水过程线, 确定临界雨量截止时间 (tq) , 并据此反推设计降雨或者实际场次降雨截至时的降雨过程。

(3) 结合土壤含水量和预警时段分析成果, 分析出各预警时段临界雨量的阈值

阈值计算一般方法:

R*I=CI某时段降雨强度 (mm/hr) ;R为该时段之前的有效降雨量 (mm)

R=∑Ri为本次降雨开始之前i日的降雨量, 一般取开始前7天的加权雨量之和;C为临界值。为日降雨量加权系数, 一般=0.5‒0.8, 各地根据实际情况调整。

(4) 根据预警响应时间和洪水上涨速率, 确定准备转移和立即转移预警指标。

(5) 采用实际山洪灾害事件资料, 灾害调查资料, 暴雨图集等基础性水文资料, 进行验证合理性分子。

当采用降雨预报等动态雨量作为模型输入信息, 本算就法可以实时分析计算洪水过程, 动态反推实际条件下的雨量预警指标, 实现山洪动态预警, 提高预警准确性, 更具有实用价值。如图6就是模型分析法的雨量预警分析示意图。当针对各个防灾对象, 采用不同时段雨量进行试算, 得到山洪发生雨量的上包线, 再结合降雨预报信息, 实现山洪动态预警。

(T1降雨临界值, T2雨峰出现时间, T3降雨持续, T4洪峰出现, Ts预警开始, Tp雨峰洪峰滞后时间)

图7中, 粗线表示某实际场次的累计降雨过程, 虚线表示临界值, 只要累积雨量线与临界线相交, 就应当发出预警。根据图, 若事先知道累积雨量线处于某一个未超过临界线的位置, 如果再有未来某一时段 (3h, 6h) 的预报雨量, 就可以判断延长后的累积雨量线是否超过雨量临界线, 进而确定预警与否;如此隔一定时间 (3h, 6h) 更新一次, 实现动态预警。

4 结论

基于云架构的山洪灾害监测预警系统以各种图表, 声音, 颜色等多种形式信息发布和分级预警, 把水雨情形式, 水库河道水文数据, 山洪发展趋势等信息直观地反映在系统界面上, 为政府部门防汛减灾实时联动决策指挥提供科学了科学依据, 系统自2014年投入运行以后, 经历了一个汛期的考验, 取得了显著的社会和经济效益。利用云计算技术也实现了真正意义上的山洪数据资源的共享, SAAS的服务模式增加了用户的使用范围, 也减少了系统开发维护的成本。

摘要：为解决当前山洪防灾预警信息化建设中数据处理效率低、资源共享能力弱、软件通用化程度不高、功能不全等问题, 采用基于云计算的技术理念设计开发了具有扩展性好, 数据存储与处理强, 预警更加及时有效的山洪监测预警系统。系统实现了实时、动态反映信息, 并且能够以曲线, 图, 视频等直观形式展现山洪信息与预警发布功能, 为政府部门防洪防灾决策提供科学、统一、可靠的信息平台。应用结果表明系统利用云技术实现了SAAS的模式, 实现了多用户的按需定制, 增强了系统的可扩展, 可维护性。同时也验证了预警算法准确有效, 数据存储与处理模式合理高效。

关键词：云计算,山洪灾害,监测预警系统,应用服务

参考文献

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[9]周婧.基于云服务平台的应用软件商店开发者社区研究与实现[D].成都:电子科技大学硕士论文, 2009.

山洪灾害监测预警系统设计方案 篇3

一、项目总体概述及系统构架

1．应用背景

近年来，我国高速公路建设的发展非常迅速，自1988年建成我国第一条高速公路以来，到2007年底，我国高速公路通车里程接近4.5万公里，继续保持世界第二位，仅次于美国。根据《国家高速公路网规划》，我国将用30年时间建设“七射九纵十八横”的高速公路网，总里程将达到8.5万公里，形成“首都连接省会、省会彼此相通、连接主要地市、覆盖重要县市”的高速公路网络，连通全国所有重要的交通枢纽城市，包括铁路枢纽67个、水路枢纽50个和公路枢纽140多个，将覆盖10多亿人口，直接服务区域的GDP占全国总量的85%以上高速公路的发展对国民经济产生了越来越重要的影响。

但天气条件的变化，特别是极端恶劣天气条件，给高速公路的车辆行驶带来了巨大的风险，不仅严重影响交通运输，而且还造成国家财产和人民生命财产的严重损失。所以道路天气条件监测是高速公路科学运营的一个重要依据，雨、雪、雾、积雪、结冰等情况对高速公路的运营都有直接的影响。气象条件对交通的影响表现在很多方面。主要表现在改变路面的物理性质、观察视线、车辆自身安全等方面。主要灾害及影响有：

A、雾 雾主要通过降低能见度而引发交通事故。在我国大部分地区引起的恶性交通事故的天气现象中，雾的影响最大。大雾特别是<50米的超低能见度的灾害性浓雾是引起重大交通事故的重要原因，往往引起数辆甚至数十辆汽车的连续追尾。大雾常常造成重大车辆损失和人员伤亡，导致高速公路限速或关闭，延误行车时间，造成巨大经济损失。

B、降雨 降雨也是影响高速公路交通安全最常见的气象要素，它使路面附着系数降低，导致汽车制动距离增加，易发生车辆侧滑和控制失灵从而危及行车安全。同时降雨使能见度降低，司机视线模糊不清，导致驾驶失误。此外，降雨过后，路面如有积水或干湿不一，路面摩擦系数不均，车辆制动性变差，从而引起交通事故。在山区，暴雨还常常引发山洪、山体塌方或泥石流，从而导致车辆被冲，桥梁垮塌，道路被毁；在平原和盆地，暴雨常常引发洪涝，导致道路被淹，交通受阻。

C、冰雪 冰雪与降雨一样，漫天飞舞的大雪使能见度降低，而且一旦路面积雪被压或是白天在阳光照射下融化，夜面路面降温结冰，造成里面路面摩擦系数显著降低，严重影响车辆的操作和制动性能，使控制失灵，车辆发生空转、打滑或侧滑，从而危及行车安全。

D、大风 大风对于车辆行驶阻力、能耗、抗侧向倾翻及抗滑移性能都有很大影响，特别是侧向大风对高箱、双箱汽车的行驶影响尤甚。大风会引起沙尘暴、扬沙、吹雪、浮尘等天气，影响高速公路能见度。大风易使路边树木、杆线类等折断阻塞交通，易使塑料类、干草类、丝状物类等漂移到路面上引起车辆打滑、失控；易使灰尘、扬沙、尘卷影响视线造成交通事故。

E、霜冻 公路路面有霜时，路面摩擦系数接近于雪面，雨后结冰同雪面结冰的物理性质一样，从而引发交通事故。

F、高温 高温天气同时受吸热、摩擦及汽车尾气等的影响，高速公路路面温度比气温高得多，有时高达六七十摄氏度以上，汽车轮胎因此受热，使胎内气压升高，长途高速行驶，极易引起“爆胎”。高温直接影响司机的生理、心理和精神状态，无空调车更易疲劳，注意力不集中甚至中署。

2005年7月，中国气象局与交通部在北京签署了《共同开展公路交通气象预报工作备忘录》，双方将开展合作，建立科学高效的公路交通气象信息预测、发布机制，向社会公众提供准确、全面的公路气象信息，避免公路交通延误，减少恶劣天气诱发交通事故。

中国华云技术开发公司作为中国气象局探测设备龙头企业，针对高速公路气象环境监测的发展方向，开发研制出了一套适合我国高速公路气象环境监测的实时监测系统??高速公路气象监测及预警系统（HMWS）。目前已经成功在山东、河北、贵州等省的高速公路路段上建成，并成功投入使用。

2、高速公路气象监测及预警系统（HMWS）系统功能及构成2.1 系统功能

高速公路气象监测及预警系统（HMWS）是充分利用现代科学技术，是专为交通气象监测服务而特别设计的一套应用解决方案。它以能见度（雾）及道面状况(路面温度、积液深度、冰百分比等)监测为核心，并同时测量相关的基本气象参数（温度、湿度、降水量、风向、风速、气压等）。主要用于及时发现各路段及关键点的各种异常交通环境因素变化和气象状况，将数据信息及时传送到高速公路气象灾害预警中心站，为气象监测服务和交管部门提供实时的决策科学依据，并将实时气象条件及气象预警信息发送至路面信息显示屏，为高速公路上行驶的车辆提供实时气象信息和服务。

实践证明，通过在高速公路道路监测工作中应用该系统，不仅可以提高气象监测部门监测数据的专业性和监测要素的多样性，而且可以极大提高交通管理部门应对突发天气状况（如大雾，大雪，暴雨等）决策的准确性并且提供预先实施交通疏导方案的数据依据，是气象监测服务和交管部门工作的有力保障，有利于道路交通的安全性的进一步提高。

2.2高速公路气象监测及预警系统（HMWS）组成华云公司针对我国高速公路沿线气象环境监测预警需求而开发的道路气象环境灾害预警系统，主要包括高速公路气象与环境监测系统（HMS），高速公路气象灾害预警发布系统（HMI）及高速公路气象环境灾害预警中心站（HMC）三

部分构成。其中高速公路气象环境监测系统主要包括各种气类型象要素监测自动站、高速公路沿线外部气象站网数据及天气预报信息输入等部分构成，高速公路气象灾害预警发布系统主要包括道路电子警示牌及公众媒体发布渠道构成；高速公路气象环境灾害预警中心站为整个系统的数据接收及发布控制中心。

3.高速公路气象监测及预警系统（HMWS）系统设计原则

在我国，交通部门与气象部门联手展开了“公路气象灾害预报预警体系”的专项研究，形成了广泛共识。综合考虑我国国情和高速公路的发展趋势，我国高速公路气象环境监测在设计上侧重考虑以下几个方面：

A、气象与交通行业信息共享平台的建立

气象行业背景场形势与高速公路沿线气象与环境要素的监测实况应该在一个统一的信息平台下加以利用，以形成优势互补。两行业在网络上构筑信息通道，以便实时导入国家基础气象台站的实况资料和天气预报信息，这两部分信息将构成本系统的基础信息之一。

B、灵活高效的公路沿线监测子站的布设

应在沿线相对均匀地布设一定数量的气象环境综合监测站作为数据基准参考站，所谓气象环境综合监测站就是要素相对比较全；所谓基准参考站就是要求该站的数据完整性、准确性相对比较高，以便今后对其进行沿线气象环境特征的分析和研究。

应在雾多发地段加密布设能见度监测子站；在阴面容易结冰、低洼容易积水等地段加密布设路面状况监测子站。此外，还应该布设一定的气温、地温监测子站以便监测高温。

应适当布设常规自动气象站以强化沿线的气象背景场信息。

高速公路沿线的摄像装置、通信装置是本系统的重要的、有益补充手段，能在许多特殊时刻发挥重要作用。

C、及时的灾害实况及预警发布系统

应建立适合交通部门的短时预警模式，以气象背景场和沿线实况为输入，实时运算出交通气象灾害爆发几率，并及时通过沿线电子警示牌和各种公众媒体发布公路气象灾害情况和预警等级。

D、系统性与规范化

为了确保系统的有效性，实现基础气象信息的导入，必须遵守已形成的行业标准并签订共同遵守的规范，使系统能结合气象部门和交通部门两方面的优势，共同为社会提供优质的交通气象保障和服务。基础数据库要求采用统一的数据结构规范模式，保证数据的统一性、完整性和有效性，做到数据采集制度化、信息形式标准化、信息内容系统化、信息储存档案化。以达到信息横向、纵向贯通一致、数据共享的目的。

第二部分高速公路气象信息监测站（HMS）

1.高速公路气象信息监测站整体介绍

高速公路气象信息监测站能够精确、及时地监测道路环境状况，并且能够与高管部门的其它监控子系统相结合，实现智能化的交通保障网络系统，为高速公

路管理部门针对公路的开放、封闭、维修保障等决策提供了重要依据。该系统可对能见度、路面状况、风向、风速、温度、湿度、雨量等要素进行自动监测。高速公路气象信息监测站功能特点：

全自动数据采集、传输及监控，可长期无人职守。

能够在各种恶劣的环境下长期稳定运行。

监测项目全，能够对雾、路面结冰、积雪等高速公路所需的各种监测要素进行实时监测。

采集处理核心单元采用具有国际先进水平的实时多任务嵌入式系统，能实现国外目前成熟产品的各种功能并可以根据用户的要求进行系统定制。

该系统采集精度高，可靠性好，具有高度的智能化和灵活性。其性能价格比远远高于国外同类产品。

应用选配方式：

观测要素：

能见度、路面等环境参数可任意增减组合，温、湿、风、雨等气象参数可根据需要选配。

传感器接入方式：

模拟信号、数字信号、串行口等几种接入方式。

供电选配：

提供交流、直流等多种供电方式。

通信选配：

可选配当前各种类型的通信接入设备，对有线、无线、短信等通信手段提供良好的接口，支持TCP/IP等协议。

可配接显示屏

系统基本指标：

工作环境

温度：－50℃～＋50℃ 湿度：0～100% 时钟精度

<0.03秒/天 25℃

（支持上位机自动校时）

防雷性能

山洪灾害应急救助演练实施方案 篇4

为了抓好xx满族自治县的防洪抢险救灾工作，检验全县自然灾害应急救助预案的合理性和可一操作性，提高抗洪抢险队伍的实战经验和水平，减少人民群众生命财产损失，按照县减灾委的工作部署，在今年全国第四个“防灾减灾日”来临之际，xx满族自治县减灾委决定在xx满族自治县开展一次全县示范性山洪灾害应急救助演练活动。具体工作由xx满族自治县减灾委主办，xx满族自治县人民政府、xx满族自治县减灾委承办。根据xx满族自治县自然灾害救助应急预案，特制定演练方案如下：

一、演练目的

检验xx满族自治县自然灾害救助应急预案的可操作性，提高

抗洪抢险队伍的实战水平，积累防御洪灾的实战经验，同时增强广

大人民群众的防灾、避灾、减灾意识，一旦面临洪灾能快速安全有

序的撤离，最大限度减少人民群众生命财产损失。

二、演练背景

将xx满族自治县xx镇xx村后哑巴沟区域设为山洪灾害应急救援演练区。模拟xx满族自治县境内发生连续强降雨过程，遭受洪水袭击。气象部门预报当午后，xx镇地区仍将遭受暴雨袭击并将引发特大山洪灾害，严重威胁该区域内的51户154名居民的生命及财产安全。xx满族自治县防汛指挥部立即召开减灾委成员单位灾情会商会议，启动自然灾害应急救助预案，各部门分工协作，组织抢险队伍赶往灾区抢险救灾紧急转移灾区群众，妥善安置并救助受灾群众，确保在洪灾来临前人民群众的生命财产不受损害。

三、演练时间

六月下旬

四、演练地点

灾情会商地点：

抢险救灾地点：xx满族自治县xx镇xx村后哑巴沟。

临时安置地点：xx镇xx村村部、祥兴驾驶学校。

五、演练内容

第一场景：灾情会商——启动应急预案

第二场景：疏散撤离——组织抢险救灾

第三场景：转移安置——实施生活救助

第四场景：演练结束——领导总结讲话

六、演练组织领导机构

（一）成立自然灾害应急救援指挥部（减灾委成员单位）

总指挥：

县常务副县长

副总指挥：

县政府办公室主任

县民政局局长

成 员：

县民政局副局长

县气象局局长

县水务局副局长

县国土局副局长

县交通局工会主席

县公安局副政委

县卫生局副局长

县教育局副局长

县广电局副局长

县人防办主任

xx镇人民政府

xx村民委员会

县武装部副部长

县公安消防大队大队长

县武警中队中队长

指挥部下设办公室，办公室设立在

由县任办公室主任具体负责演练工作各项事宜。

演练策划：

县民政局救灾处

演练导调：

县民政局救灾

演练解说：

县民政局

（二）指挥部下设7个工作组

、疏散撤离组（42人）

第一组（14人）：组

长：

副组长：

成 员：

第二组（14人）：组

长：

副组长：

成 员：

第三组（14人）：组

长：

副组长：

成 员：

工作职责：一是当接到组织撤离的命令后，各组在组长的带领下，从预定的方向分组冲向灾区；二是人员按照分工，采取手机电话、喊话器、敲锣鼓等报警方式，负责向灾区居民喊话，动员并组织本灾区所有居民向指定避难场所撤离；三是撤离过程中，要采取引导、搀扶，帮助灾民拿物品的方式进行，确保灾民在转移过程中的安全和及时到位。

2、抢险救灾组（48人）

第一组（24人）：组

长：

副组长：

成 员：

第二组（24人）：组

长：

副组长：

成 员：

工作职责：一是当接到抢险救灾的命令后，各组在组长的带领下，从预定方向冲向灾区；二是到达灾医指定地域后负责受灾地段的路段、桥梁、沟渠等排查和抢修任务，确保转移群众路线畅通。三是一组携带救灾物品徒步行进至较近处救灾，二组携带救灾物品行进至较远处救灾。

3、安全保卫组（45人）

第一组（15人）：组

长：

副组长：

成 员：

第二组（15人）：组

长：

成 员：

工作职责：第一组负责维护灾区的社会治安并协助各撤离疏散组组织群众转移；第二二组负责观摩团人员、车辆的交通指挥和临时，安置点（xx县祥兴驾驶学校操场、停车场）的安全保卫工作。

4、交通疏导组（15人）

组

长：

成 员：

工作职责：负责群众转移过程中的交通管制，维护灾区至临时安置点方向沿线的交通秩序，并协助群众安全转移。

5、医疗救护组（15人）

第一组（5人）：组

长：

成 员：

第二组（5人）：组

长：

成 员：

第三组（5人）：组

长：

成 员：

工作职责：一组负责为灾民转移过程中受伤人员和抢险救灾人员的临时救护；二组负责向临时安置点的灾民提供心理咨询，对到安置，最的伤员进行检查，重新包扎并转移救治；三组负责对安置点进行消毒、开展卫生防疫和疫情监测。

6、安置救助组

第一组（25人）：组

长：

副组长：

成 员：

第二组（20人）：组

长：

副组长：

成 员：

工作职责：第一组主要负责5顶帐篷（临时安置点3个、卫生救护所1个、救灾物资发放点1个）的搭建工作；第二组主要负责为撤离到避难场所的群众运送、发放救灾物资和食品。

7、后勤保障组（18个单位）

组

长：

副组长：

成员单位：县减灾委办公室，县政府办公室、县委宣传部、县民政局、县气象局、县水务局、县交通局、县文化局、县公安局、县卫生局、县教育局、县广电局、县科技局、县国土资源局、县人防办、xx镇政府、xx村委会、县武装部、县消防大队、县武警中队。

工作职责：

县减灾委办公室：一是负责县领导，县减灾委成员单位、专家组领导，各乡、镇政府分管领导，以及各乡、镇民政部门领导及业务部门人员参加县减灾委会议和演练观摩的协调工作；二是负责通知县新闻单位对演练的报道，安排县减灾委会议人员车辆；三是协助乡、镇减灾办编制演练方案，指导乡、镇减灾办开展演练活动。

县政府办公室：一是负责县减灾会议的会务安排和与会各级领导的接待任务；二是负责落实演练观摩人员的清单和制定接待方案；三是负责山洪演练的组织、协调、筹备和预演工作。

县委宣传部、县广电局：一是负责本次演练的摄像和专题制片；二是负责本次演练的新闻报道与防灾减灾的宣传工作。

县民政局：一是负责编制《xx满族自治县》、制定防洪演练保障方案；二是提供紧急转移安置群众的车辆、物资、食品等；三是负责提供救灾帐篷5顶；四是负责制作演练标语、避难场所标示、逃生路线指示标示、工作组袖标、太阳帽等；五是协助县政府办公室、县委宣传部完成本次演练的所有相关事宜。

县气象局：负责向防汛指挥部提供天气和汛情预搬。

县水务局：一是负责向指挥部提供对讲机10部；二：．是负责向救灾1组提供演练所需要的空编织袋50个、铁锹5把；三是负责向救灾2组提供演练所需要的装填砂石的编织袋50个、铁锹5把、长圆木2根、门板2块。

县交通局：负责向救灾2组提供救灾物资运输车辆1台。

县文化局：负责保障祥兴驾驶学校操场停车场临时指挥部（领导观摩所1）和祥兴驾驶学校操场临时安置点（领导观摩所2）的搭建、座席的安排和音响的安装、调试，确保使用顺畅。

县卫生局：负责提供担架2付、救护车2辆、“心理咨询”牌1块、卫生防疫宣传单50册、消毒服2套、消毒器2个、急救箱2个、听诊器6个、血压仪2个。

县公安局：负责担负灾区现场、疏散撤离沿线、临时安置点和观摩团地点转换中的安全警卫和交通保障任务。其中：xx镇派出所负责灾区警卫；县交警大队负责道路管制、车辆指挥以及安置点、停车场的巡逻；巡特警队负责搭建救灾帐篷。

xx镇负责协调祥兴驾驶学校备用操场的使用。

县人防办负责保障2台报警器。

xx镇、xx村委会：一是负责落实参演群众，做好现场演练协调；二是组织各村民组志愿者和抗洪抢险突击队；三是绘制避难场所示意图、灾害平面图等。

县武装部：负责布置演练现场临时指挥部，组织预备役、基层民兵成立抗洪抢险队伍。

县公安消防大队：一是根据各组分工，保障各组人员，负责转移受灾群众和抢险救灾任务；二是负责向指挥部提供对讲机6部。

县武警中队：根据各组分工，保障各组人员，负责转移受灾群众和抢险救灾任务。

县民政局、科技局、气象局、卫生局、国土资源局、水务局、人防办、消防大队等部门，分别结合自身业务，制作防灾减灾宣传展示图板、印制宣传册、挂图等，每个单，位制作展示图板不少于3块。

七、演练要求

（一）各成员单位要高度重视，积极参与，认真履行工作职责。

（二）安全保卫组要对重要目标进行警戒，确保重要目标安全，并将安全保卫方案报指挥部。

（三）各抢险队在演练过程中一定要严密组织，确保安全。

（四）演练时间一到，县应急救助演练总指挥下达指令拉响警报，各抢险队人员应迅速到达指定的防洪抢险位置。

（五）参加演练单位要自行细化演练方案，落实责任及参演人员，并明确分工。

（六）电视台人员及时跟踪报道演练过程。

八、演练观摩人员

县政府分管领导，各乡、镇政府领导，县减灾委员会成员单位领导与专家组成员，各乡、镇民政部门领导。各乡、镇（街道）分管领导、民政助理、部分村委会成员。

九、演练程序

第一场景：灾情会商一一启动应急预案

时间：

地点：

演练内容：灾情会商，启动山洪灾害应急救助预案

参加单位及人员：演练组织领导机构成员

（一）演练前安排：

9：00:县各参演单位人员全部进入指定位置待命。

9：15:县应急救助指挥部领导就位。

9：20:县减灾委会议人员（观摩团）就位。

向县领导报告（总指挥xxx）：由县减灾委主办，xx县政府、县减灾委承办的xx满族自治县山洪灾害应急救助演练，各项工作准备完毕，是否开始，请指示！

领导XX：开始！

领导XX：是！

现在我宣布：xx满族自治县山洪灾害应急救助演练现在开始！

（二）演练开始：（由演练总指挥

主持会议）

领导XX

：同志们，今天主要是针对我县连续发生强降雨天气，初步造成洪灾的紧急情况，进行灾情会商，请大家结合本部门职能，就当前的汛情以及下步的抢险救灾工作进行研究。首先由气象局通报情况。

领导XX

：近日来，我县普降暴雨，特别是我县xx镇地区，连续遭受强降雨，山体土地含水饱和，洪流汇集迅猛，据观测，我县现在仍出现暴雨的气象特征，主要是集中在我县东部，xx镇后哑巴沟后山泥石流极易发生，每到汛期经常发生险情，根据气象分析，未来6小时内再降暴雨的可能性非常大，将导致该区域山洪汇集，极易暴发特大山洪，给居民的生命财产带来极大的威胁，建议尽快转移群众。

领导XX

：xx镇政府领导谈谈现在的情况。

领导XX

：报告总指挥，几天来的强降雨过程，xx镇后哑巴沟后山部分沟段已经垮塌，如果再发生暴雨，必然会发生严重的山洪灾害，使该地区3个居民组共51户，154人的生命和财产安全遭受威胁，目前，办事处已经加派人员，密切监测汛情，请求指挥部尽快组织抢险救灾，汛情通报完毕。

领导XX

：如果马上转移居民，灾民如何安置，安置期间的生活如何保障？

县民政局副局xx：目前该区受灾人口154人，如果灾民转移，一部分灾民可以投亲靠友，一部分灾民可以转移安置在xx村村部和祥兴驾校的避难场所，该场所可安置人数300人左右，我们可在避难场所搭建救灾帐蓬，安置灾民。目前，我们库存救灾帐蓬

顶，棉被褥

床，同时，我们已经与商家签订供货协议，已经筹集面包

个，火腿肠

根，榨菜

袋，矿泉水

瓶，完全能够保证灾民的基本生活。

领导XX

：其他单位情况呢？

领导XX

：总指挥，我们已成立医疗救护组，配备两辆救护车，马上即可赶赴灾区，参与灾民的救治工作。

领导XX

：我们武警抢险突击队已经集结完毕，等待指示。

领导XX

：我们消防大队抗洪抢险队正在集结待命。

领导XX

：两位副总指挥还有什么意见？

领导XX

：我认为，为了妥善安置转移群众，应以投亲靠友为主，集中安置为辅，以减轻安置工作压力。

领导XX

：转移灾民时，要按照逃生路线，本着先人后物的原则，针对灾民中的脆弱群体实施重点转移安置照顾。

领导XX

：同志们，灾情就是命令，时间就是生命，下面我宣布：立即启动xx满族自治县自然灾害应急救助预案，必须赶在山洪暴发前，把人民群众转移安置到安全地带，确保人民群众的生命财产安全。我命令：

一、在xx镇xx村委会避难场所建立临时指挥部。

二、指挥部各成员单位、各抢险队、工作组要立即赶赴灾区，按照各自职责开展工作。

三、从现在起至灾情解除，指挥部到每个工作组、每个成员，必须保持通讯24小时畅通，确保上情下达，下情上报。

四、紧急转移群众时，要先人后物，对不愿撤离的群众要耐心劝导，如果情况特别危急，必要时可采取强制措施，确保灾区群众全部转移。

五、对转移到安置点的灾民要保证有衣穿、有住处、有饭吃、有水喝。大家是否明白？

参会人员：明白！

领导XX

：会议到比结束，各组按照要求立即行动。散会！（第一部分演练结束后，按照演练指挥部人员由xx满族自治县政府办公室和县减灾委办公室安排车辆先行；市、县+观摩组人员由县减灾委办公室安排车辆跟进；各乡、镇政府分管领导和民政助理等车辆随后的次序转场观摩。）

第二场景：疏散撤离一一开始抢险救灾

时间：

地点：

演练内容：疏散撤离，开始抢险救灾。

参演单位及人员：演练指挥部人员、疏散撤离组、安全保卫组一组、抢险救灾组、交通疏导组、医疗救护组一组、社区居民志愿者。

（一）演练前安排：

.各参演小组按照分工全部进入指定位置待命。

2.应急救助指挥部领导就位。

3.观摩团就位。

领导XX

：（通过对讲机向参演各组呼叫）我是副总指挥，请各组汇报准备情况？

领导XX

：报告副总指挥，疏散撤离组准备完毕！

领导XX

：明白！

领导XX

：报告副总指挥，抢险救灾组准备完毕！

领导XX

：明白！

领导XX

：报告副总指挥，安全保卫组准备完毕！

领导XX

：明白！

医疗救护组：报告副总指挥，医疗救护组准备完毕！

领导XX

：明白！

领导XX

：报告总指挥，第二场景：“疏散撤离，开始抢险救灾”演练工作准备完毕，是否开始，请指示！

领导XX

：开始！

领导XX

：是！现在我宣布第二场景演练开始！

人防办拉响警报器（山上、山下同时拉响）。

（听到警报声后，按照场景设置，各组依照次序出场：疏散撤离组按照1、2、3组——安全保卫组1组——交通疏导组——抢险救灾组按1、2组一一医疗救护组1组）。

（二）演练开始：

场景设置l：组织群众疏散撤离

时间：

地点：

要求：一是疏散撤离组成员统一戴太阳帽，“疏散撤离组”袖标。二是参加转移演练的群众要有背包袱，抱小孩，搀扶老人，牵牲口等情景。

演练进程：当听到警报器响声后，疏散撤离组1、2、3组按照按照指挥部演练导调员的指挥，分别在各组长的带领下跑步进入灾区后，按照人员分工，采取入户喊话，或者在房屋外采取敲锣、鼓、盆、喊喇叭的方式引导参演群众快速跑出住所。参演群众在各组人员的带领下，密切配合，按照指定逃生路线组织撤离。各组在组织疏散撤离的同时，指定人员负责挨家挨户搜寻滞留人员。

场景设置2：强制撤离

演练进程：疏散组1组人员，在挨家挨户搜寻滞留人员时发现一名滞留家中，不听转移劝告的老人。

（疏散1组组长得到组员报告后，马上跑过去进行劝告：老大爷，现在雨越下越大，马上要暴发山洪了，请您立即随我们转移到避难场所吧！

老大爷：这房子我住二十年了，我不能扔下它不管啊！

疏散1组组长：老大爷，房子没有了，政府可以帮我们重建，只要我们人在，什么都会有的！）

（反复劝说无效，组长果断命令组员背起老人，另一名队员跟随保护老人，向避难场所转移。）

场景设置3：治安维护和交通管制

时间：

地点：

要求：安全保卫组1组和交通疏导组，看到疏散人员全部进入安全区后，按照指挥部演练导调员的指挥，依次跑步向灾区开进。

演练进程：安全保卫组到达灾区后，按照分组分工，分别在村口和通往安置点的路道口处设立警戒线，安排专人看守，其它人员进入灾区巡逻，维持现场秩序，协助疏散组组织群众撤离。

交通疏导组到达指定位置后，立即xx村口至公路和避难场所沿线设立值勤点负责交通管制和指示道路。

场景设置4：抢险救灾

时间：

地点：

要求：一是抢险救灾组看到交通疏导组到位后，一、二组依次进入灾区指定位置组织抢险救灾。二是抢险救灾组掩护灾区居民安全及时向避难场所撤离，最大限度保护灾民生命及财产安全。三是在医护组紧急救治撤离受伤群众转移后，抢险救灾组一组组长向指挥部报告完成抢险救灾任务，请示指挥部撤离现场。

演练进程：抢险救灾组1组跑步进入

（观摩组可以看到位置），迅速组织队员开始排查险情，发现村口l山洪冲垮地段后，开始装填砂袋，堵洪排水，保证灾民的顺利转移。

抢险救灾组2组，坐车进入

通过安置，水渠桥位置（观摩组可以看到位置）迅速组织队员开始排查险情，发现垮塌地段后，开始用车载砂袋、圆木、门板等救灾物资，堵洪修桥，保证灾民的顺利转移。

场景设置5：医疗救护急产孕妇

时间：

地点：

（观摩组可看到地域）

要求：疏散2细．提前安排一名群众装扮临产孕妇。，演练进程：疏散2组在进行灾民撤离中，一名孕妇在转移路：途中急产，医疗救护组l组得到报告后，立即带领1台救护车和医护人员前往救护1，在村口处停车，医护人员抬担架前往救护，紧急处理后，抬上救护车送往盾方医院救治。在医疗救护组1组救治受伤群众撤离后，抢险救灾组一组组长向副总指挥报告。

抢险救灾组1组组长：报告指挥部，疏散撤离组和抢险救灾组全部完成抢险救灾和群众撤离任务，请指示！

领导XX

：撤回！

抢险救灾组1组组长：是！（然后与抢险救灾2组一起坐车：返回县高中安置点）

（第二部分演练结束后，演练指挥部和观摩组人员转场到县高中临时安置点观摩。）

第三场景：转移安置一一实施生活救助

时间：

地点：xx镇祥兴驾驶学校操场、xx村民委员会。

演练内容：转移安置，实施生活救助。

参演单位及人员：演练指挥部人员、疏散撤离组、社区居民志愿者，安全保卫组2组、医疗救护组2、3组、安置救助组、后勤保障组。

（一）演练前安排：

0:10前，各参演小组和人员，以及运送救灾物资和食品的车辆，按照分工全部进入指定位置待命；心理咨询台，医疗救护所（帐篷l顶），临时安置点（帐篷3顶），救灾物资发放处（帐篷1顶）全害5搭设完毕；卫生防疫人员背消毒器作好对安置，点的消毒准备。10：20前，疏散撤离组和灾区群众（村民志愿者）全部撤回到祥兴驾驶学校临时安置点，在心理咨询台一侧按组站列整齐。

0:25，演练指挥部领导就位。

0:30，观摩团就位。

安置救助组2组长报告：报告副总指挥，第三场景演练各项工作，各组准备完毕，请指示！

领导XX

：明白！

领导XX

：报告总指挥，第三场景：转移安置，实施生活救助演练工作准备完毕，是否开始，请指示！

领导XX

：开始！

领导XX

：是！现在我宣布第三场景演练开始！

（二）演练开始：

场景设置一;心里咨询，卫生救护与防疫

时间：

地点：临时避难场所（祥兴驾驶学校操场）

演练进程：当听到副总指挥演练开始的命令后，疏散撤离组按照1、2、3组的次序，依次带领本组撤离到临时避难场所的灾区群众到心理咨询台开展心理咨询活动，医护人员对他们进行心理安慰、并发放医病防疫手册等。之后各组带领本组灾民到相应的安置帐篷前坐下。医疗救护2组对撤离到安置点的受伤灾民进行量体温、听诊、量血．压等，对伤势严重的人员重新包扎后立即转移到后力医院（提前安排一名受伤人员）救治。当救护车走后，医疗救护组3组卫生防疫人员背消毒器开始对安置，点四周及室内进行消毒，做好卫生疾病防疫工作。

场景设置二：登记统计灾民，快速上报灾情

时间：

地点：临时避难场所（祥兴驾驶学校备用操场）

演练进程：当救护车走后，疏散撤离组各组对疏散转移到安置点的灾民以户为单位进行登记统计，了解家庭成员转移和财产损失情况。然后各组长将统计结果上报到社区，再由社区上报到办事处，办事处领导汇总后，向指挥组总指挥报告撤离和伤亡情况。观音阁办事处主任：报告指挥部，经过社区和办事处的认真统计，区域共有居民

户，人，人在外打工外，其余

人全部安全撤离。在转移过程中，因个人身体原因患病

人，撤离时肢体扭伤

人，我抢险救灾人员受轻伤

人，目前所有人员无生命危险，全部得到有效治疗。财产损失待查，现在急需对转移到临时安置点的群众实施生活救助。报告完毕！

总指挥：明白！由民政部门对灾民生活实施应急救助。

场景设置三：对灾民实施生活救助

时间：10：40

地点：临时安置点

演练进程：当安置救助组2组听到总指挥下达对灾民实施生活救助的命令后，县民政局3辆装载救灾物资和食品的运送车（车上有“救灾物资运送车’’标志）开进安置点，分别停在三个安置点帐篷物的一侧，疏散撤离组每组对应一辆车，组织灾民有次序领取救灾物资和食品（各先发

份，其它演练结束后再发），解决灾民的临时生活难题。（韧资准备：毛毯、棉被各

套，面包、矿泉水、盒饭根据参演练人数定。）

场景设置四：县领导看望和慰问灾民

时间：10:50

演练进程：在民政人员向灾民发放救灾物资和食品时，县领导和指挥部人员到跟前看望灾民，并与灾民亲切的交谈，进行慰问。

o：55，县领导回到观摩席。

场景设置五：宣布灾民应急安置方案

时间：

演练进程：县领导回到观摩席后，县民政局副局长XX集合所有参加演练人员，宣布灾民应急安置方案。

同志们，这次xx满族自治县xx镇xx村后哑巴沟发生山洪灾害，得到了县委、县政府高度重视和关心，成立了山洪灾害应急救援指挥部，启动了应急救助预案，各部门分工协作，及时开展抢险救灾，武警、公安消防部队和民兵预备役人员更是发挥了突出作用，有效地组织疏散撤离和自救互救，没有发生人员严重伤亡情况。虽然部分群众房屋倒塌损坏，但这些困难都是暂时的，请大家相信政府，会为我们及时重建新的美好家园！现在我宣布应急安置方案如下：县民政局负责解决灾民的生活问题；卫生部门负责灾民的医疗救护和卫生防疫工作；办事处协助民政部门做好日常生活安置工作；目前对因灾造成房屋倒塌无家可归的灾民，可以采取投亲靠友、入住临时安置，t最、敬老院或其他社区的方式解决临时生活难题。再次请大家放心，政府会确保每位灾民有被盖，有衣穿、有饭吃、有水喝。宣布完毕！

第四场景：演练结束——领导总结讲话

时间：

地点：xx村村部

演练进程：县民政局灾民安置方案宣布完毕后，总指挥讲话。

山洪灾害监测预警系统设计方案 篇5

在地质灾害发生前，通过对现有监测数据的实时接入、海量存储、模型仿真演算，实现地质灾害状态的全面精确感知和智能化分析，实现地质灾害发展趋势的综合研判，并为决策指挥提供准确的数据支撑。

该数据每日通过中国地质环境信息网发布。平台每日向中央电视台提供地质灾害预警信息，中央电视台在汛期会发布各级预警信息。

山洪灾害监测预警系统设计方案 篇6

1 灾情概况

2010年7月31日0:00—10:40, 隆化县自西向东出现了1次强降水过程, 全县25个乡镇有7个出现了暴雨, 4个乡镇出现大暴雨。其中郭家屯镇在175 min内降雨99.2 mm, 0:00—1:00, 1 h降水量53.0 mm, 强度最大。周围6个雨量站降水量平均78.0 mm, 为10年一遇暴雨, 滦河郭家屯水文站31日7:42洪峰流量246 m3/s, 为建站来最大洪水过程, 超过30年一遇, 附近自然村出现的山洪流量约在100 m3/s以上。灾后显示, 农户院内水深高达1.4 m, 最深约4.5 m, 房屋内泥沙淤积厚达40 cm。强雷电和强降雨引发的洪水造成该镇电力中断, 移动通讯信号中断, 饮水工程毁损造成供水中断。特别是凌晨1:40, 强降水引发的山洪、泥石流袭击了郭家屯镇水泉村, 虽然这次山洪、泥石流导致全镇受灾耕地1 220 hm2, 480余户房屋进水, 20余间房屋被冲毁, 但是由于气象应急服务系统完善、流程科学、气象信息员高度负责, 全村1 000多人在20 min内全部撤出, 无人员伤亡[1]。

2 气象预警应急工作评价

2.1 准确及时发布预警信息

在一些重大自然灾害面前, 人类还没有有效的科技手段完全加以阻止或消灭, 但可以采取有效的防范和得当的处置措施, 把灾害造成的损失降低到最小的程度。而及时、准确地向公众发布突发气象灾害预警信息, 是气象部门的首要任务[2]。2010年7月30日下午的天气会商, 隆化县气象局得出30日夜间至31日有中到大雨, 局部暴雨的天气预报结论后, 迅速采用短信群发的方式发布了强降水预警信息, 受众范围为各级政府部门领导、防汛成员单位及全县514名信息员, 同时利用气象预警信息电子显示屏、在各乡镇、村滚动播出, 在电台、电视台以插播的方式播出了“地质灾害等级为3级, 有发生地质灾害的可能”等提示用语;17:00时县气象局局长及时向主管县长汇报了未来的天气情况。

2.2 政府应对调度到位

接到气象部门的预警后, 县防汛办公室以明传电报形式向各乡镇发出了《关于加强防汛值班认真应对强降雨过程的紧急通知》, 并按照县领导要求通过防汛值班电话直接告知各乡镇主要领导, 要求主要领导和各级防汛人员到岗到位, 严阵以待。县乡镇村3级防汛组织机构根据气象预警信息, 超前做好应对强降雨的各项准备工作。31日夜间气象信息员在第一时间将水泉村受灾情况汇报给镇政府领导, 镇政府立即向县防办、值班县领导、分管领导进行了汇报。县领导高度重视, 第一时间做出重要批示, 就防汛抢险、群众转移、群众安抚、加强值班、明确责任等方面提出具体要求。县防指和镇迅速启动抗洪抢险应急预案, 各单位迅速按照各自职责分工开展抗洪抢险工作, 保证了抢险救灾工作的有序高效开展。

2.3 全力做好跟踪服务

31日0:00全县降水开始后, 值班人员根据最新气象资料及卫星云图、雷达回波时刻注意天气变化, 及时与承德市气象台会商天气;密切关注全县19个乡镇雨量的大小及强弱变化[3];以短信、电话等方式及时将雨势情况及未来天气演变告知县领导及防指部门, 为领导指挥抢险救灾提供科学依据。

2.4 气象信息员发挥重大作用

由于暴雨洪水来势过于凶猛, 又是在夜间1:00左右, 正是人们熟睡的时段, 绝大多数群众全然不知洪灾来临, 水泉村的气象信息员张维忠接到气象预警短信后, 密切关注当地雨情的变化, 随着雨势的增强, 他意识到强降雨很可能造成山洪暴发, 村民的生命财产安全将会受到严重威胁。在通讯信号全部中断的情况下, 他在最短的时间内联系到村主任、支委和民兵连长, 现场紧急布置救援方案, 采取包片负责、逐户敲门、一传十、十传百的办法叫醒熟睡中的村民, 按先低后高、先急后缓、先老幼后青壮的顺序迅速开展群众大转移, 与时间赛跑, 争分夺秒转移受险群众。1:40山洪咆哮着、轰鸣着、夹带着山石呼啸而下, 一时间村内泥流翻滚, 当成功的转移出最后一个受困群众的时候, 村里已变成一片汪洋, 因组织到位, 转移及时, 在短短逾20 min时间里, 河道两侧居民210多人全部转移到了安全地带[4]。

3 建议

此次暴雨山洪、泥石流灾害的特点是局地性强、突发性强、强度大。面对这样突发性的气象灾害, 有效地监测预警是减少损失的不二法则;同时保证预警信息传播渠道畅通, 科学地部署防灾流程是应对重要气象灾害和气象衍生灾害的关键所在。目前, 气象灾害的防御工作已成为全社会的一项重要任务, 只有提高全社会防御气象灾害的意识和能力, 提高气象防灾减灾水平[5], 提高从事气象灾害防御相关工作人员的专业素质和技能, 充分发挥气象灾害监测预警与应急系统的建设效益, 才能防御和减轻气象灾害对国民经济和人民财产所带来的损失。

3.1 提高预警能力, 加强信息发布渠道建设

这次过程虽然气象部门比较准确地做出了预报, 但实际出现的量级要比预报大的多。因此, 进一步开展针对强对流天气特别预报预警技术研究, 提高预警信息的准确性和有效性是防灾减灾成功的重要保证。在各类灾害造成的损失中, 相当部分源于灾害预警信息的传播不畅。因此, 加快推进农村防灾减灾预警信息发布系统建设, 在预知有可能产生灾害时, 利用广播、电视、互联网、气象信息显示屏、手机短信、96121气象服务电话等各种渠道将最新的天气情况和预警信息第一时间传递到人民群众手中, 让社会公众提前做好应对和防灾自救准备是气象部门防灾减灾的关键环节。隆化县气象局在30日下午, 通过各种方式, 多种渠道进行了灾害预警, 从而使政府和信息员提前做好了应对准备。

3.2 加强气象防灾减灾基础设施建设

高时空分辨率的气象监测, 是提高灾害性天气预报准确率的基础。目前, 隆化县已建成了1个自动气象站, 19个乡镇自动雨量站及气象卫星资料接收处理系统, 位于承德市雷达观测网覆盖区, 初步形成了地面、高空相结合的立体监测体系, 极大地提高了气象灾害监测和预警水平[6]。由于山区受局地地形影响, 气候比较复杂, 具有“隔山不下雨, 百步不通风”的气候特征, 已建成的19个自动雨量站, 每2个雨量站间距最少也在15 km以上, 对于部分中小尺度系统仍处于监测盲区, 远远不能满足服务需求, 需要进一步增加自动雨量站或多要素自动气象站等气象基础设施数量, 提高灾害性天气的监测水平, 增强气象防灾减灾能力[7]。

3.3 充分发挥政府主导作用

“政府主导、部门联动、社会参与”的应急联动机制是降低灾害风险、减少各项损失的重要举措。气象灾害防御工作涉及的部门比较多, 只有在政府的统一领导和协调下, 明晰相关部门的防御责任, 促进部门间的有机联动, 才能真正实现对气象灾害的整体防御。

3.4 加大气象信息员的培训力度

此次救灾的成功, 气象信息员张维忠起到了关键作用, 在通讯中断的情况下, 灵活地采取边走边喊的方式, 使群众在最短时间内知晓洪灾的来临, 并带领群众全力抗灾。因此, 加强气象信息员在气象知识、防灾减灾及抢险自救等方面知识的培训, 科学认识气象灾害可能带来的危害和风险, 熟悉并掌握各种气象灾害防御和应对措施, 提高公众面对气象灾害的主动应急处置和自救能力, 减少和避免因灾害造成人员伤亡至关重要[8]。

参考文献

[1]王位德.一次最成功的重大天气过程预报小结[J].气象研究与应用, 2008 (S1) :49-50.

[2]张银河, 崔少萍.本地暴雨预警信号效果评定初探[J].广东气象, 2008 (2) :49-51.

[3]鲍向东, 吴富山.河南省暴雨预警服务系统效益[J].河南气象, 1995 (4) :14-15.

[4]陈朝晖, 李春梅, 姜翠文, 等.湖南浏阳“5.13”大暴雨过程气象服务案例分析[J].安徽农业科学, 2011 (9) :5508-5509.

[5]王蕾, 毛炜峄, 冯志敏, 等.基于卫星资料对干旱地区暴雨云团的监测预警分析[J].沙漠与绿洲气象, 2010 (3) :30-32.

[6]陈松, 陈天锡, 袁春风, 等.驻马店市暴雨天气监测预警系统研究[J].气象与环境科学, 2009 (S1) :224-227.

[7]杨静, 万雪丽, 金建德.对建立短时临近预报和城市中尺度灾害天气监测预警系统的思考[J].贵州气象, 2005, 29 (S1) :39-42.