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防汛预警指标与等级划分的比较研究

2011-06-22 12:12阅读:

防汛预警指标与等级划分的比较研究[1]

程晓陶 李娜 王艳艳 王静
(中国水利水电科学研究院,北京 100038)
本文发表在《中国防汛抗旱》2010年3期
摘要:任何受洪水威胁的区域,在其特有的地理气候条件下,水灾发生的类型与可能的规模、风险的时空分布以及致灾过程的特点,均有其内在的规律。为了科学制定应急预案,有效组织快速响应,需要选择一些指标作为危险性判断的依据,设定若干阈值作为危险性等级划分的标准。通过中外典型案例的比较分析,探讨了预警指标选择与等级划分的改进方向。
关键词:防汛预警;应急响应;指标体系;等级阈值

1防汛预警模式与案例分析

1.1 欧洲典型防汛预警模式与案例

针对水灾类型及其特点,防汛预警可以按严重等级和按强灾过程两类划分。前者如法国,在其水灾预警机制中,以4种不同颜色表示不同的水灾等级:绿色代表正常状态,黄色代表轻度水灾,橙色代表重度水灾,红色代表特大水灾。由于在一次致灾过程中,不同区域水灾的危险程度是不一样的,因此,水灾警报发出时,以这4种颜色标注的危险性等级划分地图会在各大报纸、电视台和网络上公布,提醒各个地区的居民做好相应的防灾准备。通过这种模式,即使判断出即将来临的洪水是特大水灾,也不用所有的地区都采取同等的应急响应行动,而需要识别出其危险性在空间分布上的差异,以便不同区域的相关部门与社会公众能够及时采取适宜的应急响应。
后者如英国,在其预警机制中,同样采用绿、黄、橙、红4种颜色,其绿色亦表示安全,但黄色表示警惕,橙色表示准备,红色表示行动。具体实施中又分为早期预警(early warning)与临灾警报(flash)两个阶段。英国气象部门的早期预警一般提前5天做出,临灾警报至少提前两个小时发布。由于灾害事件的预报具有不确定性,时间越提前,预警的准确性越难以保证,因此,实际操作中又考虑了事件发生的概率,当极端灾害性天气事件发生的概率(p
)超过60%时,发布早期红色警报,超过80%时,发布临灾红色警报,参见表1所示[1]
表1 极端天气事件预警的颜色与风险等级

绿



警报

劝告
劝告
早期
临灾
风险
非常低, p<20%
低, 0%≤p <40%
中, 40%≤p <60%
高, 60%≤p <80%
很高, p³80%
要点
预计无极端天气
极端天气事件风险低
极端天气事件风险中等
极端天气事件风险高
极端天气事件即将来临或开始发生
影响

基础设施与环境的风险较低
基础设施与环境的风险中等
基础设施与环境面临高风险,可能造成人员伤亡
基础设施与环境可能遭受重大损失,并可能带来伤亡。
警告

确保能获得最新的天气预报
保持警惕,确保能获得最新的天气预报
保持高度警惕,接收最新天气预报。意识到风险是不可避免的。遵循有关当局的告诫采取相应行动。
保持高度警惕,接收最新天气预报。遵循有关当局下达的各种指令或告诫,随时准备采取非常措施。
英国河流与海岸洪水风险管理部门设在环保署内,针对境内的主要河流建立了洪水警报系统。该系统将通过国家或地方媒体向公众发布的洪水红色警报又分为若干等级,并保持了关注过程的特点,其标识及含义如表2所示[2]
表2 英国洪水预警标识及含义

红色,严重洪水警报。严重的洪水即将发生。生命和财产濒临危险。立即行动!(Severe Flooding Expected. Imminent danger to life and property. Act Now!)

红色,洪水警报。洪水将要发生。房屋、商务活动和主要道路将受影响。立即行动!(Flooding Expected. Affecting homes, businesses and main roads. Act now!)

红色,洪水警戒。洪水可能发生。保持警惕,做好准备。注意戒备!
(Flooding possible. Be aware! Be prepared. Watch out!)

蓝色,警报解除。(All Clear)
2009年11月19日,英国遭受了特大暴雨袭击,24小时内最大降雨量达314mm,创下英国有记录以来日降雨量的最高纪录[3]。英国国家气象局19日发布临灾洪水警报,称受暴雨和大风影响,英格兰北部地区、威尔士西北部和苏格兰西部地区可能会遭受洪水袭击。强降雨降临后,负责防洪事务的英国环保署在英格兰发布了4次严重洪水警报,在苏格兰发布8次严重洪水警报,对迅速展开抗洪救灾活动发挥了重要作用。

1.2 日本防汛预警体制的发展与案例

日本易遭受高强度暴雨袭击,河流比降大、源短流急;洪水突发性强,具有暴涨暴落的特点,并可能伴生滑坡、泥石流等地质灾害。加之人口、资产密度大,全国50%以上的人口、70%以上的资产都集中在受洪水威胁的10%的沿江沿海低平地区,因此,在努力建设高标准的防洪工程体系的同时,也特别重视防灾预警与应急响应体系的建设。
由于灾害的突发性强,日本高度重视多源灾害监测预报信息的高效利用,以及快速应急响应组织体系的建设与防灾训练。以岐阜县最新网上公布的资料为例[4],其防灾信息来源,不仅来自气象、水文等多部门,而且来自中央、地方政府与当地等多层次,防灾部门综合运用这些信息作为应急决策的依据(如图1所示)。日本河川情报中心发布全国指定河流的洪水预报警报。洪水警报根据河流水位分为4级:蓝色为未超过泛滥注意水位,黄色为超过泛滥注意水位,橙色为超过避难判断水位,红色为超过泛滥危险水位[5].
由图1可见,在获得大雨警报及洪水警报的情况下,当地防灾部门要根据预先设定的标准,结合当地的情况,作出是否有必要针对可能发生的重大灾害采取避难救援行动的判断,为发布避难转移令提供依据。同时可以看出,日本防灾预警体系的发展,是基于灾前的大量基础工作,将管理区域网格化,使预警指示更精确、预警内容更明了。
2008年5月28日以来,日本的大雨、洪水的警报与注意报采用了新的标准。在新的指标中,引入了土壤雨量指数与流域雨量指数,以替代以往的24小时雨量,并以网格化的方式,设定各市町村的基准值。预期从2010年汛期起,要根据新的标准以市町村为对象,发布警报与注意报。特别是在警报发布时,要以附加括弧的形式标明灾害的类型,如大雨警报(山地灾害)、大雨警报(暴雨积水)等。在重点防灾的城市与灾害的高风险区,识别灾害风险分布差异的网格细化到以1km2为单元,并且每单元网格的土壤雨量指数与流域雨量指数的阈值都已经在网络上发布[6]。2010年汛期将实施的新的预警标准如表3、表4所示。
半日~
数小时前
降大雨的可能性
约1日前
降大雨
预告的
府县气象
情报
大雨注意报
洪水注意报
降下引发重大灾害的大雨
数小时~
1、2小时前
滑坡、
泥石流
及洪水的
危险度
增大
大雨警报(暴雨积水)
大雨警报(山地灾害)
洪水警报
· 用于避难准备情报的判断
山地灾害警戒情报
· 用于避难劝告等的判断
洪水预报的洪水注意报
泛滥注意情报
· 用于避难准备情报的判断
洪水预报的洪水警报
泛滥警戒情报
· 用于避难劝告等的判断
洪水预报的洪水警报
泛滥危险情报
泛滥发生情报



补充细化警报等的府县气象情报
气象雷达、降水短时预报、山地灾害警戒判定网格情报、规格化版流域雨量指数、岐阜县“山地灾害危险度情报”、国土交通省及岐阜县提供的水位等

实测短时
大雨情报
短时大雨观测




注:预定从2010年汛期起,要在大雨警报后用括弧标明灾害的类型。
注:洪水预报以水位或流量来发布
市町村基于①、②的情报,综合③、④+当地的信息,作出防灾对应的判断
图1 日本岐阜县大雨时可利用的主要防灾情报
表 3 2010年汛期开始实施的大雨、洪水警报
灾害种类
防灾活动
大雨引发的滑坡、泥石流等山地灾害
山地灾害之外的大雨引发的水灾(含内涝)
洪水灾害
(含江河泛滥)

避难劝告
(红色)

以市町村为对象
山地灾害警戒情报



实测短期大雨情报
(与防灾活动的对应不明确)

特定
河川名
××川
泛滥
警报

避难准备
(橙色)

大雨警报
(山地

以市町村为对象
灾害)


以市町村为对象
大雨警报(暴雨积水)



以市町村为对象
洪水警报
××川
泛滥
注意报
防灾体系
启动准备
(灾害未达到需采取避难行动的程度)
(黄色)


大雨
注意报



大雨
注意报



洪水
注意报





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