[发明专利]一种暴雨型稀性泥石流监测预报预警方法

摘要

一种暴雨型稀性泥石流监测预报预警方法，装置包括多要素气象站单元、泥水位报警器单元及视频监测器单元；当泥石流形成区发生降雨时，多要素气象站单元开始采集雨量数据，并将数据传输至远端的综控中心；当降雨量达到或超过泥石流形成的临界雨量值时，发出首次预警预报信号；当泥石流汇入到主沟的上中游并超过安全阈值时，临界泥位阈值时发出二次报警信号；当泥石流达到预定位置的上下观测断面并超过临界值时，发出紧急报警信号；综控中心利用计算机对发回的数据分析处理，实时在线绘制数据曲线，完成数据存储，并根据各监测区域的预报预警信号综合发布预报预警方案。本发明能够对雨量、泥水位、视频数据自动采集、记录、处理，提高了效率。

主权项

1.一种暴雨型稀性泥石流监测预报预警方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、泥石流形成区域包括集水区、流通区和堆积区，在集水区设置多要素气象站单元(4)，在流通区设置泥水位报警器单元(5)，在堆积区设置视频监测器单元(6)；多要素气象站单元(4)、泥水位报警器单元(5)以及视频监测器单元(6)分别通过遥测终端和通讯终端实现数据的自动采集与传输；当泥石流形成区发生降雨时，多要素气象站单元(4)开始采集雨量数据，并将数据传输至远端的综控中心；步骤二、当降雨量达到或超过泥石流形成的临界雨量值时，发出首次预警预报信号；得到泥石流形成临界雨量值的方法包括：首先通过SWAT模型建立降雨和径流的关系；然后通过3S技术中的HEC‑RAS与HEC‑GeoRAS插件建立径流和致灾程度的关系；以此对淹没范围及水深分布进行计算，确定淹没范围的临界降雨量值；建立SWAT模型具体方法如下：结合数字高程模型DEM，通过SWAT模型将流域划分成若干个子流域；加载土地利用图、土壤类型图，再进行重分类，对坡度进行分类之后，将所有图层叠加，生成若干个水文响应单元，每个水文响应单元内土地利用、土壤类型和坡度相同；模型中用到的土壤数据分为物理属性数据和化学属性数据；物理属性数据包括土壤分层数、各层厚度、土壤颗粒组成、土壤水文分组以及饱和水力传导系数；化学属性为土壤中氮、磷的初始浓度；土地利用数据在建模时将数据源的分类代码转化成SWAT模型能够识别的代码；土地利用数据与气象数据录入到Excel表格后，均按模型要求以DBF格式文件存储；参数敏感性分析和率定通过对参数进行敏感性分析，选取敏感性等级最高的参数，进行模型率定；调整过程中，先调整月径流，再调整日径流，先调整基流，再调整直接径流；采用ArcSWAT提供的参数敏感度分析模块进行参数敏感性分析，根据模型参数敏感性分析的结果，对径流过程敏感性的参数进行校正；根据以上过程建立降雨与径流之间的关系；步骤三、当泥石流汇入到主沟的上中游并超过安全阈值时，安装于主沟上中游的泥水位报警器单元(5)被启动，临界泥位阈值时发出二次报警信号；步骤四、当泥石流达到预定位置的上下观测断面并超过临界值时，发出紧急报警信号；步骤五、综控中心利用计算机对发回的数据进行分析处理，实时在线绘制数据曲线，完成数据存储，并根据各监测区域的预报预警信号综合发布预报预警方案。