藍色、黃色、橙色、紅色…… 汛期災害預警如何產生?
“上菜吧?!?月15日17時,核對稿件后,省水文局總工程師謝學成在本年度第十一期《水情簡報》上簽了字。這期簡報發(fā)布的主要內容,是“青衣江形成了今年汛期的第一號洪水”。
把發(fā)布預警比喻成“菜”,不是謝學成一個人。從事災害預警的技術人員們說,汛期的災害預警過程,就像是“做飯”——選材料、烹制,還要挑好“上桌”的時機。
那么,這道“菜”對選擇“食材”有啥要求?又該怎么“烹調”、上桌?
有暴雨預警就會有災害發(fā)生嗎?
洪災還要看“未來”,地災還要看“過去”
“發(fā)言順序按慣例來?!?月14日16時,省水利廳水旱災害防御處處長凌先得剛在會商室坐下,省氣象局就通報:暴雨預警由藍色升級為黃色。
天氣信息,是預警的前提和基礎。
數(shù)據(jù)會說話。僅上世紀80年代,特大暴雨就觸發(fā)四川4次大范圍的區(qū)域性滑坡和崩塌。至于四川江河的洪水、內澇、山洪,則與強降雨的關聯(lián)度接近100%。
氣象的基礎作用不止于此。中科院院士崔鵬說,是否有強降雨只能判斷災害發(fā)生的可能性。而“有多大”,還要看降雨強度和范圍。
統(tǒng)計顯示,降雨強度越大、范圍越廣,形成的江河洪水規(guī)模就越大,地質災害發(fā)生的頻率和烈度就越高。崔鵬解釋,強度越大和范圍越廣的強降雨,對山體的浸泡程度越深,形成的地表徑流就越多。所以,天氣信息越精準,災害預警也就越精確。
就像不同的菜對應不同的食材,不同類型的災害預警對天氣信息的需求不盡相同。
洪水領域,主要看“未來”?!凹扔械牧髁亢屯寥里柡投仁强梢噪S時監(jiān)測的。只要掌握新增降雨量,就可以算出洪水的規(guī)模?!笔∷麖d水旱災害防御處防汛抗旱督察專員朱錫松說,洪澇災害發(fā)生準備時間與強降雨時間高度重合,俗稱“雨洪同頻”。
地質災害,則還要看近期的“過去”。
“地災的發(fā)生是一個相對漫長的過程,參考的數(shù)據(jù)就要更多?!敝袊刭|大學(武漢)教授李長安以滑坡災害舉例:近期經歷過強降雨的山體,土壤飽和度較高。此時再來一場小雨,就可能誘發(fā)坡面失穩(wěn),進而發(fā)生災害。因此,目前四川的地質災害預報,都要參考過去48小時降雨量和未來24小時降雨量。
預報如何更精準?
顯性+隱性預報結合并逐級精細,避免各地預警“一刀切”
7月14日的會商會上,省水利廳總工程師梁軍提到,預報單元要“再小一點”。
梁軍解釋,強降雨對不同地形地貌產生的影響完全不同。例如,同樣是遭遇24小時雨量為100毫米的強降雨,成都平原產生地質災害的風險極低;但在涼山,則可能引發(fā)一場泥石流。
四川省總面積48.6萬平方公里,地域廣闊且地形復雜,如何實現(xiàn)預報更精準?
思路是,顯性+隱性預報結合,并逐級精細。
顯性預報法,是一種綜合考慮地質環(huán)境變化與降水參數(shù)等迭加因素而建立的預警判據(jù)模型方法。前提是,要對不同地區(qū)的成災因子、成災標準有充足的搜集和分析,進而梳理出其成災規(guī)律。
省國土空間生態(tài)修復與地質災害防治研究院預警預報室主任屈伯強介紹,四川已開展地災與氣象風險研究10余年,初步掌握不同類型、不同規(guī)模地災形成條件的基礎數(shù)據(jù)。在將全省按照5公里乘以5公里的標準劃分成若干個網格后,四川構建了以地形地貌、地質構造、地層巖性、坡度等因素作為背景值的預警模型。
洪水預警不遑多讓。謝學成介紹,上世紀50年代起,四川陸續(xù)在各江河設置各類水文站監(jiān)測點數(shù)千個,初步摸清了各江河、山洪溝的成災標準。最終,構建了包含各流域集水面積大小、降雨強度、既有江河底水等為背景的預警模型。
隱性預報法的思路,是依托歷史成災規(guī)律與標準,僅考慮降水參數(shù)建立模型,推算出區(qū)域內的成災風險和烈度。簡單來說,就是把降雨數(shù)量和風險登記等級一一對應,比如50毫米降水為黃色預警,100毫米則為橙色預警。
目前,四川省級預警主要采用顯性預報法,市州則以隱性預報法為主。
“省上掌握的資料全、技術手段豐富,面上預判得精準;市州掌握的小單元氣象資料多,能實現(xiàn)預警再細化?!边_州市防汛辦主任劉仕殿說,在省級預警發(fā)布后,市州會通過隱性預報法進一步修正,把預報精準度精確到鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級。
劉仕殿說,根據(jù)四川防汛等災害應急預案,在一定級別的災害預警狀態(tài)下,該區(qū)域將面臨一定的社會管制。譬如,對游客勸返、交通限行等。但四川大部分縣(市、區(qū))同時存在平壩、山區(qū)和丘陵,不可能“一刀切”。
如何在預報系統(tǒng)基礎上發(fā)預警?
同一條河流同時發(fā)生強降雨,對應預警級別可能完全不同
7月14日,拿到天氣信息后不到5秒鐘,朱錫松就在四川省水旱災害防御決策支持系統(tǒng)生成了當天山洪和江河洪水預報成果。這套2017年投入使用的系統(tǒng),已實現(xiàn)預警自動化和信息化。
建立在大數(shù)據(jù)基礎上的預報系統(tǒng),極大縮減了預警過程。但結果如何應用,仍然考驗決策者的智慧。
“這是一個系統(tǒng)工程?!笔∷麖d副廳長譚小平介紹,多年來的實踐中,四川摸索出了一套行之有效的“打法”。
首先是定區(qū)域。李長安說,災害主要發(fā)生在主雨區(qū)及周邊區(qū)域。因此,預警信息的發(fā)布和防災減災的準備,要鎖定主雨區(qū)這個重點。
其次是定級別。這主要依據(jù)受影響區(qū)域和可能的烈度來研判。省減災委相關負責人舉例,一條主要江河和多條主要江河同時發(fā)生強降雨并引發(fā)一定級別的洪水,對應的預警級別可能完全不同。
目前,參照受影響區(qū)域和發(fā)生高烈度災害概率,四川將地災、江河和山洪預警,從低到高分為黃色、橙色、紅色3個級別。
最后是定對策。省防汛抗旱指揮部相關負責人介紹,依據(jù)預警結果,四川制定了從低到高的IV級到I級的4個級別應急響應,并分別明確了不同的應對措施和標準。如,I級預警狀態(tài)下,災害發(fā)生率較高區(qū)域的各級黨委、政府主要負責人要坐鎮(zhèn)當?shù)貞敝笓]中心,社會物資和救援力量要服從應急部門統(tǒng)一調配等。
但最大的應用,還是圍繞“防”字展開。
“哪怕是最低的黃色預警,都會要求基層監(jiān)測員加密巡查。”雅安市漢源縣自然資源和規(guī)劃局工作人員周崇猛說,地災防范就是要“聞風而動、聞令而動”。
不僅盯住風險點和風險區(qū)域,還要管住人。去年8月6日前后,我省山洪、地災預警齊發(fā)。隨后,都江堰、青城山、水磨古鎮(zhèn)等多個景區(qū)景點臨時關閉,并對游客勸返、組織撤離。
“哪怕十防九空,也比一次疏忽強?!背啥际兴畡站窒嚓P負責人說,7月14日強降雨之前,該局就發(fā)布了全市194座下穿隧道的淹沒風險預警,同步協(xié)調交警、城管等部門到場執(zhí)勤,并要求做好抽取積水等準備。
如何讓數(shù)據(jù)更好為減災服務?
更新數(shù)據(jù)模型,增加“千里眼”,提升預警能力
7月14日下午,拿到新鮮出爐的山洪和江河洪水預報結果后,朱錫松并沒有立即發(fā)布,預報結果還要經過專家們的會商與研判。
這是因為,不少變量正在改變系統(tǒng)預判的精準度。例如,多次地震導致的水土流失,已經改變了部分河流的某些河段的行洪能力,讓依據(jù)過去多年數(shù)據(jù)而建立的模型精準度下降。
朱錫松透露,去年,四川省水旱災害防御決策支持系統(tǒng)進行過一次升級完善。重點內容之一,是更新部分河流的基礎數(shù)據(jù)。
但這些仍然不夠。四川大學教授黎曉東表示,接下來,我省將會在系統(tǒng)中陸續(xù)加入地表植被覆蓋度、土壤特性等新數(shù)據(jù),“數(shù)據(jù)越新,預報就越精準?!?/p>
不只更新,還要更細。
“我們將進一步在中小河流布建水文站點,掃除監(jiān)測盲區(qū)。人口分布密度大、流域內有重要工程設施者優(yōu)先。”謝學成介紹,作為洪水監(jiān)測預警的“千里眼”,水文遙測站點在全省已建有5000余處。但我省僅流域面積在50平方公里以上的河流,就有2816條?!啊Ю镅邸粔蚨?,致使部分中小河流的基礎水文數(shù)據(jù)沒辦法搜集,也就無法建立預警模型。”
不同的(監(jiān)測)預警手段之間還要相互融合,形成不同梯度的監(jiān)測預警合力。
目前,省自然資源廳已將智慧防災云平臺建設納入“十四五地質災害防治規(guī)劃”項目,計劃聯(lián)通市縣,形成省、市、縣三級一體化預警平臺,并將預警結果接入國家系統(tǒng)。同時,在地災風險調查的基礎上,將網格細化到1公里乘以1公里,不斷提升預警能力。