摘要:洪涝灾害在全球范围内的确是最常见、分布最广泛的一类自然灾害。洪涝灾害通常由极端降雨、暴雨、融雪、河流暴涨等原因引起,造成巨大的破坏和人员伤亡...
洪涝灾害在全球范围内的确是最常见、分布最广泛的一类自然灾害。洪涝灾害通常由极端降雨、暴雨、融雪、河流暴涨等原因引起,造成巨大的破坏和人员伤亡。
不同地区所面临的洪涝灾害形式和影响因素却存在差异。
在沿海地区,洪涝可能由飓风、热带风暴和暴雨引起,造成海水倒灌、沿海城市淹没和风暴潮等灾害。
在内陆地区,洪涝可能由山洪、河流泛滥和地表积水引起,造成农田浸泡、房屋倒塌和城市内涝等灾害。
伴随着全球气候变化的影响,洪涝灾害的频率与强度可能会进一步增加。建立健全的洪水预警系统是迟早的事,在这一方面,智慧水利能够发挥重要作用。
通过部署先进的监测系统、预警系统和大数据分析,能够帮助实时监测降雨、水位和流量等参数,预测洪涝风险与趋势,提早采取措施防范洪涝灾害。与此同时,还能够提供快速响应和协调调度的能力,确保及时救援和灾后恢复工作的进行。
因而,智慧水利技术的应用将为洪水灾害管理与风险减缓提供强有力的支持,帮助人们更好地应对洪涝灾害的威胁。
当中,实时监控系统的方案主要如图所示:

当中,实时监控系统的方案主要包含以下几方面:
水文监测:
通过安装水位测量仪、雨量计、流速计等设备,实时监测河流、湖泊、水库等水体的水位、降雨情况及水流速度。这些数据能通过传感器传输到中央监控中心,以便及时分析与判断洪水的可能性。

这里涉及感知层的传感器在选型,还是得结合实际情况进行选择的。
例如河道水位计有浮子式、压力式、超声波式、激光式、雷达等
1.浮子式水位计:应用浮子和绳索所组成的测量系统,通过绳索的拉伸和松弛来测量水位变化。浮子式水位计适用较小的河道和浅水区,简单实用。
2.压力式水位计:运用水压力与水位之间的关系来进行测量。压力式水位计通常安装于河道底部或河岸上,通过压力传感器测量水位变化。此方法适用不受结冰、泥沙及水浪影响的情况。
3.超声波水位计:运用超声波在水和空气之间传播的速度来测量水位。超声波水位计通过发射器发射超声波脉冲,然后接收脉冲的反射信号。依据发送和接收时间之间的差异计算水位高度。
4.激光水位计:应用激光束发射器和接收器来测量水位。激光水位计发射激光束,当激光束遇到水面时,一部分激光会被反射回来,通过测量返回时间来计算水位高度。
5.雷达水位计:应用雷达技术来测量水位。雷达水位计发射雷达波束,当波束遇到水面时,一部分波束会被反射回来,通过测量返回时间和波速来计算水位高度。
河道水位测量设备
例如雨量计有玻璃、翻斗式、雷达式、振动式、光电式、超声波等
雨量计的种类
1.玻璃雨量计:又称为标准雨量计,是一类传统的测量降水量的装置。它是由一个圆柱形的透明玻璃漏斗跟一个容器构成,通过测量漏斗内积水的体积来计算降水量。
2.漏斗式雨量计:漏斗式雨量计是一类自动化雨量计,采用漏斗状的集水器,通过漏斗收集和测量降水。集水器内部设有一个测量装置,可记录和报告降水量。
3.雷达降水计:雷达降水计运用雷达技术来监测和测量降水情况。它通过发送与接收雷达波来检测降水的位置、强度和分布,并计算出降水量。
4.振动式雨量计:振动式雨量计运用振动传感器测量雨滴撞击感应器的震动频率,进而计算降水量。这类雨量计对微小和大尺寸的雨滴都具有较好的敏感度。
5.光电式雨量计:光电式雨量计使用光电传感器来测量雨滴的数量和大小,进而计算降水量。它比较适用于连续测量与记录降水数据。
6.超声波雨量计:超声波雨量计运用超声波传感器,通过测量超声波在雨滴和雨幕间的传播时间来计算降水量。
2.预警系统:
基于实时监测数据与气象预报,建立洪水预警系统。此系统一般需要结合水文监测数据、和预测模型,得到相应的报警信息后,及时通过短信、手机App、电视、广播等多种渠道向居民和有关部门发出预警信息,提醒他们采取相应的防范措施,避免遭受洪涝灾害。
3.大数据分析:
运用大数据技术对历史洪涝数据、降雨量、地形地貌等多种因素进行分析,建立洪水风险评估模型。通过预测洪涝风险与趋势,可提前调度资源、制定防汛预案,并优化防灾资源的配置,以最大限度地降低洪涝灾害带来的损失。
4.空间信息技术:
运用卫星遥感、无人机等技术获取高精度的地理空间信息,并且与实时监测数据进行整合。通过地理信息系统(GIS)等工具,能够实现洪水模拟和演变预测,为应急响应和灾后评估提供支持。