CN105678984A - 无资料地区堰塞湖溃决灾害预警体系建立方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无资料地区堰塞湖溃决灾害预警体系建立方法，属于灾害预警技术领域。本发明整合了洪水预报、下泄流量拟定、溃坝洪水演进、灾害预警四个主要过程。整个体系构建成一个完整的平台，可以实现基础资料输入、预警信号输出的过程，在系统内部进行洪水预报、溃坝预警、洪水演进等分析计算。其中，对于溃口峰顶流量的计算，通过对谢任之公式进行深入研究，结合物理模型实验，得出了不同组分堰塞体的土质系数与流量系数，增强了公式对堰塞湖的适用性。

Description

无资料地区堰塞湖溃决灾害预警体系建立方法

技术领域

本发明属于灾害预警技术领域，尤其与一种无资料地区堰塞湖溃决灾害预警体系建立方法有关。

背景技术

山体滑坡、崩塌，或泥石流堵塞天然河道断流而形成的“天然水库”称为堰塞湖。其结构松散，组成成分极不均匀，整体稳定性较差，易因失稳、管涌、漫顶冲刷等溃决。多数堰塞湖在形成不久后溃决，其中漫顶溢流为主要的溃决形式。

由堰塞湖溃决引发的危害显著，主要有：一，堰塞湖水体迅速下泄引发洪涝灾害；二，溃坝洪水沿河道肆意冲刷，易造成新的滑坡体、崩塌体；三，堰塞坝溃坝后洪水挟砂石下泄，诱发泥石流。故堰塞湖一旦漫顶溃决，溃坝洪水将严重威胁下游人民的生命财产安全。

国内外相关学者对堰塞湖的坝体特征、溃口演化过程、溃坝洪水计算、堰塞湖灾害治理等进行了研究，提出了相应的理论。其中，溃口流量的计算方法可归纳为三种，分别为经验模型方法、半经验模型方法和物理模型方法。经验模型方法是基于参数的计算方法，主要利用一些关键参数(如溃口最终宽度、溃决历时等)，通过简单的时间变化过程(如溃口形状的线性发展过程)来计算溃口的流量过程，Kirkpatrick，Hagen，MacDonald，Froechlich，Costa，Singh，VonThun，Evens，Webby等提出了相关的研究成果。

半模型方法是通过建立库容和坝高等关键参数与溃口形状发展速度、最大溃口流量之间的回归方程来计算溃口水流过程，主要研究成果有：谢任之公式、黄河水利委员会公式、白世录公式、铁道科学研究院公式。溃口流量计算的半经验模型之一——谢任之公式，是根据后屯、辽河、板桥等水库观测和调查资料，将逐渐溃坝流量过程线概化为三角形，通过堰流方程和溃口宽度的回归公式计算逐渐溃坝的峰值流量，公式如下：

$b_m=\frac{W_0{\mathrm{KH}}_0}{3E}$

式中，b_m为峰值流量的溃口宽度(m)；W₀为堰塞湖库容(m³)；K为冲刷系数；H₀为堰塞湖洪水深(m)；E为坝体横断面面积(m²)；为土质系数；q_m流量为溃口峰值流量(m³/s)；λ为谢任之统一流量系数；n_1～n₆为系数；λ_e和β_e为矩形断面自由出流、溃口至河底、堰宽比为e的流量系数；β_m为非矩形断面形状指数为m的流量系数；g为重力加速度(9.81m/s²)。

洪水演进的水力学计算方法之一——Saint-venant(圣维南)方程组，是在对明渠非恒定流的客观现象进行概括、抽象、简化的基础上，并依据质量守恒、牛顿第二定律和能量守恒等基本原理而建立的，也称为明渠非恒定流的基本方程式。它是由连续方程和动量方程所组成，表征的水流要素与流程坐标和时间t的函数关系。

圣维南一维方程组由连续方程和能量方程组成：

式中，x为流程；t为时间(s)；v为流速(m/s)；Q为流量(m³/s)；A为断面面积(m²)；z为水位(m)。

圣维南方程组实践中常使用数值算法求解。

物理模型方法是基于溃口的物理发展过程，综合运用水力学和泥沙动力学原理来计算溃口流量过程线的计算方法。常用的溃坝模型有DamBrk模型和BREACH模型。另外，溃坝洪水演进的计算方法可分为两大类：一是水文学的方法，即主要采用实测资料反算出数学模型中的参数，再来用作洪水演进的预报，例如马斯京根法(Muskingum)、特征河长法等；二是利用水力学方法，即主要通过Saint-Venant方程组或简化方程组求解洪水的演进过程。

总的来说，碍于资料匮乏、样本局限，关于堰塞湖各个方面的专项研究尚不成熟，且未能形成成熟的堰塞湖溃坝预警预报体系，不能对堰塞湖溃坝危险作出迅速且准确的反应。

堰塞湖的应急处理措施主要包括工程、非工程两大类。工程措施，主要包括开挖泄槽、爆破堰塞体、机械排水、疏通下游河道等手段，该措施旨在通过降低水库水位，进而降低溃坝风险。工程措施在很多排险上颇有成效，但是对无资料地区堰塞湖的处理仍然面对着以下困难：第一，无资料地区缺乏水文、地质资料，无法设计合理的排险工程措施；第二，汛期抢险工期要求紧，而工程措施耗时较长；第三，堰塞湖多处于偏僻地区，工程设备容易因交通条件差而无法进场。而非工程措施，旨在分析可能的受灾区域及其受灾严重性，采用预警预报、合理疏散居民以降低受灾程度的措施。

故考虑到非工程措施的必要性且目前尚无一套成熟的堰塞湖溃决灾害预警体系，设计构建一套灾害预警体系，对无资料地区堰塞湖进行灾害预测，从而快速有效的发出预警信号，为决策部门排险或避险方案的定制提供有力的依据，指导下游居民安全避险，对保护下游百姓的生命财产安全具有重大的意义。

发明内容

针对上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的旨在提供一种可以实现基础资料输入、预警信号输出的过程，在系统内部进行洪水预报、溃坝预警、洪水演进等分析计算的无资料地区堰塞湖溃决灾害预警体系及其建立方法。

为此，本发明采用以下技术方案：无资料地区堰塞湖溃决灾害预警体系建立方法，其特征是，灾害预警体系包括洪水预报、下泄流量拟定、溃坝洪水演进、灾害预警四大模块，具体步骤如下：

步骤一：根据堰塞湖形成的区域位置，收集相应流域的基础资料，包括水文气象资料、数字高程数据DEM和土地覆盖数据；

运用ArcGIS的水文分析模块提取水系，主要步骤为：首先，依据流域出口所在的位置提取研究流域的DEM；其次，对DEM进行填洼处理；再次，利用无洼地DEM以此进行流向分析及汇流累积量计算；最后，通过详细考察流域的地形地貌，分析已有的测量资料、航测图确定集水面积阈值，提取符合流域地貌发育规律的河网；

步骤二：利用各式水位计等传感器对堰塞湖进行实时水位监测，在监测的同时进行实时资料的监测收集，为洪水预报提供数据；把距离坝顶1m时的水位定为警戒水位，根据水位计监测堰塞湖水位；根据之前所监测到的数据预报下一个时段的洪水过程(24h预见期)，若此时能将库区蓄满，则之前所测得24h的累积降水量即是临界条件，拟定这个累积雨量的一半为临界雨量；当实时监测到该流域出现临界雨量时随即发出溃坝预警；若这一个时段的洪水过程未将库区填满，则依次向后进行洪水预报，直到达到堰塞湖能够蓄满时刻为止，取该时刻前24h所测得的累积雨量的一半为临界雨量，同理当实时监测流域累积降水达到该值时，即刻发布溃坝预警；

步骤三：发出溃坝预警后，根据堰塞湖的组成成分选择合适的土质系数和流量系数，运用谢任之土石坝溃决溃口宽度公式和土石坝逐渐溃决的峰顶流量公式，计算出堰塞湖漫顶溃决的溃口宽度和洪峰流量，谢任之公式如下：

式中，b_m为峰值流量的溃口宽度(m)；W₀为堰塞湖库容(m³)；K为冲刷系数；H₀为堰塞湖洪水深(m)；E为坝体横断面面积(m²)；为土质系数；q_m流量为溃口峰值流量(m³/s)；λ为谢任之统一流量系数；n_1～n₆为系数；λ_e和β_e为矩形断面自由出流、溃口至河底、堰宽比为e的流量系数；β_m为非矩形断面形状指数为m的流量系数；g为重力加速度(9.81m/s²)；

步骤4：选取将要进行洪水演进分析的河段，将计算得到的堰塞湖溃决峰顶流量运用于溃坝洪水的演进公式，计算出堰塞湖溃坝后洪水演进到所选河段始端的最大流量；运用水动力学软件SurfaceWaterModelingSystem的RMA2模块建立洪水演进模型，过程包括河段网格的划分、地形资料的输入、边界条件的确定、参数的调试；其中糙率、涡粘系数是该模型中至关重要的两个参数，根据实际资料的情况以及该模型运行的相关经验，直接设置这两个参数，将所选河段始端的最大流量代入到洪水演进模型中，即可计算出所选河段各个位置的洪水水位高程；

溃坝洪水的演进公式如下：

式中Q_LM为溃坝洪峰流量演进至坝址下游L公里时，在该处可能的最大流量；W为水库溃坝时的库容；Q_m为坝址位置的溃坝洪峰流量；L为距坝址的距离；v为河道洪水期断面的最大平均流速，山区3～5m/s；K为经验系数，山区1.1～1.5；

步骤五：将洪水演进过程中淹没的最高高程称之为警戒高程，结合河道的实际地形资料及居民点的分布，预估下泄洪水的淹没范围以及淹没损失的严重程度，实时拟定发出撤离、转移的范围与线路，发出预警信号。

进一步地，步骤一中的水文气象资料包括径流、降水、气温等。

步骤一中洼地填充的主要步骤：首先，根据DEM数据计算水流方向，继而进行洼地分析并计算洼地的深度；其次，根据实际地形地貌资料，判断哪些洼地是真实的地表形态，而哪些地区又是由于数据误差造成的；最后，根据实际地形和航测资料，分析真实的地形并设置合理的洼地填充阈值，将小于该阈值的地形均作为洼地填充。在填洼过程中可能由于程序内部的误差导致新的洼地出现，所以填洼的过程需要反复进行，直到检验已经没有不合理的洼地为止。

步骤五中预警信号的发布通过电视、广播、LED信息广告牌等方式发布，输出的预警信号包括两个方面的内容：一、拟定需要疏散撤离的范围；二、拟定撤离的路线及临时安置点的位置；各个居民点警戒高程以下的范围均需要转移，撤离路线应高于洪水淹没高程，临时安置点也应该设在不受洪水侵扰的高程。

进一步地，在预警体系内部必须要进行实时校正，从而保证各个核心模块的准确性，进而确保灾害预警信号的准确。实时校正主要涉及到两个方面的内容：一、对于洪水预报模块的校正，需要通过降雨的监测来实时修正降雨径流预报模型，从而对溃坝预警的临界信号加以校正；二、对于洪水演进模块的校正，是指通过实时流量资料的监测，对SMS水动力学模型的边界条件加以修正，从而达到修正洪水演进模型的目的。

使用本发明可以达到以下有益效果：本发明整合了洪水预报、下泄流量拟定、溃坝洪水演进、灾害预警四个主要过程。整个体系构建成一个完整的平台，可以实现基础资料输入、预警信号输出的过程，在系统内部进行洪水预报、溃坝预警、洪水演进等分析计算。其中，对于溃口峰顶流量的计算，通过对谢任之公式进行深入研究，结合物理模型实验，得出了不同组分堰塞体的土质系数与流量系数，增强了公式对堰塞湖的适用性。同时，警体系使得各个流程衔接流畅，信息传递迅速准确，通过基础资料输入就能预测预报堰塞湖溃决及洪水演进的过程，输出预测结果。根据预测结果，确定下泄洪水的影响范围和撤离时间，为下游人员的疏散撤离提供重要信息。

附图说明

图1为本发明的预警体系数据流程图。

图2为本发明的实施例的坝址处洪水预报过程线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

实施例：如图1～图2所示，本发明所述的灾害预警体系主要包括洪水预报、下泄流量拟定、溃坝洪水演进、灾害预警四大模块。结合都江堰市白沙河上游的关门山沟堰塞湖的例子，方法的具体实施步骤描述如下：

第一步，根据堰塞湖形成的区域位置，收集相应流域的基础资料，包括径流、降水、气温等水文气象资料、数字高程数据DEM和土地覆盖数据。运用ArcGIS的水文分析模块提取水系，主要步骤为：首先，依据流域出口所在的位置提取研究流域的DEM；其次，对DEM进行填洼处理；再次，利用无洼地DEM以此进行流向分析及汇流累积量计算；最后，通过详细考察流域的地形地貌，分析已有的测量资料、航测图确定集水面积阈值，提取符合流域地貌发育规律的河网。

其中洼地填充的主要步骤：首先，根据DEM数据计算水流方向，继而进行洼地分析并计算洼地的深度；其次，根据实际地形地貌资料，判断哪些洼地是真实的地表形态，而哪些地区又是由于数据误差造成的；最后，根据实际地形和航测资料，分析真实的地形并设置合理的洼地填充阈值，将小于该阈值的地形均作为洼地填充。在填洼过程中可能由于程序内部的误差导致新的洼地出现，所以填洼的过程需要反复进行，直到检验已经没有不合理的洼地为止。

例如，将白沙河的DEM资料输入到ArcGIS，进行如上操作，即可提取到白沙河河网。

选取新安江水文模型为洪水预报模型，主要分为产流计算、水源的划分、汇流计算四个部分。首先应利用收集的逐日平均降雨、蒸发及流量资料建立流域新安江模型，率定该流域对应的模型参数，具体的步骤为：首先根据流域资料及经验值设定参数初值；再利用VB程序按照蒸散发——产流——水源划分——汇流的顺序运用分层次分目标函数方法对模型参数进行调试参数的率定。

例如，通过收集白沙河流域的资料，按所诉方法设置参数初值，率定了模型参数，结果见表1和表2。

表1白沙河流域模型参数初值表

表2白沙河流域模型参数

第二步，利用各式水位计等传感器对堰塞湖进行实时水位监测。在监测的同时进行实时资料的监测收集，为洪水预报提供数据。把距离坝顶1m时的水位定为警戒水位，根据水位计监测到的堰塞湖水位，当达到警戒水位时，新安江模型启动。根据之前所监测到的数据预报下一个时段的洪水过程(24h预见期)，若此时能将库区蓄满，则之前所测得24h的累积降水量即是临界条件，拟定这个累积雨量的一半为临界雨量。当实时监测到该流域出现临界雨量时随即发出溃坝预警。若这一个时段的洪水过程未将库区填满，则依次向后进行洪水预报，直到达到堰塞湖能够蓄满时刻为止，取该时刻前24h所测得的累积雨量的一半为临界雨量，同理当实时监测流域累积降水达到该值时，即刻发布溃坝预警。

例如，关门山沟堰塞湖的警戒水位为1723，警戒水位以上的剩余库容为39.7万m³。由于缺乏该堰塞湖溃决当下的水位监测资料，此处假设2010年8月18日0:00时刻达到警戒水位，搜集到8月17日0:00～8月18日0:00之间的累积降水量(24h预见期)，运用新安江模型预报下一时段的洪水过程，根据洪水流量过程线，运用面积包围法，计算出到2010年8月18日0:00～2010年8月19日0:00之间洪量为8.28万m³，此时库区未被蓄满，继续搜集8月18日0:00～8月19日0:00之间的累积降水量，预报下一时段的洪水过程。运用面积包围法计算，8月19日0:00～8月20日0:00之间洪量为352万m³，堰塞湖蓄满溃决，则8月18日0:00～8月19日0:00间的累积降水(109mm)为临界条件(24h预见期)，这个值的一半(54.5mm)为临界雨量。从8月18日0:00时开始实时监测流域降水过程，8月18日22:00出现临界雨量54.5mm，此时即应发布溃坝预警，继而启动洪水演进模块，进行洪水演进分析，下游居民还有22h的安全撤离时间。

第三步，发出溃坝预警后，根据堰塞湖的组成成分选择合适的土质系数和流量系数(已通过模型试验拟合出不同组成成分堰塞湖的土质系数和流量系数)，运用谢任之土石坝溃决溃口宽度公式和土石坝逐渐溃决的峰顶流量公式，计算出堰塞湖漫顶溃决的溃口宽度和洪峰流量。谢任之公式如下：

式中，b_m为峰值流量的溃口宽度(m)；W₀为堰塞湖库容(m³)；K为冲刷系数；H₀为堰塞湖洪水深(m)；E为坝体横断面面积(m²)；为土质系数；q_m流量为溃口峰值流量(m³/s)；λ为谢任之统一流量系数；n_1～n₆为系数；λ_e和β_e为矩形断面自由出流、溃口至河底、堰宽比为e的流量系数；β_m为非矩形断面形状指数为m的流量系数；g为重力加速度(9.81m/s²)。

物理模型实验的结果有：以土质为主的堰塞体，由于粘聚力较大，溃口土质系数较小，在0.85左右波动，且相对偏差较小；以大块石为主的堰塞体，堰体松散，其土质系数较大，在1.06左右波动。不同组分堰塞体流量系数差异不大，在0.075左右波动。

例如，关门山沟堰塞坝发出溃坝预警后，立即通过模型试验的结果、关门山沟堰塞坝的组成特点，选用土质系数为0.85，流量系数为0.07，运用谢任之公式，计算出堰塞湖溃决峰顶流量值为1450m³/s。

第四步，选取将要进行洪水演进分析的河段，将计算得到的堰塞湖溃决峰顶流量运用于溃坝洪水的演进公式(黄河水利委员会水利科学研究所的经验公式)，计算出堰塞湖溃坝后洪水演进到所选河段始端的最大流量。运用水动力学软件SMS(SurfaceWaterModelingSystem)的RMA2模块建立洪水演进模型，过程包括河段网格的划分、地形资料的输入、边界条件的确定、参数的调试。其中糙率、涡粘系数是该模型中至关重要的两个参数，根据实际资料的情况以及该模型运行的相关经验，直接设置这两个参数。将所选河段始端的最大流量代入到洪水演进模型中，即可计算出所选河段各个位置的洪水水位高程。

溃坝洪水的演进公式如下：

式中Q_LM为溃坝洪峰流量演进至坝址下游L公里时，在该处可能的最大流量；W为水库溃坝时的库容；Q_m为坝址位置的溃坝洪峰流量；L为距坝址的距离；v为河道洪水期断面的最大平均流速，山区3～5m/s；K为经验系数，山区1.1～1.5。

例如，选用甜竹坪到虹口镇河段进行演进计算分析。关门山沟堰塞湖的溃坝峰顶流量为1450m³/s，运用洪水演进公式，计算出关门山沟堰塞湖溃坝后洪水演进到甜竹坪处的最大流量为Q_m＝570m³/s。模型网格距离按间距20m划分，采用四边形网格来进行划分，共生成个网格1556个，节点5251个。根据河道的具体情况以及计算调试的过程，取糙率为0.045，紊动粘性系数为5000。模型的计算采用热启动的方式进行，设置每一步的迭代次数为20次。

第五步，将洪水演进过程中淹没的最高高程称之为警戒高程，结合河道的实际地形资料及居民点的分布，预估下泄洪水的淹没范围以及淹没损失的严重程度，实时拟定发出撤离、转移的范围与线路，发出预警信号。预警信号的发布可以通过电视、广播、LED信息广告牌等方式发布，输出的预警信号包括两个方面的内容：一、拟定需要疏散撤离的范围；二、拟定撤离的路线及临时安置点的位置。各个居民点警戒高程以下的范围均需要转移，撤离路线应高于洪水淹没高程，临时安置点也应该设在不受洪水侵扰的高程。

例如，将白沙河甜竹坪到虹口镇河段的地形地貌与洪水演进的水位高程相结合，研究得到河段各个居民点的警戒高程，继而拟定撤离、转移的范围与线路，发出预警信号。

在预警体系内部必须要进行实时校正，从而保证各个核心模块的准确性，进而确保灾害预警信号的准确。实时校正主要涉及到两个方面的内容：一、对于洪水预报模块的校正，需要通过降雨的监测来实时修正降雨径流预报模型，从而对溃坝预警的临界信号加以校正；二、对于洪水演进模块的校正，是指通过实时流量资料的监测，对SMS水动力学模型的边界条件加以修正，从而达到修正洪水演进模型的目的

本发明选择了合适的水文模型进行洪水预报，在此基础上提出了溃坝的临界条件，做出了溃坝预警；结合堰塞体组成成分的特性，运用模型试验的手段对堰塞坝的溃决机理进行了的研究，最终拟合出了适应性较强的溃坝峰顶流量的计算方式；构建了一个完整的预警体系平台，将基础资料处理、洪水预报、洪水演进分析都转化成内部处理过程，整个预警体系成为单一的输入输出过程，最终可以输出有效的预警信号。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.无资料地区堰塞湖溃决灾害预警体系建立方法，其特征在于：灾害预警体系包括洪水预报、下泄流量拟定、溃坝洪水演进、灾害预警四大模块，具体步骤如下：

步骤一：根据堰塞湖形成的区域位置，收集相应流域的基础资料，包括水文气象资料、数字高程数据DEM和土地覆盖数据；

运用ArcGIS的水文分析模块提取水系，其步骤为：首先，依据流域出口所在的位置提取研究流域的DEM；其次，对DEM进行填洼处理；再次，利用无洼地DEM以此进行流向分析及汇流累积量计算；最后，通过详细考察流域的地形地貌，分析已有的测量资料、航测图确定集水面积阈值，提取符合流域地貌发育规律的河网；

步骤二：利用各式水位计传感器对堰塞湖进行实时水位监测，在监测的同时进行实时资料的监测收集，为洪水预报提供数据；把距离坝顶1m时的水位定为警戒水位，根据水位计监测堰塞湖水位；根据之前所监测到的数据预报下一个时段的洪水过程，若此时能将库区蓄满，则之前所测得24h的累积降水量即是临界条件，拟定这个累积雨量的一半为临界雨量；当实时监测到该流域出现临界雨量时随即发出溃坝预警；若这一个时段的洪水过程未将库区填满，则依次向后进行洪水预报，直到达到堰塞湖能够蓄满时刻为止，取该时刻前24h所测得的累积雨量的一半为临界雨量，同理当实时监测流域累积降水达到该值时，即刻发布溃坝预警；

步骤三：发出溃坝预警后，根据堰塞湖的组成成分选择合适的土质系数和流量系数，运用谢任之土石坝溃决溃口宽度公式和土石坝逐渐溃决的峰顶流量公式，计算出堰塞湖漫顶溃决的溃口宽度和洪峰流量，谢任之公式如下：

$b_m=\frac{W_0{\mathrm{KH}}_0}{3E}$

$q_m=\mathrm{\λ}\sqrt{g}{b}_m{H}_0$

$\mathrm{\λ}={\mathrm{\σ}}^{n_2}{m}^{n_4}{(1-f)}^{n_6}{\mathrm{\λ}}_e$

${\mathrm{\β}}_m={\mathrm{\σ}}^{n_1}{m}^{n_3}{(1-f)}^{n_5}{\mathrm{\β}}_e$

式中，b_m为峰值流量的溃口宽度(m)；W₀为堰塞湖库容(m³)；K为冲刷系数；H₀为堰塞湖洪水深(m)；E为坝体横断面面积(m²)；为土质系数；q_m流量为溃口峰值流量(m³/s)；λ为谢任之统一流量系数；n₁～n₆为系数；λ_e和β_e为矩形断面自由出流、溃口至河底、堰宽比为e的流量系数；β_m为非矩形断面形状指数为m的流量系数；g为重力加速度(9.81m/s²)；

步骤4：选取将要进行洪水演进分析的河段，将计算得到的堰塞湖溃决峰顶流量运用于溃坝洪水的演进公式，计算出堰塞湖溃坝后洪水演进到所选河段始端的最大流量；运用水动力学软件SurfaceWaterModelingSystem的RMA2模块建立洪水演进模型，过程包括河段网格的划分、地形资料的输入、边界条件的确定、参数的调试；其中糙率、涡粘系数是该模型中至关重要的两个参数，根据实际资料的情况以及该模型运行的相关经验，直接设置这两个参数，将所选河段始端的最大流量代入到洪水演进模型中，即可计算出所选河段各个位置的洪水水位高程；

溃坝洪水的演进公式如下：

$Q_{LM}=\frac{W}{\frac{W}{Q_m}+\frac{L}{\mathrm{\υ}K}}$

式中Q_LM为溃坝洪峰流量演进至坝址下游L公里时，在该处可能的最大流量；W为水库溃坝时的库容；Q_m为坝址位置的溃坝洪峰流量；L为距坝址的距离；υ为河道洪水期断面的最大平均流速，山区3～5m/s；K为经验系数，山区1.1～1.5；

步骤五：将洪水演进过程中淹没的最高高程称之为警戒高程，结合河道的实际地形资料及居民点的分布，预估下泄洪水的淹没范围以及淹没损失的严重程度，实时拟定发出撤离、转移的范围与线路，发出预警信号。

2.根据权利要求1所述的无资料地区堰塞湖溃决灾害预警体系建立方法，其特征在于：步骤一中的水文气象资料包括径流、降水、气温。

3.根据权利要求1所述的无资料地区堰塞湖溃决灾害预警体系建立方法，其特征在于：步骤一中洼地填充的步骤：首先，根据DEM数据计算水流方向，继而进行洼地分析并计算洼地的深度；其次，根据实际地形地貌资料，判断哪些洼地是真实的地表形态，哪些地区是由于数据误差造成的；最后，根据实际地形和航测资料，分析真实的地形并设置合理的洼地填充阈值，将小于该阈值的地形均作为洼地填充。

4.根据权利要求3所述的无资料地区堰塞湖溃决灾害预警体系建立方法，其特征在于：在填洼过程中反复进行，直到检验已经没有不合理的洼地为止。

5.根据权利要求1所述的无资料地区堰塞湖溃决灾害预警体系建立方法，其特征在于：步骤五中预警信号的发布通过电视、广播、LED信息广告牌方式发布，输出的预警信号包括两个方面的内容：

一、拟定需要疏散撤离的范围；

二、拟定撤离的路线及临时安置点的位置；

各个居民点警戒高程以下的范围均需要转移，撤离路线应高于洪水淹没高程，临时安置点也应该设在不受洪水侵扰的高程。

6.根据权利要求1所述的无资料地区堰塞湖溃决灾害预警体系建立方法，其特征在于：预警体系内部进行实时校正，实时校正包括两个方面的内容：

一、对于洪水预报模块的校正，通过降雨的监测来实时修正降雨径流预报模型，对溃坝预警的临界信号加以校正；

二、对于洪水演进模块的校正，通过实时流量资料的监测，对SMS水动力学模型的边界条件加以修正，达到修正洪水演进模型的目的。