鄭州市水文遙測系統(tǒng)運行現(xiàn)狀及思考

□郭 輝 □韓瑞瑞（河南省鄭州水文水資源勘測局）

□李 萍（鞏義水利局）

鄭州市水文遙測系統(tǒng)運行現(xiàn)狀及思考

□郭 輝 □韓瑞瑞（河南省鄭州水文水資源勘測局）

□李 萍（鞏義水利局）

鄭州水情分中心自動測報系統(tǒng)建設是加強防汛抗旱非工程措施的重要舉措，是鄭州市預警預報、防汛抗旱、合理決策、指揮調度提供可靠依據(jù)的有效手段之一，鄭州市水文遙測系統(tǒng)的建立，提高了信息采集、傳輸、處理的時效性和準確性，對于提高防汛指揮調度決策的科學性，提高防汛抗旱減災效益將具有十分重要的意義。

水文；遙測；運行；優(yōu)勢

鄭州市水文遙測系統(tǒng)是水利信息化的重要組成部分，是鄭州市預警預報、防汛抗旱、合理決策、指揮調度提供可靠依據(jù)的有效手段之一。近幾年來，鄭州市水情自動化遙測系統(tǒng)在水情、雨情等信息的采集、傳輸中發(fā)揮了重要作用，為領導的科學決策提供了必要的信息支撐。要充分發(fā)揮現(xiàn)有工程防汛抗旱工作的作用，就必須加強非工程措施的建設，采用現(xiàn)代技術開展國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)的建設，提高信息采集、傳輸、處理的時效性和準確性，對于提高防汛指揮調度決策的科學性，提高防汛抗旱減災效益將具有十分重要的意義，鄭州市遙測指揮系統(tǒng)每10 min采集雨量信息并傳輸?shù)绞∷橹行模^50 mm降雨自動報警，對各測站水位進行實時監(jiān)視，超過警戒水位、保證水位、汛限水位及時進行報警，最快10 min最新的水位數(shù)據(jù)傳送到省水情中心。通過遙測信息監(jiān)視系統(tǒng)，對全市發(fā)生降雨的地區(qū)進行實時監(jiān)視。為了更好地為防汛防旱服務，為國民經濟服務，鄭州水文水資源勘測局在原有1個水情分中心，25處雨量站，19處水位站的基礎上，又增加了14處城市雨量站，這就為更好的做好鄭州市的防汛工作提供了強有力的保障。經過兩年的試運行，現(xiàn)將遙測雨量系統(tǒng)在鄭州市的運行情況及它的優(yōu)越性匯總如下：

一、運行情況

（一）雨量數(shù)據(jù)分析

判斷雨量數(shù)據(jù)是否合格的標準是：當日雨量<20 mm時，相對誤差<10%為合格，當日雨量>20 mm時，絕對誤差<3 mm為合格，遙測站用翻斗式雨量計分辨率為0.5 mm，人工觀測用的自記雨量計分辨率為0.1 mm，當日雨量<5 mm時，相對誤差雖然>10%，但絕對誤差只要<0.6 mm，也視為合格。

鄭州水情分中心共有遙測雨量站25個，通過對2009年汛期雨量遙測數(shù)據(jù)與人工觀測數(shù)據(jù)對比分析，合格率均達到95%以上，由于遙測數(shù)據(jù)與人工觀測誤差較小，2010年汛期正式投入到雨水情測報測報中，并取消了原有的人工報雨量，極大地縮短了雨情信息接收的時間，它的優(yōu)越性具體體現(xiàn)在：一是完成雨水情信息的實時測報任務。無須專人值守，可在監(jiān)測中心通過無線通訊方式遠程獲取實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。二是具有查詢和自報2種工作模式。三是支持遠程設置或修改遙測儀內部的工作參數(shù)、通訊方式和工作模式，便于用戶根據(jù)工作需求隨時調整工作狀態(tài)。能遠程實時監(jiān)測儀器的各項參數(shù)，隨時掌握工作狀態(tài)。四是通訊傳輸方式選擇靈活，傳輸、存儲功能齊全，有效避免雨水情信息漏測現(xiàn)象的發(fā)生，保證測驗精度。五是組網(wǎng)方式靈活，遙測儀可以根據(jù)工作需求，以無線通訊方式往多個中心傳送數(shù)據(jù)。具有統(tǒng)一校時功能，提高了雨水情信息測報的時效性，為防汛決策爭取時間。六是在提高工作效率的同時，大幅度降低監(jiān)測站點的建設成本及運行成本，有力推動水文測報現(xiàn)代化建設進程。它的這一優(yōu)越性在鄭州市水情分中心遙測系統(tǒng)得到了充分體現(xiàn)，2010年5月1日至10月1日遙測雨情信息平均暢通率98.8%，平均準確率99.1%。

表1 鄭州市遙測雨情信息2010年運行情況統(tǒng)計表

（二）水位數(shù)據(jù)分析

判斷水位數(shù)據(jù)是否合格的標準：遙測數(shù)據(jù)與觀察數(shù)據(jù)絕對誤差≯5為合格。

鄭州局現(xiàn)有河道站3處，水庫站14處，遙測水位設備共計17處（其中超聲波水位計2處，壓力式水位計15處）。目前正常運行站共計6處（5處壓力式）。除險加固共拆除4處為：劵門、唐崗、河王、老觀寨；設備故障3處為：少林、李灣（探頭損壞）、尖崗；水位過低無法使用3處為：新鄭、常莊、后湖；超聲波水位計無法正常使用2處為：告成（告成水位過低超出測量范圍）、中牟（運行穩(wěn)定性差）；現(xiàn)采取人工觀測報水情。

二、常常遇到的問題及解決辦法

2010～2011年汛初，兩年下鄉(xiāng)巡測檢查，發(fā)現(xiàn)了許多問題，每發(fā)現(xiàn)一處，解決一處問題，現(xiàn)做一歸類分析：

（一）電源的檢查

遙測終端的電源系統(tǒng)有太陽能板、連接線和蓄電池組成，其工作電壓在11 V以上，按遙測終端上的1鍵，可顯示電池電壓。若電壓低于11 V,則說明電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障，按以下步驟檢查電源系統(tǒng)。

1.首先拔去遙測終端上的電源插頭，然后去掉蓄電池的正負極，用萬用表測量太陽能板過來的連接線的電壓，若電壓在14 V左右，說明太陽能板和連接線工作正常；若電壓為0 V,需進一步檢查太陽能板和連接線。

2.再檢查太陽能板，把太陽能板的電源盒打開，測量太陽能板的輸出電壓，如在14 V左右，說明太陽能板工作正常，則連接線問題的可能性大，需更換線接線。若太陽能板的輸出電壓為0或較低，需更換太陽能板。

表2 鄭州市水位運行情況表

3.如遙測終端的電壓長期低于11 V,在太陽能板和連接線工作又正常的情況下，說明蓄電池老化，需更換蓄電池。

（二）通訊模塊的檢查

同時按遙測終端的1鍵和3鍵，這時通訊模塊電源燈亮，過40 s看通訊模塊是否上線。如能上線說明通訊模塊正常，如過1.5 min不能上線，說明通訊模塊已壞，需更換通訊模塊。

（三）雨量誤差問題

當發(fā)現(xiàn)遙測雨量與人工觀測雨量誤差較大時，首先查看遙測雨量筒的承雨器內有無積水，若有積水，說明雨量筒濾網(wǎng)堵塞，應清除異物使水流入翻斗。若無積水，可進行人工滴水實驗，用量杯量取10 ml水，慢慢注入承雨器，然后觀察RTU端的讀數(shù)增加值的變化，如沒變化，檢查雨量計到RTU線路，如有變化，說明是雨量計有問題，打開雨量計筒身，檢查翻斗是否掉落或卡死。

（四）水位誤差問題

若人工觀測的水位有變化，而遙測水位一直不變，則很可能是水位計一端有問題，常見的有以下3種情況：

1.短傳通訊是否正常：看水位計端數(shù)據(jù)是否發(fā)送到水文站房這端來（數(shù)據(jù)是否一致），如不一致，說明短傳通訊電臺有問題，可能電臺已壞，請更換電臺。

2.水位計端機是否能讀到水位數(shù)據(jù)：如能讀到，則說明YDH-1 B和水位計正常，如讀不到數(shù)據(jù)，需更換YDH-1 B 485芯片，如還讀不水位數(shù)據(jù)，則說明水位計已壞，需更換水位計探頭。

3.若人工觀測的水位與遙測水位有誤差。若所有設備都正常，則需重新設置水位基值，或探頭堵塞，需將探頭放入凈水中清洗干凈。

三、結論

（一）完善水文站網(wǎng)，提供準確雨水情信息

鄭州市作為省會城市，國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)一期工程共設25處遙測雨量站，河流分屬黃淮兩大流域，黃河流域控制面積1811 km2，淮河流域控制面積5635 km2，中牟縣地處黃淮兩大流域，一遇大雨，黃河漫灘現(xiàn)象經常發(fā)生，且降雨分布不均，但遙測點僅中牟縣城一處水文站，遠遠不能滿足防汛抗旱之所需，建議在中牟縣狼城崗、大吳、八崗，增設遙測雨量站。鞏義市現(xiàn)僅有塢羅水庫、站街雨量站2處，遠遠不能滿足防汛抗旱之所需，建議新增回郭鎮(zhèn)、五指嶺、米河等雨量站。

（二）建立一直水文專業(yè)維修隊伍

一支由水文專業(yè)維修人員組成的遙測組，經常下鄉(xiāng)巡測檢查，維修維護，發(fā)現(xiàn)問題，及時解決，以確保雨水情信息的暢通、及時。

鄭州水情分中心防汛抗旱指揮系統(tǒng)的建設，使鄭州市防汛工作邁上了新臺階，大大縮短雨水情信息從測站到各級防汛部門的傳輸時間，極大提高洪水的預報精度，增長洪水的預見期，為防汛調度、決策指揮提供技術支持。其監(jiān)測能力、報訊手段、信息數(shù)據(jù)處理儲存檢索全面提高，有力地增強情報、預報和防汛決策的整體實力，由于在信息采集、傳輸、處理的時效性和準確性，防汛抗旱指揮決策的科學性得到顯著提高，充分地發(fā)揮非工程的減災效益。

2011-02-17