青海省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行管理

何灼倫，曹子聰

（1. 青海省水文水資源勘測局，青海 西寧 810001；2. 江蘇南水科技有限公司，江蘇 南京 210012）

青海省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行管理

何灼倫1，曹子聰2

（1. 青海省水文水資源勘測局，青海 西寧 810001；
2. 江蘇南水科技有限公司，江蘇 南京 210012）

青海省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)通過 2年多的不斷探索運(yùn)行，建立了一套完備的建設(shè)、監(jiān)測運(yùn)行管理體系，積累了大量的工作經(jīng)驗(yàn)。從工程組織運(yùn)行管理、信息采集傳輸處理和運(yùn)行中存在的問題及取得成效方面進(jìn)行闡述，并結(jié)合實(shí)際工作情況提出相應(yīng)的建議，作為今后工作的參考依據(jù)。

中小河流；水文監(jiān)測；運(yùn)行管理；維護(hù)

0 引言

根據(jù) 2010年 10月 10日出臺(tái)的 《國務(wù)院關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)中小河流治理和山洪地質(zhì)災(zāi)害防治若干意見》（國發(fā) [2010] 31 號(hào)），水利部開展了《全國中小河流治理和中小水庫除險(xiǎn)加固專項(xiàng)規(guī)劃》，《全國山洪地質(zhì)災(zāi)害防治專項(xiàng)規(guī)劃（水利部分）》，《全國易災(zāi)地區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合治理專項(xiàng)規(guī)劃（水利部分）》的編制工作。為進(jìn)一步做好流域面積在 200～3 000 km2的72 條中小河流防洪減災(zāi)非工程措施體系建設(shè)，針對青海省現(xiàn)有水位站、水文站和雨量站數(shù)量偏少且分布不均，不能有效控制洪水的時(shí)空分布，以及現(xiàn)有水文站防洪、測洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，水文監(jiān)測站報(bào)汛手段與水利部《水文基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的要求相差甚遠(yuǎn)等問題，青海省水文水資源勘測局（以下簡稱省水文局）在現(xiàn)有水文站網(wǎng)基礎(chǔ)上，以補(bǔ)充完善雨量監(jiān)測站點(diǎn)為重點(diǎn)，輔以必要的水文站、水位站，對水文監(jiān)測空白區(qū)進(jìn)行站點(diǎn)布設(shè)，并編制了《青海省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)施方案》（以下簡稱《實(shí)施方案》）[1]。根據(jù)《實(shí)施方案》，青海省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)（以下簡稱監(jiān)測系統(tǒng)）項(xiàng)目分為二期實(shí)施，一期工程于 2011—2012年實(shí)施完成，主要建設(shè)內(nèi)容為新建 27 處水位站，改建 13 處水文站，新建 322 處雨量站，改建 82 處雨量站，新建 1 處信息中心、6 處分中心，新建 1 處應(yīng)急機(jī)動(dòng)測驗(yàn)隊(duì)；二期工程于 2013—2015年實(shí)施完成，主要建設(shè)內(nèi)容為新建 14 處水文站和 4 個(gè)水文巡測基地。目前除 14 處新建水文站尚未完全建成運(yùn)行外，其它建設(shè)任務(wù)均已完成，并投入運(yùn)行。

1 監(jiān)測系統(tǒng)組織管理

1.1 組織管理思路及運(yùn)行模式

通過項(xiàng)目高效實(shí)施和科學(xué)運(yùn)行管理，基本形成技術(shù)先進(jìn)、信息及時(shí)、運(yùn)行可靠、精兵高效、管理科學(xué)的自動(dòng)化水文信息預(yù)警預(yù)報(bào)體系，確保中小河流水文監(jiān)測儀器設(shè)備運(yùn)行正常，保證雨水情信息傳輸及時(shí)，為防汛減災(zāi)提供預(yù)警預(yù)報(bào)服務(wù)。

中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)行省水文局統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，分級負(fù)責(zé)，分片管理，采取“無人值守、有人維護(hù)、站隊(duì)結(jié)合、動(dòng)態(tài)管理”的運(yùn)行模式；雨量、水位觀測采用自動(dòng)采集與巡測檢查的測驗(yàn)管理模式，流量測驗(yàn)采用巡測為主、駐測為輔，常規(guī)監(jiān)測為主、應(yīng)急監(jiān)測為補(bǔ)充的測驗(yàn)管理模式。

在實(shí)際工作中，成立了中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)辦公室，辦公室設(shè)在站網(wǎng)勘測建設(shè)處，主要負(fù)責(zé)督促并檢查項(xiàng)目運(yùn)行管理和監(jiān)測技術(shù)指導(dǎo)，完善相應(yīng)的技術(shù)保障體系建設(shè)等，同時(shí)根據(jù)水文監(jiān)測站點(diǎn)分布情況成立了 12 支水文巡測隊(duì)，由各巡測隊(duì)負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)監(jiān)測站點(diǎn)的信息采集、處理及設(shè)備維護(hù)，巡測人員根據(jù)所轄水文站人員狀況進(jìn)行科學(xué)調(diào)配，信息中心負(fù)責(zé)信息接收、處理、報(bào)送，并監(jiān)控各站點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行狀況[2]1-6，[3]。

1.2 質(zhì)量控制

中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)是完善青海省河流預(yù)警預(yù)報(bào)體系的重要組成部分，長期以來為政府防汛抗旱決策提供了科學(xué)依據(jù)，因此做好組織保障工作顯得尤為重要。為確保各項(xiàng)工作的順利開展，實(shí)施過程中主要開展如下工作：

1）精心組織，在前期編制完成了《青海省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)新建水文（水位）站及雨量站管理辦法》和《青海省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)新建水文（位）及雨量站運(yùn)行維護(hù)管理方案》，同時(shí)建立并完善管理、考核制度和質(zhì)量評估體系，做到組織、責(zé)任、設(shè)備、方案的落實(shí)，確保安全生產(chǎn)和水文監(jiān)測系統(tǒng)正常運(yùn)行；

2）依托與流域機(jī)構(gòu)、科研院所有關(guān)單位建立的良好研討咨詢關(guān)系，采取聘請有關(guān)專家、技術(shù)人員和外派技術(shù)人員相結(jié)合的方式，組織開展形式多樣的水文技術(shù)培訓(xùn)，累積培訓(xùn)人員約 300 人次；

3）在運(yùn)行過程中和整編時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行頒布的水文行業(yè)規(guī)范的要求，如 SL 21—2006《降水量觀測規(guī)范》、SL 460—2009《水文年鑒匯編刊印規(guī)范》等，保證了監(jiān)測數(shù)據(jù)成果質(zhì)量，提高了中小河流水文信息采集、傳輸，及洪水預(yù)警、預(yù)報(bào)能力，在青海省防洪減災(zāi)中發(fā)揮著不可替代的作用。

1.3 設(shè)備檢查維護(hù)

中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備主要有水位計(jì)、雨量計(jì)及通信模塊等，鑒于設(shè)備運(yùn)行正常與否將直接影響水文資料收集的質(zhì)量和監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)效性，因此各巡測隊(duì)在每年汛前（4月份）組織人員分別對各站儀器進(jìn)行全面檢查和維護(hù)，內(nèi)容包括設(shè)備之間數(shù)據(jù)線的連接、數(shù)據(jù)傳輸測試、電源電壓量測和模塊設(shè)置等，發(fā)現(xiàn)的問題盡量在現(xiàn)場解決，不能現(xiàn)場解決的后期反饋到廠家解決，從而確保各監(jiān)測設(shè)備的正常運(yùn)行[2]8-9。同時(shí)根據(jù)青海省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)平臺(tái)檢查監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸情況，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)問題時(shí)，及時(shí)下站進(jìn)行檢查。

2 監(jiān)測系統(tǒng)信息采集及數(shù)據(jù)監(jiān)測與處理

2.1 信息采集系統(tǒng)基本組成

信息采集系統(tǒng)由省中心、分中心站和測站 3 個(gè)系統(tǒng)組成。其中省中心、分中心站系統(tǒng)主要由硬件和軟件設(shè)備組成，硬件設(shè)備包括應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、調(diào)度工作站、磁盤陣列、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器及后備電源等，軟件主要由操作、數(shù)據(jù)庫、決策等系統(tǒng)軟件組成；測站系統(tǒng)主要安裝在現(xiàn)場的監(jiān)測設(shè)備和遙測通信終端，遙測終端以定時(shí)自報(bào)的方式將采集的數(shù)據(jù)無線傳輸至省中心、分中心站。

2.2 數(shù)據(jù)監(jiān)測與處理

監(jiān)測數(shù)據(jù)分為雨量和水位 2 大類，其中雨量采用翻斗式雨量計(jì)自記觀測，分辨率有 0.1，0.2 mm 2 種，記錄間隔時(shí)間為 5 min，當(dāng)有降水?dāng)?shù)據(jù)時(shí)采取每 5 min 發(fā)送 1 次數(shù)據(jù)至中心站，當(dāng)無降水?dāng)?shù)據(jù)時(shí)采取每 1 h 發(fā)送 1 次數(shù)據(jù)到中心站；水位采用雷達(dá)水位計(jì)觀測，觀測間隔時(shí)間為 6 或 20 min/次，水位平穩(wěn)時(shí)每日 8 時(shí)發(fā)送 1 次數(shù)據(jù)至中心站[2]7。

監(jiān)測時(shí)間為每年 5月 1日至 9月 30日，由于監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量受測站附近地形地貌、天氣狀況、衛(wèi)星移動(dòng)和移動(dòng)基站覆蓋程度等綜合影響，中心站接收數(shù)據(jù)時(shí)常有數(shù)據(jù)傳輸不及時(shí)或缺失等現(xiàn)象，因此為確保資料的整編質(zhì)量，汛后（10月份）組織人員下站對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場下載，條件允許時(shí)也可以采用召測下載數(shù)據(jù)。監(jiān)測數(shù)據(jù)采用南方片軟件進(jìn)行整編，整編時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行頒布的水文整編規(guī)范的有關(guān)要求。

3 監(jiān)測系統(tǒng)取得成效及存在問題

3.1 取得成效

1）中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)采用自動(dòng)采集、固態(tài)存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程傳輸?shù)姆绞?，改變了原有以駐測為主的監(jiān)測方式，進(jìn)一步優(yōu)化了人員機(jī)構(gòu)和配置，為青海省艱苦地區(qū)水文測驗(yàn)方式改革開啟了新篇章。

2）中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，提高了青海省水文監(jiān)測裝備和技術(shù)水平，增加了監(jiān)測站點(diǎn)，彌補(bǔ)了定位觀測的局限性，增強(qiáng)了水文資料的完整性，擴(kuò)大了水雨情信息采集范圍，能及時(shí)掌握水雨情動(dòng)態(tài)，為防汛減災(zāi)提供了預(yù)警服務(wù)。

3）項(xiàng)目引進(jìn)了先進(jìn)設(shè)備和監(jiān)測技術(shù)，通過技能培訓(xùn)和實(shí)踐操作，提高了水文職工的業(yè)務(wù)技能水平，培養(yǎng)鍛煉了一大批勇于創(chuàng)新、善于思考、敢于開拓、綜合素質(zhì)較高的業(yè)務(wù)技術(shù)骨干力量，使青海省水文水資源監(jiān)測能力水平得到了提高。

3.2 存在問題

1）由于青海省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模大、任務(wù)緊，項(xiàng)目論證時(shí)間短，造成個(gè)別區(qū)域雨量監(jiān)測站點(diǎn)過于密集。

2）由于監(jiān)測站點(diǎn)全部為無人值守站，加上個(gè)別站看護(hù)人員責(zé)任心不強(qiáng)等問題，致使部分監(jiān)測設(shè)備組件（如太陽能電池板、北斗通信終端機(jī)、水位計(jì)探頭等）偷盜嚴(yán)重。

3）大多數(shù)河流河床為砂礫石組成，河床在各水位級存在不同程度的擺動(dòng)影響，致使在某一段時(shí)間內(nèi)雷達(dá)水位計(jì)無法監(jiān)測到相應(yīng)的水位或監(jiān)測的水位數(shù)據(jù)代表性不足。

4）由于本工程專業(yè)綜合性強(qiáng)，涉及的技術(shù)含量高，加上個(gè)別工作人員對新儀器的應(yīng)用不熟練，儀器出現(xiàn)故障往往不能及時(shí)排除，特別是當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備恢復(fù)出廠設(shè)置時(shí)，經(jīng)常需將設(shè)備組件拆除后返回廠家進(jìn)行解決。

5）青海省環(huán)境氣候條件特殊，如受云霧、地形的遮擋等影響，致使部分站點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸不暢或無法進(jìn)行遠(yuǎn)程召測下載，監(jiān)測數(shù)據(jù)需現(xiàn)場下載。

6）個(gè)別站點(diǎn)位置相對偏遠(yuǎn)，藏漢語言交流不暢，車輛通行路段條件差，天氣變化頻繁且極端惡劣等，對青海省水文監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行管理帶來諸多不便。

7）多數(shù)采用北斗衛(wèi)星通信方式的設(shè)備故障頻發(fā)，故障主要集中在設(shè)備模板設(shè)置自動(dòng)恢復(fù)成出廠設(shè)置、通信模塊自動(dòng)斷電、受天氣影響數(shù)據(jù)傳輸不及時(shí)或數(shù)據(jù)缺失等。

由于青海省站點(diǎn)多面廣，加之地區(qū)的特殊性，針對上述問題，主要開展如下工作：1）加大與看護(hù)人員的聯(lián)系溝通力度，督促做好設(shè)備的日常管護(hù)工作；2）加強(qiáng)與相關(guān)科研院所的溝通，同時(shí)通過中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測平臺(tái)及時(shí)了解儀器運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；3）加大有關(guān)技術(shù)人員的培訓(xùn)力度，使廣大職工摸清設(shè)備的參數(shù)設(shè)置，提高常見問題的處置能力；4）每次檢查維護(hù)前充分考慮地區(qū)的特殊性，提前做好充足的準(zhǔn)備，規(guī)劃行車路線，給足行車時(shí)間，不計(jì)時(shí)間代價(jià)等。通過這些工作的開展，確保各年度監(jiān)測工作的順利完成。

4 結(jié)語

通過 2年多的工作開展，青海省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行管理模式是成功的，加上自動(dòng)監(jiān)測遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)設(shè)備的成功應(yīng)用，解決了青海省偏遠(yuǎn)艱苦地區(qū)開展水文監(jiān)測技術(shù)上的難題和工作人員不足的問題，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。為進(jìn)一步提高今后青海省中小河流站點(diǎn)運(yùn)行管理的質(zhì)量，更好地為地區(qū)防汛減災(zāi)決策提供科學(xué)依據(jù)，建議做好以下幾方面工作：

1）開展維護(hù)工作前，要結(jié)合考慮區(qū)域特殊性，充分了解當(dāng)?shù)氐闹伟睬闆r和路段通行條件，配備相應(yīng)的防寒防暴和應(yīng)急裝備，以確保工作人員的人身安全；要與相關(guān)部門進(jìn)行溝通，并通過中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)信息平臺(tái)實(shí)時(shí)掌握設(shè)備數(shù)據(jù)的報(bào)送、運(yùn)行等情況，備足相關(guān)配件，如蓄電池、太陽能板、GSM/GPRS 卡等，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并處理。

2）現(xiàn)場維護(hù)時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持“逐項(xiàng)檢查、就地解決”的原則完成相關(guān)工作，當(dāng)現(xiàn)場不能解決的，應(yīng)與相關(guān)單位技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行溝通解決，一時(shí)不能解決的帶回來集中進(jìn)行解決。

3）鑒于采用 GSM/GPRS 通信方式的設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性較好，隨著地區(qū)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋范圍的擴(kuò)大，本著保證監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸和經(jīng)濟(jì)的原則，建議在移動(dòng)或聯(lián)通信號(hào)較好的地區(qū)將北斗衛(wèi)星通信方式改為GSM/GPRS 通信方式。

4）積極探討在現(xiàn)有水文管理機(jī)構(gòu)和體制下，深化管理體制改革，做好水文測驗(yàn)方式改革創(chuàng)新工作，同時(shí)完善巡測隊(duì)人員管理調(diào)配方案，積極探索精兵高效的水文測報(bào)模式，開展水文巡測，推進(jìn)水文測報(bào)自動(dòng)化發(fā)展，更好地為防汛減災(zāi)提供預(yù)警預(yù)報(bào)服務(wù)。

5）待條件允許時(shí)，應(yīng)結(jié)合地區(qū)降水特性、河流和居民分布情況等，對部分密集地區(qū)的雨量監(jiān)測站點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

[1] 水利部水文局. 中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)指導(dǎo)意見[R]. 北京：水利部水文局，2011: 2-18.

[2] 青海省水文水資源勘測局. 青海省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)新建水文（位）站及雨量站運(yùn)行維護(hù)管理方案（試行）[R]. 西寧：青海省水文水資源勘測局，2013.

[3] 青海省水文水資源勘測局.青海省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)新建水文（水位）站及雨量站管理辦法[R]. 西寧：青海省水文水資源勘測局，2013: 1-3.

Operation and Management of Hydrological Monitoring System for Small and Medium Rivers in Qinghai Province

HE Zhuolun1, CAO Zicong2

(1. Hydrology and Water Resources Survey in Qinghai province, Xining 810001, China;
2. Jiangsu Naiwch Co.Ltd, Nanjing 210012, China)

By more than two years continuously exploring and running of Qinghai province small and mediumsized rivers hydrology monitoring system，it establishes a set of complete construction，monitoring and operation management system，accumulates a wealth of experience. Elaborating from engineering organization operation management, information collection and transmission processing, and the existing problems in the operation progress and the effective ways, it puts forward the corresponding suggestion combining with the actual work as a reference in the future work。

small and medium rivers; hydrological monitoring; monitoring system; operation and management; maintenance

P332

A

1674-9405(2015)04-0066-04

2015-06-03

何灼倫（1981－），男，重慶江津人，工程師，主要從事水文水資源勘測、水文分析計(jì)算、水資源評價(jià)等工作。