美姑河流域水情自動測報系統(tǒng)的建設及運行維護管理

劉富 強， 王 川， 黃 波

(四川美姑河水電開發(fā)有限公司，四川成都 611130)

美姑河流域水情自動測報系統(tǒng)的建設及運行維護管理

劉富 強， 王 川， 黃 波

(四川美姑河水電開發(fā)有限公司，四川成都 611130)

隨著國家對水電事業(yè)的日益重視，水情自動測報系統(tǒng)已在水電站防洪度汛和水庫調度領域得到了廣泛的應用，介紹了美姑河流域水情自動測報系統(tǒng)的建設及其日常運行維護管理。

美姑河；水情自動測報系統(tǒng)；建設；運行維護管理

1 概述

美姑河流域地處大涼山腹心地帶，為金沙江左岸的一級支流。干流全長170 km，落差2 983 m，集水面積3 183 km2。流域徑流主要來源于降水，其次為融雪水和地下水，徑流具有豐沛穩(wěn)定和年際變化小的特點。

美姑河流域洪水由降雨形成，具有暴雨籠罩范圍小、歷時短、強度大等特點，主雨時段一般集中在6 h以內。洪水陡漲陡落，經常出現突發(fā)性洪水。年最大洪水多為單峰過程，洪峰形狀尖瘦，歷時一般為24～36 h，峰頂持續(xù)時間僅30 min左右。

為實現美姑河流域開發(fā)的水電站在建設期及運行發(fā)電期的水情預報和水庫運行調度安全，有必要建設一套水情自動測報系統(tǒng)。

2 水情自動測報系統(tǒng)的建設

美姑河流域規(guī)劃開發(fā)一庫五級，現在第四級的柳洪水電站和第五級的坪頭水電站已經建成投產。為實現水電站的建設和運行安全，美姑河水電開發(fā)有限公司于2011年組建了美姑河流域水情自動測報系統(tǒng)(以下簡稱水情自動測報系統(tǒng))。

該水情自動測報系統(tǒng)建成至今，為電站的建設和運行提供了及時準確的水雨情信息，保障了柳洪水電站和坪頭水電站汛期安全防洪度汛。同時，電站根據水情自動測報系統(tǒng)提供的水情信息和洪水預報進行科學的水庫運行調度，適時減少水庫棄水或抬高水庫水位運行，取得了顯著的發(fā)電效益。

3 水情自動測報系統(tǒng)的組成

水情自動測報系統(tǒng)覆蓋范圍為坪頭水電站閘首以上流域，遙測站的布設基本控制了流域內水雨情的分布。系統(tǒng)規(guī)模為1∶3∶8，即1個中心站、3個遙測水位(文)站、8個遙測雨量站。

遙測站與中心站之間采用以北斗衛(wèi)星為主的通信方式。遙測站采用定時或增量自報的工作體制，以滿足水文基本資料記錄過程的連續(xù)性和實時動態(tài)性要求。

水情自動測報系統(tǒng)的主要功能是準確、及時地采集遙測站點水雨情信息并進行計算、分析和綜合處理。根據采集到的流域內的水情信息，按照編制的預報方案，對柳洪水電站和坪頭水電站運行做出不同預見期的水文預報，為電站防洪度汛和運行調度提供水情預報信息。

4 水情自動測報系統(tǒng)的運行管理

水情自動測報系統(tǒng)的運行管理工作主要包括水情預報、中心站運行管理及常規(guī)水文測驗。

4．1 水情預報

4．1．1 洪水傳播時間

美姑站以上流域的產匯流時間約為3 h；美姑站～拉馬水文站洪水傳播時間為2～3 h左右；烏坡站～拉馬水文站洪水傳播時間約為1 h左右；柳洪閘址至柳洪廠址洪水傳播時間約為1 h；柳洪閘址至坪頭水文站洪水傳播時間約為1 h。各站之間的相對位置和洪水傳播時間見圖1。

4．1．2 水情預報方案

水情預報方案包括洪水期流量預報方案和枯水期徑流預報方案。其中洪水期流量預報方案包括預見期為1 h、3 h、6 h的預報(預報洪峰、峰現時間、最高水位及洪水過程)，枯水期徑流預報方案包括預見期為日、旬平均流量預報。

圖1 各站之間的相對位置和洪水傳播時間示意圖

4．2 中心站的運行管理

4．2．1 中心站運行工作內容

(1)遙測站工況監(jiān)控、系統(tǒng)參數和數據庫管理。(2)每天9∶00提交當日水情報表。(3)提供徑流預報，包括日、旬、月、年徑流預報。(4)定期對水情預報方案進行必要的優(yōu)化調整。(5)資料整編及年終總結報告。

4．

2．2 中心站運行管理之規(guī)定

(1)做好運行值班記錄，記錄內容應真實、準確。(2)水情自動測報系統(tǒng)屬全天候連續(xù)不間斷運行的設備，任何人員無故不得關閉該系統(tǒng)的設備，無關人員嚴禁操作使用該系統(tǒng)。(3)工作人員不能擅自更改系統(tǒng)的程序、設置和各項技術參數，如確因工作原因需要進行更改時必須經有關領導同意并登記備查。(4)系統(tǒng)屬專用設備，不得他用或外借。未經管理人員同意，不得在系統(tǒng)設備上使用外來光盤或U盤。(5)系統(tǒng)出現故障時，若能進行處理的應及時處理，使系統(tǒng)盡快恢復運行，對于無法處理的應及時向有關領導匯報并做好記錄。

4．3 常規(guī)水文測驗

常規(guī)水文測驗是水情自動測報系統(tǒng)工作的基礎。水文站的測驗人員按規(guī)范要求進行水位、流量、含沙量、河道斷面等的測驗和人工報汛。

5 水情自動測報系統(tǒng)的維護與管理

水情自動測報系統(tǒng)中的所有遙測雨量站站點均采用“無人職守、有人看管”方式運行，有效的日常維護管理是確保整個系統(tǒng)設備可靠運行和延長使用壽命的有力保障，水文組負責系統(tǒng)設備的日常維護與管理。

5．1 中心站的維護與管理

(1)每日檢查中心站的電腦主機、網絡通信、北斗通信設備、電源轉換器等硬件設備工作情況，檢查電腦操作系統(tǒng)、數據庫系統(tǒng)、各種軟件及后臺程序等的運行狀態(tài)，發(fā)現異常及時進行處理。(2)每日對遙測站的水位、雨量、電壓數據和設備工作狀態(tài)進行檢查，分析各遙測站的運行情況，發(fā)現異常及時處理，做好記錄。(3)定期對數據庫進行整理與備份。(4)定期對系統(tǒng)計算機進行查毒、殺毒。(5)定期對中心站設備進行清潔。(6)定期對中心站的備品備件進行維護檢測。

5．2 遙測站的維護與管理

5．2．1 定期進行遙測設備的維護

每年汛前和汛后對遙測站進行一次巡檢和維護，建立巡檢記錄。

5．2．2 不定期遙測設備的維護

根據中心站對每天接收到的各個遙測站點的數據進行分析(如數據中斷、數據不正常、蓄電池工作電壓異常或偏低等情況)或遙測站看護人員反饋的測站故障(遭到人為或自然破壞等情況)，立即趕赴現場進行處理。

5．3 故障判斷與處理

水情自動測報系統(tǒng)具有連續(xù)運行的工作特性，系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，必須及時排除，使系統(tǒng)盡快恢復正常運行。水文組人員對系統(tǒng)各組成部分應有清晰地了解，利用分段排除法、逐級排查法、器件替換法等方法及時分析并處理系統(tǒng)故障。

6 展望與建議

水情自動測報系統(tǒng)是涉及遙感、通信、計算機技術、自動化、水文等多門學科的、較復雜的系統(tǒng)工程，為能真正發(fā)揮該系統(tǒng)的作用，筆者建議:今后應做好以下幾個方面的工作:

(1)加強水情自動測報系統(tǒng)的管理，提高運行維護管理水平。

(2)加強基礎理論研究，不斷提高水情測報人員的技術水平。

(3)推進水情自動測報系統(tǒng)的建設和升級改造。

7 結語

水情自動測報系統(tǒng)在美姑河流域的電站開發(fā)建設和運行管理中發(fā)揮了重要作用，加強系統(tǒng)的運行維護與管理，將會為電站的防洪度汛和經濟運行作出較大的貢獻。

［1］ 水情自動測報系統(tǒng)技術規(guī)范，SL61－2003［S］．

［2］ 水情自動測報系統(tǒng)運行維護規(guī)程，DL/T 1014－2006［S］．

［3］ 姚永熙，主編．水文儀器與水文自動化［M］．南京:河海大學出版社，2001．

(責任編輯:李燕輝)

TV7;TV213．9;TV736;TV737

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1001-2184(2015)05-0071-02

劉富強(1982-)，男，山東威海人，工程師，學士，從事水工建筑物運行管理工作；

王 川(1987-)，男，貴州遵義人，助理工程師，學士，從事水工運行管理工作；

黃 波(1985-)，男，山東濟寧人，副主任，工程師，工程碩士，從事水電廠生產營銷管理工作．

2015-07-11