小型水庫水雨情遙測技術(shù)的應用

趙余貴

(杭州市蕭山區(qū)農(nóng)機水利局，浙江 杭州　311200)

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小型水庫水雨情遙測技術(shù)的應用

趙余貴

(杭州市蕭山區(qū)農(nóng)機水利局，浙江 杭州311200)

摘要：隨著水雨情自動化遙測技術(shù)發(fā)展和進步，遙測技術(shù)在小(2)型以上水庫科學調(diào)度中起到了至關(guān)重要作用.以蕭山區(qū)南部山區(qū)小(2)水庫為例，闡述水雨情遙測系統(tǒng)在水庫調(diào)度的作用，認為該系統(tǒng)能快速提供水文數(shù)據(jù)，為各級領(lǐng)導決策提供可靠保障，特別是汛期強降雨、臺風暴雨和洪水測報中發(fā)揮了重要的作用.解決了長期以來水庫管理、通訊不暢難點問題.

關(guān)鍵詞：蕭山；水庫水雨情遙測；應用

蕭山區(qū)南部為低山丘陵區(qū)，建國前蕭山只有山塘沒有水庫，從1956年12月開始興建黃石垅水庫(小(1)型)，1957年建成，至1990年止，全區(qū)已建成10萬m3以上水庫14座(其中小(2)型水庫13座).以下簡稱小型水庫.水雨情信息是小型水庫防汛的基礎(chǔ)，是科學制定水庫防汛、防旱和防臺調(diào)度的依據(jù).水庫水雨情信息化是蕭山水利一項重要內(nèi)容之一，是為防汛、防旱和水資源綜合管理提供服務.因此，小型水庫水雨情信息化建設(shè)與管理，既是水利信息化建設(shè)重要的組成部分，同時也是水文事業(yè)發(fā)展的迫切需要.

1水利信息化的作用及發(fā)展趨勢

水利信息化的迅速發(fā)展主要表現(xiàn)在通信、計算機及網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的廣泛應用，實現(xiàn)了水利基礎(chǔ)信息快速的信息傳輸和處理，大大提高了水利工作的管理水平.采用信息技術(shù)，使防汛、防旱和防臺指揮系統(tǒng)強化了信息采集、傳輸、處理的及時性、準確性，提高決策的科學性，主動性，是防汛、防旱和防臺的需要，是減災防災的重要非工程措施.[1]

2遙測技術(shù)的發(fā)展建設(shè)和使用

2.1發(fā)展過程

蕭山區(qū)水雨情信息化的發(fā)展是從無到有，從人工操作到計算機時代，信息化程度逐漸提高.20世紀80年代后期，蕭山水雨情信息是用超短波遙測，并通過諸暨市吳公山差轉(zhuǎn)臺發(fā)送水雨情信息；90年中期用電話線傳輸；目前采用GSM+GPRS公共通信網(wǎng)絡(luò)進行水雨情數(shù)據(jù)的傳輸[2].

2.2建設(shè)情況

目前蕭山區(qū)已建成小型水庫水雨情遙測站14座，全復蓋.初步實現(xiàn)了計算機進行水雨情信息的接受、處理、監(jiān)視和預警，并在十幾年的防汛防旱中發(fā)揮重要作用.

2.3成果顯著

水雨情信息遙測系統(tǒng)投入運行以來，蕭山中心站實時監(jiān)視著小型水庫雨量和水位變化情況，并在15 min內(nèi)就能夠掌握準確水雨情信息.按照過去常規(guī)做法，索取這些數(shù)據(jù)，最快要半天左右，現(xiàn)代水雨情信息的傳輸系統(tǒng)與傳統(tǒng)是無可比擬的.實例如下：

2004年8月31日，杭州氣象臺預報：氣象雷達顯示有一股降雨云團并伴隨著大風由富陽市逐漸移到蕭山區(qū)義橋鎮(zhèn).根據(jù)氣象信息，遙測中心站實時對黃石垅水庫進行監(jiān)測，果然在下午4:00時左右降了雨.雖然未造成危害，但中心站實時掌握著水庫雨情、水位變化情況，及時將信息通知義橋鎮(zhèn)政府及黃石垅水庫管理人員.

2007年7月23日，下午16:15～17:40時河上鎮(zhèn)河上雨量站強降雨達144.5 mm.區(qū)中心站及時將信息通知河上鎮(zhèn)政府，有鎮(zhèn)政府相關(guān)部門通知鳳塢溪兩岸村莊及水庫管理人員，未造成人員損失.雨后經(jīng)核查，蒼塢水庫溢洪道出水，下游造成山體滑坡，溪岸塌方，造成一些損失.

2013年10月6～7日，“菲特”臺風期間，小型水庫范圍兩天平均降雨為211.5 mm，日降雨最大為鐘嶺水庫156.0 mm，強降雨造成14座水庫中7座水庫溢洪道出水，通過預警平臺，區(qū)遙測中心站及時將水庫信息告知相關(guān)鎮(zhèn)政府負責人及水庫管理員加大力度放水.

蕭山南部山區(qū)小型水庫多位于暴雨區(qū)，水庫下游人口稠密，水庫安全至關(guān)重要.在汛期通過遙測準確掌握水庫水雨情信息，徹底改觀過去那種容易造成麻痹大意，盲目超蓄，盲目泄流，影響蓄水.

3遙測技術(shù)的運行與管理

小型水庫對照上級信息化建設(shè)的標準和要求，還有一定的距離，還存在一些問題，這些問題制約著信息化建設(shè)的步伐，主要表現(xiàn)在認識不到位，部分投入不足，設(shè)備不完善，技術(shù)力量弱，管理不夠規(guī)范等方面.解決好這些問題，是發(fā)展和實現(xiàn)水庫信息化防汛的前提和基礎(chǔ).除了工程措施以外，必須加大非工程措施力度，積極引進現(xiàn)代化管理技術(shù)和裝備，用現(xiàn)代通訊和計算機網(wǎng)絡(luò)等高新技術(shù)武裝防汛，以防汛的信息化促進防汛現(xiàn)代化.特別是在全社會都重視和加強信息化的今天，這項工作顯得尤為緊迫.

3.1系統(tǒng)工作原理

各遙測站點自動采集雨情、水情信息后向杭州短信接收中心發(fā)送短信，杭州中心接到信息后立即通過專用光纜輸送至浙江省水雨情信息短信通信平臺并收到短信后，立即向各有關(guān)縣(市)分中心，市中心、省中心通過網(wǎng)通寬帶網(wǎng)、電信ADSL寬帶網(wǎng)等傳輸信息，只要各用戶在線，就能立即收到各相關(guān)遙測站的雨情、水情信息[3-4].

3.2運行費用低安全可靠

(1)費用低.一套終端設(shè)備年運行費用在60～120元之間.

(2)GMS+GPRS信道可靠.遙測系統(tǒng)采用自報方式工作時，不會因站點多，集中時間傳輸而產(chǎn)生“磁撞”現(xiàn)象.網(wǎng)絡(luò)傳送隊列由短信服務中心自動編排，采用信令信道傳送，信道安全、可靠.[5-6]

(3)實時性較好.短信服務中心通過幾次軟件升級，在服務中心的滯留時間一般在1min以內(nèi)，因此可以滿足防汛要求.

(4)數(shù)據(jù)安全.由于每次遙測站的數(shù)據(jù)發(fā)送，服務中心收到后，均發(fā)送一個“收到確認”，因此可以有效地控制數(shù)據(jù)的安全傳輸和保留，只要遙測中心站投入運行，滯留在服務中心的數(shù)據(jù)均可傳輸?shù)竭b測中心站.[7]

(5)良好的防雷性能.GMS天線小，安裝在室內(nèi)，不會被雷擊.[8]

(6)網(wǎng)絡(luò)可靠性高.電信部門的各基站、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)標準高，抗災能力強，網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備技術(shù)支持力強，工藝先進，有網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視系統(tǒng)及較強的管理、維護力量，因此GMS+GPRS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性高[1-3].

(7)電源設(shè)備采用太陽能浮沖蓄電池供電方式，值守狀態(tài)為低功能耗[7].

3.3責任明確

浙江省水文勘測局開發(fā)研制的雨水情信息采集遙測系統(tǒng)，通過十幾年的運行，設(shè)備運行比較穩(wěn)定[5].在操作技術(shù)上對管理人員要求也不很高，只要進行一天的操作培訓，就能夠掌握和使用.為了確保遙測系統(tǒng)正常運行，中心站和水庫管理人員工作職責要明確.

3.3.1中心站人員工作內(nèi)容

(1)定期檢查.防汛前后各一次對遙測站設(shè)備進行檢查、維護和測試.

(2)水情參數(shù)調(diào)整.遙測站測量超過允許值時，必須及時檢查傳感器并調(diào)整規(guī)定參數(shù)值.

(3)設(shè)備維護.各遙測站發(fā)現(xiàn)故障時，由中心站負責處理通知維保人員進行維護.

3.3.2遙測站人員工作內(nèi)容

(1)值班操作.水庫遙測站由水庫安全巡查人員負責操作和管理，同時要防止遭受人為破壞和設(shè)備被盜.

(2)一般保養(yǎng).確保設(shè)備清潔，及時清理雨量器承雨口中的雜物和水位進水口的水草、淤沙，使遙測站設(shè)備始終處在正常工作狀態(tài).

(3)各遙測站發(fā)現(xiàn)問題及時向中心站工作人員報告.

4結(jié)論

水雨情信息采集系統(tǒng)的建設(shè)、管理和維護，將大大提高水利系統(tǒng)防汛業(yè)務和管理水平.要確保水庫水情遙測站系統(tǒng)的長年正常運行，每年必須安排維護經(jīng)費和管理經(jīng)費，維護經(jīng)費是保證設(shè)備正常運行所需開支，管理經(jīng)費是對遙測站人員的補助；要建立水雨情信息化教育培訓體系，培養(yǎng)水情采集系統(tǒng)管理人才和責任心較強的水庫管理人員，同時要引進招聘水文信息專業(yè)技術(shù)管理人才，為防汛提供人才保障；要建立健全水文信息管理體制，完善信息化有關(guān)技術(shù)規(guī)范和安全體系；要對水庫斜管進行必要的改造，采用豎管，確保水庫測得到，測得準；要有計劃對屋頂山塘水庫(10萬m3以下)進行水雨情遙測站建設(shè)；要對各站終端設(shè)備進行新功能升級，如：強降雨和超汛限水位用短信形式及時通知當?shù)亟K端設(shè)備所在鎮(zhèn)領(lǐng)導、水庫管理人員.

參考文獻：

[1]熊江蘭.雨量遙測系統(tǒng)在大理州防汛減災中的作用[J].科技創(chuàng)新與應用,2012(12):127.

[2]王萬良,洪波.基于GPRS技術(shù)的水情監(jiān)測系統(tǒng)的應用[J].浙江水利水電專科學校學報,2008,20(3):47-49.

[3]樓峰青，丁伯良.浙江省重要小流域及重要小(2)型水庫水情信息采集系統(tǒng)規(guī)劃[R].杭州：浙江水文局，2005.

[4]邱超.金輝明.杭州市暴雨預警網(wǎng)格化管理系統(tǒng)[R].杭州：浙江水文局，2008.

[5]于宵云.基于ZigBee的水文遙測系統(tǒng)[D].北京:北京交通大學,2010.

[6]羅建芳.遼寧省墑情監(jiān)測及旱情分析管理[D].江蘇:河海大學,2005.

[7]何青,葉永青.浙江省雨潤遙測系統(tǒng)[R].杭州：浙江水文局，2008.

[8]姚東,陳浙梁,黃新建.水雨情遙測站采用PSTN備用信道的防雷設(shè)計[J].浙江水利科技,2011(5):71-72.

信息啟示

象山道人山涂圍涂工程通過竣工驗收

【本站1月26日訊】1月21～22日，寧波市發(fā)改委組織召開了象山道人山涂圍涂工程竣工驗收會.寧波水利局、財政局及

象山縣有關(guān)部門和項目參建單位參加了會議.

竣工驗收委員會認為該項目已按批準的初步設(shè)計文件完成建設(shè)內(nèi)容，工程質(zhì)量合格，資料齊全，專項驗收已完成，投資控制合理，竣工決算已通過審計，工程初期運行正常，一致同意通過竣工驗收.

象山道人山涂圍涂工程位于象山縣產(chǎn)業(yè)區(qū)城東工業(yè)園東側(cè)，東臨大目洋海域.工程于2011年6月開工，2014年12月完工，圍涂面積2.12萬畝，總投資8.52億元.海堤長5 365 m，水閘4座，總凈孔84 m，擋潮設(shè)計標準為50年一遇.工程的建成，有力提高了寧波市、象山縣區(qū)域防潮抗臺能力，也為當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展提供了寶貴的新增土地資源.

摘自浙江水利網(wǎng)

Application of Telemetry for Rainfall Information in Small Reservoirs

ZHAO Yu-gui

(Xiaoshan Agricultural Machinery and Water Conservancy Bureau, Hangzhou 311200, China)

Abstract:Thanks to the development of automatic telemetry technology for rainfall information, remote sensing technology plays a crucial role in small reservoir operation while traditional hydrological information is obtained by observation. Taking the small reservoirs in mountain area in south Xiaoshao for example, the telemetry system for rainfall information in reservoir operation is introduced, offering immediate hydrological data, which provides a reliable guarantee for the leader in decision-making, especially in flood season, typhoon rainstorm and flood prediction. It helps to solve the problems of reservoir management and communication.

Key words:Xiaoshan; water telemetry for rainfall in reservoir; application

中圖分類號：TV62，+1

文獻標志碼：A

文章編號：1008-536X(2016)02-0043-03

作者簡介：趙余貴(1958- )，男，江蘇興化人，工程師，從事防汛、水文、機電排灌.

收稿日期：2015-10-10