博州扎勒木特溝渠首水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)初探

王 新

(新疆水文局水文實(shí)驗(yàn)站，新疆 烏魯木齊 830000)

針對(duì)水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，對(duì)于溝渠的正常運(yùn)行起到了很大的促進(jìn)作用，并且能夠減少外界環(huán)境帶來(lái)的一系列影響，有效的促進(jìn)水資源使用效率，使用先進(jìn)的水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)對(duì)于溝渠的運(yùn)行與管理更是起到非常重要的作用。在相關(guān)的水庫(kù)中使用水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)，都取得了比較明顯的運(yùn)行效果，促使溝渠等運(yùn)維更加的便捷，更是為溝渠的調(diào)動(dòng)起到非常大的支撐。

1 流域概況

1.1 流域概況

扎勒木特溝分布于前哨木業(yè)三隊(duì)向北的5 km處，向西走距離溫泉縣城大約有30 km的距離，其地理坐標(biāo)的位置為東經(jīng)80°41′52″，北緯45°02′5″。當(dāng)?shù)厣畹木用裰饕褂玫氖峭笼埧谝约巴燎乃M(jìn)行灌溉，灌溉出來(lái)的面積大約有1 000畝，灌溉區(qū)域種植的作物主要是飼草料。扎勒木特溝渠的發(fā)展很容易受到來(lái)自于洪水帶來(lái)的影響，所以就擬建飲水注入式的塘壩，具體的工程建設(shè)方案就是在已有的土龍口處，修建出首一座及引水渠，而渠首則是由擋水溢流壩、泄洪排沙閘以及引水閘構(gòu)成，引水閘分布在河道右側(cè)，并且在下方接上3 km的引水渠。

1.2 流域氣象特征

扎勒木特溝渠位于歐亞大陸腹地，于海洋相距比較遠(yuǎn)，屬于大陸性暖溫帶干旱氣候。終年呈現(xiàn)的特征是氣候干燥且少雨，根據(jù)溫泉?dú)庀笳镜馁Y料，年平均氣溫分布為3.9℃，出現(xiàn)極端高溫是37.2℃，最低的溫度則是-39.7℃。凍土?xí)r間分布在每年的11月到第二年的4月，凍土的深度達(dá)到201 cm一般出現(xiàn)在2、3月份，平均解凍的日期在3月14日。

2 水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 站網(wǎng)布設(shè)

扎勒木特溝渠在對(duì)站網(wǎng)布設(shè)的過(guò)程中選取了溫泉水文站、精河山口水文站、三臺(tái)水文站以及沙爾托海水文站、阿合奇水文站，所有使用的水文資料都是經(jīng)過(guò)國(guó)家的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范進(jìn)行的測(cè)驗(yàn)，總體呈現(xiàn)出比較高的可靠性與精準(zhǔn)度，能夠滿足本次系統(tǒng)初探的要求。最初的設(shè)計(jì)是在水庫(kù)設(shè)置一個(gè)中心站，在溝渠上設(shè)置一個(gè)雨量的遙測(cè)站以及一個(gè)水位的遙測(cè)站，針對(duì)于通訊設(shè)備則是選取GSM，手機(jī)的短信以及短波等都可以作為備用的通信設(shè)備，建設(shè)的水情分布中心站要與省水情中心站以及防洪通訊指揮中心相連接。

圖1 水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)架構(gòu)

2.2 測(cè)報(bào)的目標(biāo)

在對(duì)扎勒木特溝渠進(jìn)行水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)時(shí)，為的就是達(dá)到對(duì)入庫(kù)徑流以及洪水的發(fā)生提供出一定的預(yù)見性，根據(jù)對(duì)水庫(kù)中的入庫(kù)徑流、泥沙、庫(kù)水位以及下泄流量等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，保障對(duì)洪水等地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)提供一定的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。也能夠?qū)樗刂茢嗝娴暮樗^(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將所有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)及時(shí)的傳送至水立樞紐當(dāng)做運(yùn)行的數(shù)據(jù)。

2.3 遙測(cè)站的設(shè)計(jì)

在水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)中遙測(cè)終端是核心要點(diǎn)，其自身具有著較為完善的工作狀態(tài)指示的功能，以及自動(dòng)初始化和自動(dòng)測(cè)試的功能，能夠?qū)σ欢ǚ秶畠?nèi)的軟硬件故障進(jìn)行自我的防護(hù)功能。在遙測(cè)終端提供出來(lái)的是人機(jī)互動(dòng)的操作界面，能夠支撐相關(guān)工作人員在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)相

關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)對(duì)機(jī)器進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置以及部分設(shè)備的調(diào)試等多樣工作的開展。在對(duì)扎勒木特溝渠的水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)試探的過(guò)程中，將計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行使用，打造出智慧的水務(wù)平臺(tái)，能夠?qū)?shí)施運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保障對(duì)水庫(kù)進(jìn)行科學(xué)合理的管理與調(diào)度。

遙測(cè)的終端對(duì)于數(shù)據(jù)的傳輸來(lái)講就是傳輸?shù)脑O(shè)備，在水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)中處于非常重要的地位，是將前端的數(shù)據(jù)測(cè)量與后端的監(jiān)測(cè)分析進(jìn)行高效連接的一個(gè)渠道，為整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)展構(gòu)建出強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐。所以在對(duì)遙測(cè)終端進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，讓其在設(shè)定的時(shí)間之內(nèi)根據(jù)相關(guān)的要求，對(duì)所有的雨量、水位等參數(shù)進(jìn)行及時(shí)的采集，將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)之后，再進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中要能夠支持現(xiàn)場(chǎng)以及遠(yuǎn)程的操控，對(duì)其工作的模式可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)，其中包含工作的參數(shù)、地址的設(shè)定、發(fā)射前導(dǎo)時(shí)間的設(shè)定以及平安報(bào)間隔的時(shí)間等數(shù)據(jù)。在對(duì)系統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，要保障易存儲(chǔ)且不易丟失，能夠存儲(chǔ)超過(guò)2萬(wàn)條的水位以及雨量的數(shù)據(jù)信息，并且在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行使用時(shí)易于下載。系統(tǒng)在使用的過(guò)程中還可以外接增量式雨量傳感器以及水位傳感器，可以在借助GPRS、GSM等多種通信方式進(jìn)行發(fā)送與傳輸，能夠支撐多中心的發(fā)送以及主信道與備用信道之間的切換。

2.4 對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

根據(jù)扎勒木特溝渠的具體情況分布，計(jì)劃在四個(gè)地區(qū)進(jìn)行視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安裝，分別是庫(kù)區(qū)兩個(gè)、溢洪道以及取水口，在監(jiān)控系統(tǒng)的前端選取的是攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，選取最新的球型攝像機(jī)型，能夠在控制的情況下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)有效的地區(qū)進(jìn)行拍攝任務(wù)的掃描，在夜間攝像機(jī)自帶夜市紅外線功能，并且有著比較好的調(diào)焦功能，即便是在比較近的距離中，也能夠在夜間拍攝到比較清楚的視頻。在視屏監(jiān)控的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中加入域加強(qiáng)解碼器的設(shè)計(jì)，其主要功能就是將中心發(fā)出的控制命令進(jìn)行及時(shí)的復(fù)原，從而還原成具體的控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)云臺(tái)與鏡頭運(yùn)動(dòng)的控制。

2.5 對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的考慮

在對(duì)扎勒木特溝渠的水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)的信息采集選取的器材具有一定的小功耗優(yōu)勢(shì)所在，能夠有效的滿足所有的需求設(shè)計(jì)，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量的傳感器接口以及類型存儲(chǔ)等方面都有著比較大的研究突破。建立起水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)為的就是能夠方便對(duì)雨情以及水情進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)，從而促進(jìn)對(duì)扎勒木特溝渠的規(guī)劃設(shè)計(jì)使用，能夠?qū)锨乃榘l(fā)展根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行預(yù)測(cè)，有效的對(duì)一些洪水等災(zāi)害進(jìn)行及時(shí)的預(yù)警，從而更好的保障溝渠的平穩(wěn)健康發(fā)展。對(duì)于水渠的發(fā)展來(lái)講有著很大的促進(jìn)作用，能夠更好的促使水渠的運(yùn)作發(fā)揮出自身的社會(huì)生態(tài)效益以及經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展。實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的高效利用，避免因?yàn)楹樗约百Y源優(yōu)化調(diào)度存在的問(wèn)題，導(dǎo)致水資源的大量浪費(fèi)，為決策機(jī)構(gòu)的相關(guān)信息制定提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐，在對(duì)先進(jìn)的系統(tǒng)以及技術(shù)的使用上，能夠更好的對(duì)扎勒木特地區(qū)的水情進(jìn)行分析，促進(jìn)當(dāng)?shù)鼐用竦纳罱】蛋l(fā)展，保障相關(guān)工程的發(fā)展與水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)能夠密切的配合。

3 結(jié)語(yǔ)

在扎勒木特溝渠中使用水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)，能夠?qū)?dāng)?shù)氐挠昵榕c水情的變化進(jìn)行及時(shí)的反應(yīng)，在對(duì)水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行滿足的基礎(chǔ)之上，適當(dāng)?shù)臏p少遙測(cè)站的布置數(shù)量，為了更加便于通信組網(wǎng)的建立，要避開有危險(xiǎn)的一些類不利因素，在建設(shè)的過(guò)程中要選取便于建立、運(yùn)行以及管理的地區(qū)，還要對(duì)信息的傳輸便捷性進(jìn)行考慮，保障水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)水庫(kù)發(fā)展的安全性。