周口市水文测报技术现状与展望

□马艳红（周口水文水资源勘测局）

1.引言

水分循环是自然现象，洪水威胁永远存在，因此防汛是永恒的话题，做好防汛工作对保障经济社会全面发展，确保人民群众生命财产安全，保持社会稳定，构建和谐社会具有重大意义。防汛工作可分为“工防”和“人防”。工防是基础，人防是关键，而无论是工防还是人防都离不开水文测报工作。水文测报预报工作是防洪减灾体系的组成部分；是防汛抗旱的重要支撑和保障；是一项重要的非工程措施；是水文服务经济社会的重要形式；是向各级领导和社会展示水文的重要窗口。因此，做好水文测报工作至关重要。

2.周口水文测报技术现状

水文测报工作是水文工作的重要组成部分。具体可分为水文测报、水文预报、水情服务等部分。

2.1 水文测报

主要工作内容包括：水文信息的采集与传输、水文情报、预报信息的发布。目前，周口市共有水文站10处，雨量站65处，主要控制沙颍河、汾泉河、贾鲁河、涡河、新蔡河等主要河道。主要监测项目有水位、流量、降水量、含沙量、水质、墒情、冰情、蒸发等，水位、降水量、墒情等信息的采集，仍以人工为主，个别站采用固态存储器自动采集技术，流量以流速仪法施测为主，报汛采用人工编报，通过语音报汛系统传到周口水情分中心。水情编码采用中华人民共和国水利行业标准SL330-2005《水情信息编码标准》编制。2007年后全省先后建设了一部分雨量、水位自动报汛站，自动报汛站的传输借助GSM专业平台，由测站直接发往河南省水情中心，再由省中心通过GPRS水利专网传至周口水情分中心。

2.2 国家防汛抗旱指挥系统

2007年5月，国家防汛抗旱指挥系统一期工程建设完成并投入试运行，该系统运用当代信息监测技术、通信技术、网络技术、计算机技术，实现对江河湖库等站点的降水量、水位、流量、水质、水资源、墒情等数据的定时采集、传输、处理和报送等作业，并可在特殊需要下，实现对站点的部分要素进行遥控。

目前，所建水文测验设施设备，基本能够满足降水量和水位信息的自动采集、长期自记、固态存储的要求。实现对各种水文信息自动传输、远程监控和接收，对接收的数据进行存储和相关处理等，实现20min内收齐所辖水情报汛站水情信息，并通过网络30min内上传到上级防汛单位或国家防办，同时为各级政府的防汛抗旱工作服务。逐渐成为一套以雨水情信息采集为基础、通信为保障、计算机网络系统为依托、应用系统为核心的水文测报服务系统。

2.3 水文预报

对本市水文信息进行翻译、整理，并运用各主要水文站的预报方案，逐段预测，分析洪水的级别，进行定性预报，主要站进行过程预测，其它站预报特征值，当满足预报条件时，根据预报方案进行三级会商，然后发布预报，并分析和提供有关水文情势专题的咨询。

2.4 水情服务

水情服务的主要内容包括：水情信息的提供、危险水情预警、预报信息发布、水情专题分析及水情咨询等，基本能满足防汛抗旱的需要。

主要服务方式是根据防汛抗旱水文服务工作要求，在服务方式上呈现多样化，目前包括水情报表、网络查询、汇报会商、紧急报告、手机短信、合理建议等。

2.5 存在的主要问题

采集手段相对落后，国家防汛抗旱指挥系统一期工程建设站点少，不能与现代科学技术的发展同步，采集的数量有限，不能实现全程监测，致使预报精度有一定的局限性；而且传输系统环节多，差错难免，造成决策系统有一定的偏差。

流量、泥沙等水文信息仍不能自动测报，信息传输需要人工置数。数据采集摆脱不了站点固定、断面固守的落后方式；不能进行全流域、全河段、全过程实时监控。

3.水文实时监测系统设想

该系统是运用现代(或未来)卫星系统建立水文专业平台，对整个流域、江河、湖库等进行全面垂直和水平扫描，扫描行数及次数可以根据需要增加，直到符合对防汛及水资源开发利用等需求为止。并能将信息转换为数字信号，然后通过地面接收系统取出数字信息，转换为影像投放屏幕上，人们可以像看电影一样看到整个流域的云层、降水、水流运动、堤防等情况。具体可分为3个子系统，分述如下：

3.1 监测子系统

主要功能是通过特殊的影像监测系统，监测整个流域的云层厚度、空气运动方向、降雨、水流运动、水质、泥沙、冰凌等信息，可以对全区任一断面进行全方位扫描和初步分析，清晰度可以达到或超过目前数字电视的清晰程度，并转换为数字信号，长期存储和自动发射。

3.2 接收子系统

主要功能是能够随时接收到卫星信号，把数字信号转换为影像信号再现到屏幕上，并能控制卫星对任一具体断面或地点进行扫描，随时增加扫描行数和次数，直到再现到人们需要的清晰度为止。通过该系统，可以随时观看到整个流域的云层厚度、空气运动方向(用以分析未来的降水情况)，水库的入库情况、坝前水位，河道的堤防现状、水流情况、洪峰所在位置以及洪水的运动情况等。

3.3 处理子系统

主要功能是通过收集到的降水、水流运动等情况，分析洪水特性和参数，分析水质污染、含沙量等情况，对可能出现的洪水进行分级并发出预警信号；对污染团能进行跟踪监视，确保下游用水安全；对冰凌的运动及级别能及时发出不同的预警信号，成为以卫星自动监测为基础、通信为保障、接收系统为依托应用系统为核心的水情信息服务体系。

3.4 主要优点

一是打破了固守断面模式，解决了信息量问题；二是节省大量的人力物力，一次投资永远受益，能使更多的人力资源从原始的测验工作回到分析研究领域；三是可以最大限度地发挥水利工程的功能和效益；四是使信息的全面性、实时性、可靠性和精确性达到完美结合。

4.结语

目前，随着水文基础学科的发展，洪水预报系统研制进展较快，由水利部水文局开发的“中国洪水预报系统”（CNFFS）和长江水文局开发的“通用型水文预报平台”(WISHFS)便是代表性成果。其系统具有科学先进、功能齐全、通用性强、操作简便等特点。如果能利用多学科的前沿技术和最新成果，针对水文工作特点，组建自己的专业平台，水文工作将上一个新台阶，洪水作业预报精度也将会有较大提高。“水文实时监测系统”只是起到抛砖引玉的作用，希望大家有更好的设想，共同提高，共同进步，最终达到水文事业较快、健康发展。