湖北省小型水库水雨情自动测报系统建设探索

熊春茂，王云鹏，郭益国

（湖北省湖泊局，430071，武汉）

湖北省小型水库水雨情自动测报系统建设探索

熊春茂，王云鹏，郭益国

（湖北省湖泊局，430071，武汉）

为及时掌握小型水库水雨情等实时信息，进一步强化小型水库安全管理，近年，湖北省水利厅结合小型病险水库除险加固项目，统筹推进全省小型水库水雨情自动测报系统项目建设，统一标准、接口和平台。目前已建站点运行稳定，在全省小型水库防洪保安中发挥了积极作用。

小型水库；水雨情；自动测报，湖北

自2013年起，湖北省结合小型病险水库除险加固项目，试点先行，全面推进小型水库水雨情自动测报系统项目建设，统一标准、接口和平台，将系统建设作为全省小型水库除险加固和管理的收官之作、点睛之作。目前全省已建成水雨情自动测报站点4 100多座，在水库防洪保安中发挥了积极作用。

一、以问题为导向，加强顶层设计

湖北省有小型水库6 500多座，是全省防汛抗旱系统的重要组成部分，承担着重要的防汛抗旱任务。但由于点多面广、地处偏远、工程老损等因素，一直是湖北省防汛工程的薄弱环节之一。为切实掌握小型水库水雨情等实时信息，加强小型水库安全管理，并解决以往信息化建设端口不统一、信息共享难等问题，湖北省在系统建设规划阶段就注重顶层设计，在深入分析基层用户的建设需求后，先后印发了全省测报系统建设工作方案和实施方案，形成了统一的技术标准和建设方案。

1.统一的系统框架

系统建设方案设计充分利用现代传感技术、测控技术、公网通信技术和计算机网络技术，建成以信息采集为基础、信息网络平台为支撑的测报系统，实现水库水雨情信息自动采集和预警预报功能，为提高水库信息化管理水平创造条件，并为水库安全运行和水资源合理利用提供数据支持。系统由信息采集与传输系统获取监测数据，以网络、安全、存储、操作系统等系统软硬件为基础，以建设和开发各类数据库为核心，以统一应用支撑平台为框架，以开发各类业务应用系统为关键，以信息安全体系、标准规范体系为保障，为各级管理部门、社会公众提供服务，实现水库管理工作的互联互通、信息共享、业务协同。这6个层面、两大保障体系共同构成测报系统的总体框架，见图1。

系统划分为遥测站、通信及计算机网络、数据库、水雨情自动测报系统管理平台等四部分。遥测站将水雨情信息和图片信息通过GPRS/CDMA传输至市（自治州）水情分中心，由全省水文水雨情数据库统一管理，供系统软件平台使用。各县（市）相关水利部门可根据需求获取数据信息。

2.统一的传输方式

系统数据传输由遥测站、传输网络及数据接收处理中心三部分构成。数据接收处理中心设在市（自治州）水情分中心，包括相应硬件设备和软件。传输网络采用公网方式传送至中心站。

遥测站监测要素包括水位、雨量和大坝监视图像。方案明确水库水雨情测报站点编码必须符合《水文测站代码编制导则》的有关规定，具有唯一性，并纳入全省水文测站编码系统统一编码；遥测站通信规约严格执行《水文监测数据通信规约》；严格按照《水雨情数据库表结构与标识符》建立标准水雨情数据库。测报系统逻辑结构如图2。

3.统一的设备选型

在实施方案设计中，对水位、雨量传感器等重要监测设备的选型予以统一确定。水位监测设备根据现场各测站所处地理位置、水库工情、水位变幅、岸坡形式等，分别对市面主流水位传感器进行方案比选。综合各水位计的优缺点，参考水利行业的实际应用效果及试点工程建设成效，根据各市（自治州）调查反馈情况，选择浮子式和声波式水位计作为全省小型水库水雨情自动测报系统建设主要水位监测设备选型。其中声波式水位监测设备具有较广泛的安装适应性，可以建在岸坡、坝坡、竖井壁等任意位置，且不需要另建水位测量井，能够较方便地测到死水位及以下，非常适合湖北省鄂北地区很多干旱缺水的小型水库。

图1 系统总体框架

图2 测报系统逻辑结构

二、以创新为手段，加强统筹推进

为稳步推进测报系统建设工作，2013年8月，选定在南漳县6座小型水库进行试点建设，采用浮子式和声波式两种水位计作为水位监测设备进行测试比对。在此基础上，2014年3月湖北省水利厅选择在襄阳和宜昌两市进行扩大试点建设。2014年11月组织全省市（自治州）水利局在襄阳召开现场会，总结试点工作，全省测报系统建设全面展开并不断创新工作方式。

1.创新招标建设主体

各地按照省水利厅统一部署，项目招标投标由传统县（市、区）分散招标改为全市（自治州）统一组织招标，各市（自治州）按照实施方案统一编制招标投标文件、合同范本和验收标准，县（市、区）小型水库除险加固项目法人作为项目建设主体，中标企业分别与所有的项目法人签订合同，按合同负责组织实施。

2.创新运维保障方式

由于基层缺乏专业人员，加之信息化产品设备更新换代较快、使用年限不长，系统建成后的运行维护成为水利信息化成败的关键。省水利厅在系统建设之初就高度重视运行维护工作，打破常规，将售后服务年限统一提升至5年。站点建成5年内，除人为破坏等特殊情况，均由中标企业负责运维，确保了系统的长期稳定运行，有利于使用人员熟悉系统，同时也为筹措后续运维资金争取空间。

3.创新资金监管模式

襄阳等地法人单位通过签订“三方资金监管协议”解决了售后服务资金支付和监管的难题。即在项目完工后一次性将资金拨付到中标企业专门设立的监管账户，当达到合同约定的支付条件时，经银行、水利部门审核，中标企业每年可提取相应的款项。各地还提前谋划后续管护经费来源，计划结合小型水利工程管理体制改革，采用政府购买社会服务方式确保售后服务期后测报系统长效运行。

三、以防洪为重点，加强运行管理

全省各地已建成水雨情自动测报站点 4 100座，系统上线运行以来，面对紧张的防洪形势，系统测报数据及时、准确，运行稳定，在防汛保安中发挥了巨大作用。

特别是在2016年梅雨期间全省水库超汛限座数、超设计洪水位运行水库座数和超历史最高水位的大中型水库座数屡创新高，13座小型水库发生洪水漫坝。在历史罕见的防洪形势下，全省各地小型水库防汛部门根据测报系统提示的水位、雨量预警信息和水库坝前图像，及时有效应对，实现全省小型水库不垮一坝的目标。

1.细化方案严格验收

水库管理单位、设计单位和施工单位及时沟通协调，共同研究防雷接地、测站位置设置、摄像头视距范围等具体工作。一是根据雷击成因分析，针对直击雷、落地雷和感应雷分别制定了导、避、隔的防护对策，提升遥测站防雷水平。从实施情况来看，全省没有一座测站因为遭遇雷击损坏。二是明确水位监测范围最高达到坝顶以上0.5 m，鄂北干旱地区和有供水任务的小型水库的遥测站选址，必须能够监测到死水位以下。三是要求两个摄像头的监视范围尽量兼顾大坝迎水面和溢洪道控制段。四是对每座水库项目建设的每一道工序都进行登记、拍照、确认，完工后进行严格测试确保合格。

2.明确基准确保准确

针对少数小型水库高程基准点不统一情况，及时印发通知，明确将水库溢洪道底板作为高程系统控制依据。项目完工后要求水库专管人员逐库开展人工观测与系统测报数据比对，对存在偏差的进行调校核准，确保监测数据准确。

3.强化培训推广应用

在组织建设测报系统站点的同时，省水利厅同步组织开发了全省水库信息管理软件和手机APP软件。通过电脑和手机平台，全省所有水库基础信息和水雨工情等动态信息均可及时发布，方便调度管理和用户查询，并实现了手机报汛和短信预警功能。为确保系统取得预期效果，站点建成后要求各地及时组织培训。其中，乡镇水利站和水库专管人员由施工单位负责培训；市县水利局管理人员由省级组织培训。通过培训，包括广大小型水库专管人员在内的各级管理人员很快掌握了软件的使用方法，确保了测报站点建成一批及时投入使用一批，成效显著。

责任编辑 安天杭

Automatic system of hydrological collection and transmission for small reservoirs in Hubei Province//

Xiong Chunmao,Wang Yunpeng,Guo Yiguo

In order to have real-time information on water and rainfall in a timely basis and ensure safe operation of small reservoirs,Hubei Provincial Water Resources Department has integrated standards,interface and platform of automatic system for hydrological data measuring and forecasting of small reservoirs in the whole province.Currently,the automatic systems operate well and are in a stable condition,and play a critical role in flood control and safety of small reservoir in Hubei Province.

small reservoir;water and rainfall information;automatic collection and transmission;Hubei

P338

：B

：1000-1123（2017）08-0017-02

2017-04-07

熊春茂，副局长，高级工程师，主要从事湖泊保护和水库建设管理工作。