清沙河水库工程的水情测报系统探析

卢邦木

(贵州拓土资源开发有限公司，贵阳 550000)

在本次水利工程项目研究工作当中，针对清沙河水利工程所在河流为长江流域乌江水系息烽河支流清沙河，坝址以上的总集雨面积达到16.1km2，主河道长度为6.07km，整体的流域形状系数为0.39。工程以息烽气象站、修文水文站和麦翁水文站为主要水文参证站分析。选择息烽气象站为水文参证，并采用息烽气象站1956-2016年多年平均年降水量统计分析成果，结合多年平均年径流深等值线图，设计流域多年平均年降水量1110.52mm。水库径流年内分配按照修文水文站和麦翁水文站同期资料计算，结合枯水调查和实测成果分析，设计流域枯水径流分析最小月径流量均值为 8.8万m3，枯水模数为2.11L/s·km2。

1 水库工程水情测报系统分析

1.1 水情测报工作的主要内容

水情自动化监测系统属于一种应用在遥感测量无线电力通讯、水文水资源、计算机以及仪器检测等各种技术手段，对坝址区域以上流域内部的洪水雨水等水文以及气象因素展开全面预测和分析，属于一种智能化信息收集和分析系统。通过该系统的有效应用可以实现对水库工程运行期限范围内的工作安全性展开综合分析和判断，为当地区域的汛情提供出相应的预报，同时全面改善水利工程的安全运行条件，有效避免产生安全隐患问题。

1.2 水情测报系统设计工作原则

本次清沙河水库工程系统设计工作，有效遵循安全稳定、经济实用、技术先进、配置科学、维护简单以及具有更高工作稳定性的相关设计工作原则，并且在充分满足工程水情测报监测工作的条件下，兼顾到水库工程运行期限范围内、水情预报和水库调度工作的相关要求。

2 水库工程水情测报系统建设工作的重要性

通过该系统的有效应用，综合水文条件、遥感测量电信以及计算机技术等多学科技术理论，实现自动快速和高效的完成使用系统的自动监测采集以及基层工作，可以进一步增加水库工程洪水的预见期，并且提高预报数据的精确度以及保证预报策略制定的科学性，改变以往单纯以人工测量水平数据的落后情况，进一步扩大水情测报的范围。通过水平测报系统的有效应用，在江河流域的防洪工作、水库安全度汛经济运行，以及对设计资源合理应用等多个方面发挥出了非常关键性的作用，已经成为国内外水利工程项目当中普遍采用的一种监控系统。从水库工程本身安全运行、合理调度的角度出发，也有必要建设水文自动测报系统[1]。与此同时，国家相关纪委以及相关水利行政管理单位要求，在水利工程项目建设施工当中，必须要有效建立起更加科学完善的水文预报工作系统，有效保证水工程项目的防洪工作安全。通过建立起水情自动测报工作系统，可以有效提供出实时性、准确性的降雨信息条件，是保证整个工程项目建设安全稳定运行的重要基础，同时也是保证水库工程项目水体调度，以及控制安全水位的重要保障措施。

3 水情数据的传输与设计工作

3.1 工作体制分析

进行自动测报工作系统数据在传输工作过程中，通常情况下分为自报式、查询应答式以及混合式3种不同的传输设计工作方法。根据现行的信息通信技术发展情况，以及遥感测量技术功能的日渐完善，可以有效跟进工作要求对整个水平测报系统工作体制进行有效设计。因此，通过采取时间自报、定时自报、查询应答的混合工作提示方法，不但可以充分满足系统数据信息收集的实时性效果，同时还可以有效获取时段信息数据，可以进行远距离信息收集与测控工作[2]。在本次水库水文自动测报系统当中，通过采用可编程的定时自报应答测量工作方法，可以充分发挥出该测报系统的工作优势，同时相关工程单位针对本次水利工程水文自动测报系统的概算情况进行了详细汇总，主要包含的项目设施以及对应的造价情况，如表1所示。

表1 清沙河水库水文自动测报系统概算汇总表

续表1 清沙河水库水文自动测报系统概算汇总表

3.2 系统通讯工作方式

本次清沙河水库工程水情测报系统当中，所使用的通讯方法主要包含卫星通讯、超短波通讯、电话通讯以及公用数据通讯等相关通信技术方法。由于本系统对于通信工作的可靠性以及畅通率的要求相对较高，根据我国贵州省多个大中型实验站，水情自动化测报工作的相关经验，在本次系统当中通过采取GSM通信工作方法。除此之外，如果信道条件允许的情况下，可以通过使用超短波通讯方式来作为备用通道补充单元，有效考虑到防汛抗旱指挥工作的相关要求和标准，其中水库大坝上水位雨量站配置多路信道，并且基于GPRS发往各个不同地区的防汛抗旱指挥系统当中来进行综合处理[3]。

水库自动测报系统当中可以将其分为水平测报系统、防雷工作系统、计算机系统以及网络系统等重要的系统组成部分。通过各遥测雨量站、遥测水位站、可以将其中的各项数据信息及时的传输到中心站系统当中，通过CTU接收之后，将信息数据直接传输到接收工作站内部，并且在经过接收工作站的处理工作之后，将其直接移交到中心网络服务器当中来进行管理调度分析。工作站通过使用对应的软件系统，对各项数据信息进行综合分析和处理，有效形成更加科学合理的水体工作方案，有效保证水库工程项目的整体服务工作安全性和稳定性。

3.3 计算机及网络系统

整个系统主要是以水库管理中心站为主要控制部分，通过建立起一个中心管网结构局域网、内部设置中心服务器、数据接收工作站以及水库调度分析工作站等相关基础设施，在中心服务器当中配备相应的文件服务器以及数据库管理服务器。在网络当中可以充分实现办公自动化控制以及信息的共享，外部遥测站点可以实现将实时性数据信息直接送往数据接收站当中，数据接收站可以将收集到的数据信息进行整合之后，集中发送到中心服务器内部进行处理。与此同时，水库调度工作站在工作当中，可以通过对软件系统展开集中化数据测定和分析，有效形成标准化的调度工作方案，为整个水库水位的监测以及水库运行安全管理工作提供出必要的工作策略，然后将其直接转交到自动控制工作站当中来进行应用。

3.4 防雷系统

通过有效建立起一套科学有效的防雷保护工作系统，有效避免雷电的侵入，同时有效防止大部分雷击事故的产生，全面提高电气设备以及计算机设备的抗雷电冲击工作能力和效果，最大限度上避免雷击问题对系统设备造成严重的损坏。通过建立起科学有效的计算机工作系统和电气设备安全防护工作系统，有效防止计算机操作工作人员，在电气设备绝缘体产生损坏时而产生触电性事故，同时有效防止计算机系统在工作过程中的直流工作电压受到严重的干扰以及波动问题，避免产生各种不同的电磁干扰现象，进一步提高计算机系统设备的工作安全性和稳定性[4]。

3.5 应用软件系统

本系统由信息采集系统、信息处理查询系统、数据库及其管理系统3个子系统组成，按模块划分为信息采集接收模块、实时信息动态监视模块、信息查询与维护模块、报表模块、调度模块、数据库及管理模块、远程数据通信访问及传送模块共5个模块。整个应用软件系统的总功能能够正确地、全面地进行水情、雨情及工情信息的收集、输入、修改、查询及控制，并实时动态显示有关信息，通过人机交互进行调度方案制订、调度成果管理，为灌溉、供水、防洪提供信息管理服务。

4 结 语

综上，水情测报自动监测系统主要是为了适应江河，水库、水电站以及城镇等各种防洪以及兴力调度工作的要求，逐步实现对该系统展开现代化管控工作目标。通过使用现代化的科技技术，对整个信息展开实时性收集信息传输，以及一体化的自动化技术应用控制，有效解决江河流域以及水库洪水预报、防洪调度、兴利调度以及水资源综合利用等各种先进的技术方法。