安徽省水文自动测报系统现状与发展综述
2023-01-31孙中星
孙中星
一、安徽省水文自动测报系统现状
水文自动测报系统由前端的水文要素采集(雨量、水位、流量、蒸发、熵情等)和中心站水文要素的接收组成。目前,安徽省建设了一批水文自动测报系统,采用现代数字化科技手段实现了对中小河流域、山区暴雨洪水易发地区、水库等,降雨量、水位等水文信息的自动实时采集、传输、处理和水情预警预报工作,为各级防汛部门提供实时可靠的数据支撑。测报系统建设完成后,最终能实现“信息采集自动化、传输方式多样化、中心数据接收冗余化、系统管理数字化”的工作目标。
二、安徽省雨水情自动测报系统现状
随着水文信息化进程的不断推进,安徽水文信息在采集传输、处理和发布的时效性、可靠性、服务的数量和质量都发生了显著的变化。近年来,自动测报技术、计算机网络技术发展迅猛,硬件质量不断提高,软件功能日趋成熟,全省雨水情自动报汛信道主要为GPRS、3G/4G、GSM 短信、北斗卫星二号短报文、超短波等,人工报汛作为应急报汛方式。监测类型主要分为雨水情自动测报、墒情自动测报、地下水测报、流量测报等。另通过数据共享机制,已实现省水文、省气象、省国土资源等数据信息的共享融合,现有信息流程如图1 所示。
图1 安徽省雨水情遥测信息流程图
安徽省水雨情自动测报系统主要由各水文分中心水文自动测报系统、工管单位水情自动测报系统、山洪灾害非工程措施、农村基层防汛预报预警系统以及小型水库自动测报系统等项目组成。
按照雨水情自动测报站点建设项目的归属分为各级水行政管理单位和水文部门两部分建设。其中各级水行政管理单位建设内容包括:山洪灾害防治非工程措施建设、农村基层预警预报体系建设、小型水库自动测报系统建设、部分工管单位自建;水文部门建设内容为各水文分局水文自动测报系统。
全省水雨情遥测系统接收主要分为水利厅信息中心建设的山洪与基层统一采集软件、部分工管单位自建接收软件、省水文局水文集总接收软件、省水文局小型水库集总接收平台和10 个水文分中心遥测接收软件。
全省水雨情遥测数据通过水利部统一颁布的《水情信息交换软件》系统分级部署,数据汇集至安徽省水文局信息中心,再通过安徽省水文局交换节点与水利部、淮委、长江委、邻省双向交换水雨情信息。
三、雨水情遥测站现状
(一)水文部门建设
经过前期水文自动测报系统的建设完成,自2009 年陆续完成全省10 个水情分中心建设,共136个水文测站实现水位、雨量的自动测报;完成了10 个旱情分中心建设任务,实现129 个固定站土壤墒情的自动测报;建设了公、专网相结合的安徽省地市以上计算网络传输系统和防汛抗旱水旱情服务系统。目前统计遥测站点2132 座,其中雨量项目1504 个,水位项目586 个。
(二)各级水行政管理单位建设
1.工管单位雨水情自动测报系统
1987—1989 年建成淮河正阳关以上流域水文自动测报系统;2004 年陆续完成佛子岭、梅山、响洪甸、磨子潭、陈村、港口湾等6 座大型水库水文自动测报系统;同时相继建成各水利工程管理单位水文自动测报系统。目前统计全省工管单位水情自动测报系统站点96 座。
2.山洪灾害防治建设遥测站
2009 年起,安徽省开始实施山洪灾害防治非工程措施建设。通过6 年的建设,县级监测预警平台初步建设完成,并进行了一次大规模完善,省、市级山洪灾害监测管理平台初步建立。
2016 年安徽省开展省级数据同步共享系统试点建设项目,实现了山洪灾害雨水情监测数据省级统一接收,对数据的产生、处理和设备的运行维护全过程进行监管,进一步提高了数据传输和共享的效率。目前统计全省山洪灾害建设站点1024 座,涉及5 个地市,42 个县区。
3.基层防汛建设遥测站
自2018 年、2019 年和2020 年全省农村基层防汛预报预警系统建设以来,按照省级农村基层防汛预报预警系统建设方案要求,雨水站数据发往前期建设的山洪灾害雨水情监测数据省级统一接收平台。截至目前,水利厅信息中心统一接收站点773 处。
4.地方自建遥测站
自2018 年开始,各级水行政主管部门自建站点(包括水库除险加固工程、水库配套建设、工程措施提升和防汛专项建设等雨水情自动测报系统不同建设项目)陆续发往前期建设的山洪灾害雨水情监测数据省级统一接收平台,共有116 个,其中归属池州市1 个、响水涧水库电站2 个、麻塘湖水库管理所3 个、徽州区1 个、凤阳县33 个、天长市20 个、明光市15 个、霍山县40 个和郎溪县1 个。
5.重点小型水库自动测报系统
安徽小型水库点多面广管理复杂(变换信息报送流程涉及管理部门、承建及应用服务单位多)。目前统计全省共有小型水库5987 座,其中小(I)型624 座,小(Ⅱ)型5237 座,2017 年国家防总及省防指下达的小型水库实时水情信息报送任务要求560 站实时数据发往所属辖区水文部门,涉及16 个地市,65 个县区,安徽省9 个市水情中心。
6.全省小型水库自动测报全覆盖系统
为贯彻落实安徽省政府总体部署,以提升水库防汛指挥、预报预警信息保障水平,安徽省水利厅、财政厅研究制定了《全省小型水库雨水情自动测报系统建设工作方案》,要求牢固树立“两个坚持,三个转变”防灾减灾新理念,全面落实“信息精准、指挥精准、措施精准”目标,加快推进小型水库雨水情自动测报系统建设。至2020 年底,安徽省实现全省小型水库雨水情自动测报系统全覆盖,省市县互联互通、信息共享,为水库防汛指挥调度、预报预警提供信息保障,努力减轻洪灾损失,确保人民群众生命安全。
按照全省小型水库雨水情自动测报系统建设工作方案要求,2020 年全省小型水库自动测报系统建设涉及13 个地级市,71 个县区市,共计4100 个水库雨水情监测站点。
(三)整合社会资源
在建设水文自动监测站点的同时,还积极通过汇集共享气象部门雨量站2310 处,自然资源部门雨量站117 处,司法部门雨量站3 处,电力部门雨量站2 处,进一步提高全省雨水情自动测报的覆盖。
(四)关联区域信息共享
通过全国报汛信息交换系统,共享接收与安徽省防汛抗旱减灾、水资源管理相关的河南省遥测雨量站1832 处、遥测水位站317 处,江苏省遥测雨量站452 处、遥测水位站394 处,江西省遥测雨量站、遥测水位站12 处,长江委遥测雨量站、遥测水位站10 处,湖南省遥测雨量站、遥测水位站4 处,浙江省遥测雨量站、遥测水位站4 处信息。
四、发展目标
目前,安徽省内山洪灾害防治区雨水情自动遥测站点的选址有些位于偏远山区,有些位于移动通信网络信号覆盖比较弱的地区,有些地区无信号,有些地区日常运行时信号网络都很正常,但是在极端天气自然灾害发生时,移动通信网络就会出现中断。而常规通信(如运营商移动、联通、电信等公网)难以实现水雨情监测信息的传递,且水雨情监测站过于分散,采用光纤通信、无线专网等专用通信网覆盖,存在建设困难、投资成本大、资源利用率低等突出矛盾。
为了实现安徽省雨水情自动监测的全覆盖,亟须对重点保障的自动雨量站进行高标准重新建设,改造为移动通信网络和北斗卫星三号短报文双信道雨量遥测站,有力保障极端情况下雨水情信息畅通传输。
建设完成后,能极大地提高水文自动测报系统系统的报讯能力,使得系统可以不依靠当地公共通信资源也能独立运行,雨水情遥测站可以不依靠地面公共资源(电力、电信运营商提供的有线通信资源、机房等)独立运行,采用太阳能蓄电池供电,通过移动通信网络和北斗卫星三号短报文两种通信信道,将雨水情数据发送至安徽省水文局集总接收平台,系统的续航能力和抵抗自然灾害能力显著增强■