□馬艷紅(周口水文水資源勘測局)
水分循環(huán)是自然現(xiàn)象,洪水威脅永遠存在,因此防汛是永恒的話題,做好防汛工作對保障經(jīng)濟社會全面發(fā)展,確保人民群眾生命財產(chǎn)安全,保持社會穩(wěn)定,構建和諧社會具有重大意義。防汛工作可分為“工防”和“人防”。工防是基礎,人防是關鍵,而無論是工防還是人防都離不開水文測報工作。水文測報預報工作是防洪減災體系的組成部分;是防汛抗旱的重要支撐和保障;是一項重要的非工程措施;是水文服務經(jīng)濟社會的重要形式;是向各級領導和社會展示水文的重要窗口。因此,做好水文測報工作至關重要。
水文測報工作是水文工作的重要組成部分。具體可分為水文測報、水文預報、水情服務等部分。
主要工作內(nèi)容包括:水文信息的采集與傳輸、水文情報、預報信息的發(fā)布。目前,周口市共有水文站10處,雨量站65處,主要控制沙潁河、汾泉河、賈魯河、渦河、新蔡河等主要河道。主要監(jiān)測項目有水位、流量、降水量、含沙量、水質、墑情、冰情、蒸發(fā)等,水位、降水量、墑情等信息的采集,仍以人工為主,個別站采用固態(tài)存儲器自動采集技術,流量以流速儀法施測為主,報汛采用人工編報,通過語音報汛系統(tǒng)傳到周口水情分中心。水情編碼采用中華人民共和國水利行業(yè)標準SL330-2005《水情信息編碼標準》編制。2007年后全省先后建設了一部分雨量、水位自動報汛站,自動報汛站的傳輸借助GSM專業(yè)平臺,由測站直接發(fā)往河南省水情中心,再由省中心通過GPRS水利專網(wǎng)傳至周口水情分中心。
2007年5月,國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)一期工程建設完成并投入試運行,該系統(tǒng)運用當代信息監(jiān)測技術、通信技術、網(wǎng)絡技術、計算機技術,實現(xiàn)對江河湖庫等站點的降水量、水位、流量、水質、水資源、墑情等數(shù)據(jù)的定時采集、傳輸、處理和報送等作業(yè),并可在特殊需要下,實現(xiàn)對站點的部分要素進行遙控。
目前,所建水文測驗設施設備,基本能夠滿足降水量和水位信息的自動采集、長期自記、固態(tài)存儲的要求。實現(xiàn)對各種水文信息自動傳輸、遠程監(jiān)控和接收,對接收的數(shù)據(jù)進行存儲和相關處理等,實現(xiàn)20min內(nèi)收齊所轄水情報汛站水情信息,并通過網(wǎng)絡30min內(nèi)上傳到上級防汛單位或國家防辦,同時為各級政府的防汛抗旱工作服務。逐漸成為一套以雨水情信息采集為基礎、通信為保障、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)為依托、應用系統(tǒng)為核心的水文測報服務系統(tǒng)。
對本市水文信息進行翻譯、整理,并運用各主要水文站的預報方案,逐段預測,分析洪水的級別,進行定性預報,主要站進行過程預測,其它站預報特征值,當滿足預報條件時,根據(jù)預報方案進行三級會商,然后發(fā)布預報,并分析和提供有關水文情勢專題的咨詢。
水情服務的主要內(nèi)容包括:水情信息的提供、危險水情預警、預報信息發(fā)布、水情專題分析及水情咨詢等,基本能滿足防汛抗旱的需要。
主要服務方式是根據(jù)防汛抗旱水文服務工作要求,在服務方式上呈現(xiàn)多樣化,目前包括水情報表、網(wǎng)絡查詢、匯報會商、緊急報告、手機短信、合理建議等。
采集手段相對落后,國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)一期工程建設站點少,不能與現(xiàn)代科學技術的發(fā)展同步,采集的數(shù)量有限,不能實現(xiàn)全程監(jiān)測,致使預報精度有一定的局限性;而且傳輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)多,差錯難免,造成決策系統(tǒng)有一定的偏差。
流量、泥沙等水文信息仍不能自動測報,信息傳輸需要人工置數(shù)。數(shù)據(jù)采集擺脫不了站點固定、斷面固守的落后方式;不能進行全流域、全河段、全過程實時監(jiān)控。
該系統(tǒng)是運用現(xiàn)代(或未來)衛(wèi)星系統(tǒng)建立水文專業(yè)平臺,對整個流域、江河、湖庫等進行全面垂直和水平掃描,掃描行數(shù)及次數(shù)可以根據(jù)需要增加,直到符合對防汛及水資源開發(fā)利用等需求為止。并能將信息轉換為數(shù)字信號,然后通過地面接收系統(tǒng)取出數(shù)字信息,轉換為影像投放屏幕上,人們可以像看電影一樣看到整個流域的云層、降水、水流運動、堤防等情況。具體可分為3個子系統(tǒng),分述如下:
主要功能是通過特殊的影像監(jiān)測系統(tǒng),監(jiān)測整個流域的云層厚度、空氣運動方向、降雨、水流運動、水質、泥沙、冰凌等信息,可以對全區(qū)任一斷面進行全方位掃描和初步分析,清晰度可以達到或超過目前數(shù)字電視的清晰程度,并轉換為數(shù)字信號,長期存儲和自動發(fā)射。
主要功能是能夠隨時接收到衛(wèi)星信號,把數(shù)字信號轉換為影像信號再現(xiàn)到屏幕上,并能控制衛(wèi)星對任一具體斷面或地點進行掃描,隨時增加掃描行數(shù)和次數(shù),直到再現(xiàn)到人們需要的清晰度為止。通過該系統(tǒng),可以隨時觀看到整個流域的云層厚度、空氣運動方向(用以分析未來的降水情況),水庫的入庫情況、壩前水位,河道的堤防現(xiàn)狀、水流情況、洪峰所在位置以及洪水的運動情況等。
主要功能是通過收集到的降水、水流運動等情況,分析洪水特性和參數(shù),分析水質污染、含沙量等情況,對可能出現(xiàn)的洪水進行分級并發(fā)出預警信號;對污染團能進行跟蹤監(jiān)視,確保下游用水安全;對冰凌的運動及級別能及時發(fā)出不同的預警信號,成為以衛(wèi)星自動監(jiān)測為基礎、通信為保障、接收系統(tǒng)為依托應用系統(tǒng)為核心的水情信息服務體系。
一是打破了固守斷面模式,解決了信息量問題;二是節(jié)省大量的人力物力,一次投資永遠受益,能使更多的人力資源從原始的測驗工作回到分析研究領域;三是可以最大限度地發(fā)揮水利工程的功能和效益;四是使信息的全面性、實時性、可靠性和精確性達到完美結合。
目前,隨著水文基礎學科的發(fā)展,洪水預報系統(tǒng)研制進展較快,由水利部水文局開發(fā)的“中國洪水預報系統(tǒng)”(CNFFS)和長江水文局開發(fā)的“通用型水文預報平臺”(WISHFS)便是代表性成果。其系統(tǒng)具有科學先進、功能齊全、通用性強、操作簡便等特點。如果能利用多學科的前沿技術和最新成果,針對水文工作特點,組建自己的專業(yè)平臺,水文工作將上一個新臺階,洪水作業(yè)預報精度也將會有較大提高。“水文實時監(jiān)測系統(tǒng)”只是起到拋磚引玉的作用,希望大家有更好的設想,共同提高,共同進步,最終達到水文事業(yè)較快、健康發(fā)展。