金美麗

【摘要】本文就水雨情測報系統(tǒng)在新疆克孜爾水庫工程管理中的應用情況做了相關(guān)闡述，并分析了水雨情測報系統(tǒng)在日常工程管理中的維護工作，以及如何在水庫工作過程中及時做出準確的測報，從而實現(xiàn)防汛及時，調(diào)度現(xiàn)代化以及及時迅速的掌握水庫流域的水情、雨情信息。

【關(guān)鍵詞】克孜爾水庫；水雨情測報系統(tǒng)；應用；維護

引言

水雨情測報系統(tǒng)對于一個水庫設(shè)施來說是非常重要的部分，而新疆克孜爾水庫的水雨情測報系統(tǒng)在為洪水調(diào)度系統(tǒng)服務的基礎(chǔ)上，包括信息遙測子系統(tǒng)、信息查詢處理子系統(tǒng)等，可以做到及時自動的采集水、雨情報信息，從而及時的做出相關(guān)的預報工作。對于一個水庫來說，預測上游的水雨情對于防洪以及洪水調(diào)度都有著重大的意義，高精度的預測可以為水庫的安全度汛、合理調(diào)蓄洪水提供可靠的信息支持。

1、新疆克孜爾水庫工程概況

新疆克孜爾水庫位于新疆阿克蘇地區(qū)拜城縣境內(nèi)渭干河干流木扎提河與支流黑孜河的交匯處，系塔里木河水系渭干河流域上的一座以灌溉、防洪為主，兼有水力發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖與旅游開發(fā)等綜合利用效益的大（Ⅰ）型水利樞紐工程。水庫設(shè)計總庫容6.4×108m3，興利庫容4.77×108m3，壩址以上集水面積為44km2，為年調(diào)節(jié)水庫。水庫防洪標準按千年一遇洪水設(shè)計（5720m3/s），萬年一遇洪水校核（8160m3/s），大壩為黏土心墻砂礫石壩，最大壩高44米。水庫電站裝有4臺單機容量為6500kW的水輪發(fā)電機組，總裝機容量2.6×104kW，設(shè)計年發(fā)電量為1.34×108kW.h。

克孜爾水庫在1998年10月正式通過水利部主持的工程竣工驗收工作，正式進入運行狀態(tài)。同年，基于水庫的安全運行和管理，先后完善了大壩的安全監(jiān)測系統(tǒng)、水庫地震遙測系統(tǒng)以及水雨情測報系統(tǒng)等。其中水雨情測報系統(tǒng)在收集上流水域水雨情信息的過程中非常重要，為防洪調(diào)度提供重要信息。通過水雨情實時遙測、動態(tài)監(jiān)視，最終達到水庫上游水雨情的準確實時預報，及時預報水庫運行期間上游的來水量，及時做出水量的合理調(diào)度方案，為水庫的安全合理運行提供可靠依據(jù)。本文主要闡述了水雨情測報系統(tǒng)在水庫工程管理中的應用以及維護。

2、水雨情測報系統(tǒng)在新疆克孜爾水庫工程管理中的應用

新疆克孜爾水庫的水雨情測報系統(tǒng)主要在渭干河上游流域布設(shè)水位站以及雨情站點，多數(shù)的雨量站點布設(shè)在海拔2000米左右的前山區(qū)。由于克孜爾水庫位于新疆南疆天山南麓和秋麗塔克山之間，其上游為高山區(qū)下游為丘陵地形，需要檢測的地區(qū)廣而且地形復雜，水雨情測報系統(tǒng)需要應對相當多的實際問題。

2.1 水雨情測報系統(tǒng)基本原理?，F(xiàn)代化的水雨情測報系統(tǒng)通過遙測手段采集水雨信息，傳統(tǒng)的水庫雨水情監(jiān)測最大的區(qū)別是采用了計算機、超短波通信等技術(shù)，從而實現(xiàn)了克孜爾水庫的水雨情信息自動化收集和傳輸、處理。

具體的工作過程就是分布在上游地區(qū)的雨情遙測站將信息的變化通過無線電信號發(fā)送至中繼站，并通過中繼站的轉(zhuǎn)發(fā)將接收到的水位、雨量等的變化信息發(fā)送至中心站。中心站通過一系列的信號處理過程將水位、雨量等信息轉(zhuǎn)化為計算機可以識別使用的數(shù)字信號，并實現(xiàn)顯示、分析等數(shù)字化操作。最終實現(xiàn)了水庫的水雨情信息的自動收集、處理、傳輸?shù)倪^程，即水庫雨水情的現(xiàn)代化測報系統(tǒng)。

2.2 水雨情測報系統(tǒng)的具體應用

2.2.1 實時數(shù)據(jù)監(jiān)測。對于數(shù)字化以前的傳統(tǒng)水雨情監(jiān)測，都是通過人工在不同的水位點和監(jiān)測點進行實地測量并記錄。這種方式不僅浪費時間、人力、物力，并且在測量精度和數(shù)量上都難以得到保證，測量實時性也受到影響。這種情況下，對于水庫防汛防洪，水量調(diào)度都會產(chǎn)生不良影響，其信息的匱乏最終會導致水庫工程管理方面的紕漏，難以保證在防汛抗洪等工作上的調(diào)度合理性和實時性。

而現(xiàn)代化的水雨情測報系統(tǒng)的實行和應用，能夠及時的將上游的廣大地區(qū)水位、雨量等關(guān)鍵信息通過廣泛分布的傳感器采集傳遞給決策層，而且能保證數(shù)據(jù)的實時性和準確性。采集的數(shù)據(jù)可以在經(jīng)過處理和分析之后直接顯示給管理工作人員觀看，這不僅保證了決策和調(diào)度的合理性和科學性，同時節(jié)省了大量的人力和時間成本，并且由于得到了計算機的高精度支持，使得水雨情信息的計算精度大大提高，為克孜爾水庫的工程管理以及各項應急響應提供了強有力的支持。

2.2.2 數(shù)據(jù)存儲和查詢。系統(tǒng)的計算機數(shù)字化過程，就是數(shù)據(jù)的數(shù)字化過程，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)資料通過人工統(tǒng)計，以紙質(zhì)文檔的形式存放，不僅追溯困難，而且在統(tǒng)計精度、儲存方式等方面都困難重重，特別在水雨情信息這種大數(shù)據(jù)量，實時性的統(tǒng)計數(shù)據(jù)面前，傳統(tǒng)的記錄方式顯得異常局促。數(shù)字化的水雨情測報系統(tǒng)則可以通過數(shù)據(jù)庫技術(shù)，將從遙感監(jiān)測站傳回的數(shù)據(jù)通過一定的處理過程高精度的存儲在計算機數(shù)據(jù)庫中。當工程管理需要的時候，可以通過不同的分析軟件，調(diào)用查詢這些海量的水雨情數(shù)據(jù)。并能夠從數(shù)據(jù)中解析出如精確地點的水位分布、降雨時間等，從數(shù)據(jù)中提煉出表格、圖表等協(xié)助調(diào)度和日常工作的開展。數(shù)字化的水雨情數(shù)據(jù)處理為克孜爾水庫防汛防洪調(diào)度提供了強有力的支持，并保證了工作決策制定的及時性和可靠性。

2.2.3 水情預警。水雨情測報系統(tǒng)實現(xiàn)防洪預警是一項重要的功能，水庫本地的雨量測點作為基本數(shù)據(jù)，將其與水庫大壩水位以及溢流壩水位結(jié)合，同設(shè)計水位以及國家規(guī)定預警數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計比較，綜合上游水位以及降雨量等數(shù)據(jù)，進行提前預警，并在管理決策軟件層面進行警報，防患于未然。并生成警報記錄，方便管理工作人員查詢和調(diào)用。

總而言之，數(shù)字化和現(xiàn)代化的水雨情測報系統(tǒng)為克孜爾水庫的工程管理提供了巨大的便利，并對其水量調(diào)度等決策提供了強有力的支持。而確保這樣一個現(xiàn)代化的系統(tǒng)能夠更高效更精確的為水庫提供幫助，還需要加大水雨情測報系統(tǒng)相關(guān)設(shè)施的有效利用，使其發(fā)揮自身的價值。

3、水雨情測報系統(tǒng)的日常管理和維護

水雨情測報系統(tǒng)綜合來說是融合了傳感器、通訊設(shè)備和數(shù)據(jù)處理設(shè)備的數(shù)字化系統(tǒng)。這樣一個系統(tǒng)的運行維護是必不可少的，為了確保其正常的運行和精確的數(shù)據(jù)采集，需要保證系統(tǒng)的完整性，并且制定一定的運行維護管理辦法。

具體來說，應當分為數(shù)據(jù)處理端和數(shù)據(jù)采集端的運行維護。在數(shù)據(jù)處理端應當做到：第一，確定專門的運行維護人員，需要具備相應的錯誤處理能力，能夠保證數(shù)據(jù)處理端的運行順利，保證數(shù)據(jù)處理軟件的運行功能良好，以及掌握相關(guān)的數(shù)據(jù)處理參數(shù)的糾正。第二，確保數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的安全，不可擅自修改和刪除，訪問雨水情數(shù)據(jù)庫需要相應的管理員權(quán)限。第三，建立系統(tǒng)的運行日志，記錄數(shù)據(jù)處理的異常和相關(guān)原因，方便系統(tǒng)管理人員改正和追溯。

并且記錄水雨情測報系統(tǒng)各個部件的運行狀態(tài)，實時的保存和告知系統(tǒng)異常。

對于數(shù)據(jù)采集端的運行維護則需要具備一定的硬件維修水平的工作人員，當系統(tǒng)異?；蛘吣硞€部件損壞，及時的維修和更換時保證一個完整系統(tǒng)良好運行的基礎(chǔ)。具體的經(jīng)常更換的易損部件需要有一定的庫存預備，比如在降雨比較頻繁的地區(qū)，雨量計連續(xù)工作造成的故障，傳感器由于不可控因素導致的損壞等，都應有專人前往監(jiān)測點進行維修更換。由于克孜爾水庫上游地區(qū)監(jiān)測點多且分布廣泛，還需要維修人員配備相關(guān)的交通設(shè)備和安全保障設(shè)備。

對于新疆克孜爾水庫的水雨情采集系統(tǒng)來說，常見的錯誤有：第一，雨量傳感器故障，導致采集的雨量數(shù)據(jù)偏小或者無法采集數(shù)據(jù)，這種情況下，檢查承雨器口是否有堵塞，翻斗是否靈活完好等。第二，水位傳感器故障，導致水位數(shù)據(jù)錯誤，應當檢查水位計的相關(guān)類型參數(shù)，恢復參數(shù)設(shè)置；檢查外接的電線是否脫線，接口是否松動；必要情況下更換接口板或整個水位計。第三，數(shù)據(jù)傳輸模塊故障，這種情況下應當檢查模塊工作是否正常，確定是否恢復模塊設(shè)置或者更換模塊硬件。檢查通信設(shè)備是否注冊失敗等，逐步排查。

新疆克孜爾水庫的水雨情測報系統(tǒng)是一個遙測站分布多，且與中心站距離遠的情況，這對遙測站點的維護是一個難題，這種情況要求工作人員對系統(tǒng)和相關(guān)子系統(tǒng)有一定的了解。才能準確的判斷和處理系統(tǒng)的故障，及時的排除故障，故障的處理時間最遲不宜超過24小時，并且及時排除故障率應當保證在九成以上，避免重復排查帶來的時間損失和人力損失。高效率的排除系統(tǒng)常見故障，從而保證系統(tǒng)的流暢運行。

4、結(jié)語

本文通過闡述了新疆克孜爾書庫工程中的水雨情測報系統(tǒng)的管理應用，以及在日常工程管理過程中對于此系統(tǒng)的運行維護，介紹了水雨情測報系統(tǒng)在水情、雨情信息的自動化、實時化的采集對水庫調(diào)度的決策支持。水雨情測報系統(tǒng)運行期間，監(jiān)測到了渭干河流域的多次洪水災情，為水庫在防洪減災和水量調(diào)度方面提供了巨大的支持，發(fā)揮了其巨大的經(jīng)濟社會價值。最后，在今后的工作中，應更加合理的運行和維護該水雨情測報系統(tǒng)，擴大其應用范圍，保證在系統(tǒng)良好的情況下，提供更為豐富、更為精確、更為有價值的水雨情相關(guān)監(jiān)測信息。

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