制定《黄河水文自动测报系统运行维护规定》的必要性及构想

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

简介： 水文自动测报系统作为一种非工程防洪措施，在防洪减灾领域里起着十分重要的作用，产生的经济效益和社会效益非常巨大。随着系统的多年使用，部件老化问题会日趋突出，设备故障几率增多，常有因“检查不全面、责任不到位、管理欠完善、维修不及时、经费难落实”导致运行维护跟不上的情况发生，直接影响了水情信息的采集传输，降低了系统效能。为保证现有系统正常运行和规范今后的系统建设，制定运行管理规章制度和操作规程——《黄河水文自动测报系统运行维护规定》，是黄河治理开发工作亟待解决的问题。
关键字：黄河 水文自动测报系统 防洪减灾 遥测站 管理 运行维护 规定

1 概述

　　水文自动测报系统属于应用遥测、通信、计算机和网络等技术，完成流域或测区内固定及移动站点的降水量、水位、流量、蒸发量、含沙量、潮位、风向、风速和水质等水文气象要素以及闸门开度等数据的实时采集、传输和处理的信息系统。

　　水文自动测报系统是防汛雨水情信息采集、传输、处理的现代化遥测系统，具有实时、快速、准确的优势。包括遥测站、集合转发站、中继站、通信网络和中心站。

　　（1） 水文(水情)遥测站：水文自动测报系统的遥测站一般安装在野外现场，用来自动监测当地的雨量、水位、流量、墒情、闸位等水文参数。由遥测终端机RTU，水文传感器(雨量传感器、水位计等)，天线、馈线、避雷器、现场人工置数装置及太阳能/蓄电池装置等组成。遥测站通常采用定时和增量自报方式向中心站发送数据。

　　（2）集合转发站：为组网需要，由集合转发站接收处理若干个遥测站的数据，再合并转发到中心站。

　　（3）中继站：中继站一般安装在野外和高山上，提供对偏远测站或由于地域复杂情况下测站数据传输中的存储转发，即接收相关偏远遥测站的元线数据并进行存储转发、将数据转发到中心站。由遥测终端机RTU、天线、馈线、避雷器、及太阳能／蓄电池装置等组成。中继站接收和发送频率可采用同频或异频。

　　（4）通信网络：有线通信网(光纤、专用或公共电话网)、无线通信网(超短波、微波、GSM、卫星等)、电力载波，甚至不同通信介质的组合等。

　　（5）中心站：中心站一般设在防汛调度中心，用来接收各水文遥测站(中继站)发送来的数据并进行解调、存储和处理。

　　水文情报预报在中国经济效益和社会效益十分显著，每年直接经济效益数百亿元。以1998年为例，全国水文情报预报直接减灾效益超过800亿元。同时，及时准确的情报预报为抗洪抢险、物资转移、人员避险赢得了时间，争取了主动，1998年汛期转移人员1500万人次，取得了重大的社会效益。江泽民总书记在全国抗洪抢险表彰会上，两次提到水文，在历史上是决无仅有的，说明了水文情报预报的重要性和巨大作用。

　　2 黄河水文自动测报系统建设情况

　　水文自动测报系统的建设经历了二十多年的发展过程。系统通信方式由最初的超短波发展到今天的利用短波、超短波、微波、卫星、有线公网等方式的通信网络，以支持更加复杂的组网模式和自报/应答或兼容的工作方式；系统的稳定性和可靠性有了很大提高，随着元器件质量的提高和计算机技术的发展，其关键设备遥测终端的质量也大幅度提高，平均无故障工作时间（MTBF）已从原来的3000小时上升到8000小时，有的设备已突破30000小时，其它设备的质量也得到不同程度的提高；系统的功能也由最初的降水量、水位信息，发展到今天的可满足传输降水量、水位、流速、流量、蒸发量、水质、闸门开启度、风速、风向、温度、湿度、气压等多种参数的丰富的传感器接口。

　　在黄河综合治理与开发过程中，自20世纪80年代初启动“黄河三门峡-花园口实时遥测洪水预报系统”项目开始，先后建设了黄河花园口水位遥测系统、小浪底水利枢纽水情自动测报系统、国家防汛指挥系统榆次示范区、山东黄河水位遥测系统等一大批水文自动测报系统。据不完全统计，黄委水文、水调、水保及河务等部门在黄河流域已建和在建遥测系统数十处，遥测站数百个。目前正在建和即将建设的项目有黄河小花间水情信息采集传输系统、黄河河源区自动测报系统等。多年来，用户和管理部门在测报系统的管理上不断总结经验，完善管理制度和手段，使自动测报系统基本保持了正常运行，在水文测报生产、水资源调度及防洪减灾中发挥了重要作用。

　　3 必要性与可行性

　　水文自动测报系统能够对雨量、水位等水文信息进行自动采集与实时传递，能有效提高信息传递的速度和可靠性，增长防洪决策的预见期，因而被越来越多的防汛部门所采用。

　　3.1 必要性

　　随着系统的多年使用，部件老化问题日趋突出，设备故障时有出现，常有因“检查不全面、责任不到位、管理欠完善、维修不及时、经费难落实”导致系统运行维护跟不上的情况发生，直接影响了水情信息的采集传输，降低了系统效能。

　　“黄河三门峡-花园口实时遥测洪水预报系统”是黄委早在20世纪80年代初启动的信息工程项目，目前除陆浑、故县水库的两个子系统还在运行外，其他组成部分已停用。当时该系统建设的技术策略是正确的，而且效果也十分显著。后来之所以未能实现预期目标，建、管、用分离是一个重要失误：在建设期间运行管理由黄委原测报计算中心负责，而遥测系统的用户是水文局，这就形成了管理应用分离的格局——由于用户没有正式介入系统的设计、建设和运行管理，因此也难以掌握系统的运行管理技术，无法实现边建设、边投产并在使用中逐步完善的要求。

　　目前，在水自动测报系统的设计、建设和应用中，这种“分离”现象还比较普遍。治黄事业的不断深入和发展，对水文信息的时效性、质量等要求却是越来越高。加强水文自动测报系统维护与管理，使其经常处于完好技术状态，充分发挥效能，取得良好效益，是黄河治理开发和管理的客观要求。

　　这些矛盾和问题的解决，除了提高认识外，还需要规范化、制度化。与水文自动测报系统对应的规范标准是现行的SL61-2003《水文自动测报系统技术规范》。SL61-2003是从SD159-85修订成SL61-94然后到2003版本的，虽然根据工程建设、经济发展和技术进步等条件补充修订了相关条款，但仍是针对全国的普遍情况而制定的，不能完全覆盖或解决黄河流域或测区自动测报系统的特殊问题。

　　因此，制定《黄河水文自动测报系统运行维护规定》（以下简称“黄河测报规定”），已经成为一项刻不容缓的工作。

　　3.2 可行性

　　“黄河三门峡-花园口实时遥测洪水预报系统”是黄委早在20世纪80年代初启动的信息工程项目，该系统建设的技术策略正确，效果显著。之后又设计、建设了数十个水文自动测报系统，积累了丰富的实践经验。

　　黄委的崔家骏、辛国荣、王恒斌、张海敏等同志先后参与了SD159-85、SL61-94和SL61-2003规范的制定。

　　已有的管理经验和政策、法规，如《水文自动测报系统技术规范》、《水文设备管理规定》、《黄河水文管理办法》、《黄河水文测报设施保护办法》，为制定《黄河水文自动测报系统运行维护规定》奠定了基础。

　　国内已有针对某一条河流或地域制定测报系统运行维护规定的先例，如浙江省制定了《浙江省水情信息采集系统运行维护规定》。为制定“黄河测报规定”提供了可借鉴的经验。

　　因此，制定“黄河测报规定”技术和条件都已具备，是可行的。

　　4 构思

　　（1）提高认识。进一步提高系统管理的责任感，充分认识自动测报系统管理的重要性，把水文自动测报系统管理作为防汛工作的重要内容，抓实抓好，是制定“黄河测报规定”的基础。

　　（2）基本框架。依据《水文自动测报系统技术规范》和《水文设备管理规定》，从委托管理、值班操作、日常维护、定期检查、不定期检查、专业技能培训、资金落实、检修仪器与车辆保障及调整和恢复运行等方面入手，按照“建设、应用、管理相结合”的原则，细化传感器的维护、协调采集与传输的统一，制订出“黄河测报规定”征求意见稿。

　　（3）修订完善。组织有一定实际工作经验的专业技术人员，深入基层，调查使用情况，收集用户经验，征求用户意见，综合分析、区别对待，进行条款的修改，逐步完善“黄河测报规定”。

　　5 结语

　　“黄河测报规定”的制定，是要把水文测报系统的运行、管理与维护制度化，同时，规范今后的系统建设，包括从费用落实、人员培训、档案建立到新技术的推广应用等，为用户提供全方位技术支撑和后勤保障，探索实践黄河水文测报系统规范化管理的新模式，推动黄河乃至全国水文自动测报应用水平的提高。

　　参考文献：

　　[1] SL 61-2003，水文自动测报系统技术规范.

　　[2] 姚永熙.水文仪器与水利水文自动化[M].南京：河海大学出版社，2001.

　　[3] 崔家骏.初析“三花项目”建设的经验教训[J].人民黄河，2002，（5）.

　　[4] http://www.hwswj.gov.cn

　　[5] http://www.yrcc.gov.cn