XX水库水情测报

3-13.9水情自动测报系统初步规划云南省XX县XX水库位于南盘江流域甸溪河右岸一级支流白马河上，作为一个新扩建中型水利枢纽工程，水库的防洪调度对南盘江的总体防洪调度有较大的影响；加之下游沿河村庄密集并有大面积农田及雨补中型水库，故需加强水库的防洪调度工作。根据水库现代管理的需要及流域降雨径流特性和流域内水文雨量观测站现状。XX作为中型水库，建设水情自动测报系统，提高水库的防洪调度能力是十分必要的。建设水情自动测报系统是一项投资少，工期短而又有效的非土建工程性的防洪措施，已为世界各国普遍采用。水情自动测报系统是应用遥测、通信和计算机等技术，完成水情信息的实时收集、处理，为水利水电工程防洪、发电及其它综合利用目标优化调度服务的系统，是水文信息网的重要组成部分。它直接服务于水利水电工程的防洪和运行调度，是工程的重要组成部分。水情自动测报系统综合水文、电子、电信、传感器、自动控制及计算机等学科的最新成果，用于水文测验和计算，提高水情测报速度和洪水预报精度，改变仅靠人工测量水情数据的落后状况，实现实时区域水情测报，在水库及江河流域安全渡汛方面能发挥重要作用。3.9.1建设目标及原则1.建设目标该系统建成后，将基本实现水库的防洪调度信息化。基本实现水库水利信息及用户需求信息实时、准确地收集和监控；对水资源管理做出科学的评估、分析；对其发展趋势做出预测、预报；依据实际情况为决策者提供准确、高效的信息支持，并提供合理的调度方案，达到科学决策的目的。具体目标是：（1）近期，系统建成后达到水库枢纽实现防汛指挥、水资源管理的现代化、数字化、网络化。（2）远景目标，进行水库渠系自动化控制系统建设，实现灌区管理现代化、数字化、网络化。2.建设原则采用水利部制定的统一技术标准和规范，服从全省水利信息化总体规划，避免重复建设。从水利工作实际出发，以需求为导向，实行长远目标与近期目标相结合，分期实施，急用先建，逐步推进。要采用先进、成熟的技术，使系统具有较好的先进性和较长的生3-2命周期。要加强系统安全体系建设，为系统的可靠运行提供安全保证。充分利用信息公共基础设施和相关行业的信息资源，实现信息共享。3.9.2技术标准和规范《水文自动测报系统技术规范SL61-2003》《水文情报预报规范SL250--2000》《水文自动测报系统通信电路设计规定SL199-97》《水文自动测报系统设备基本技术条件SL/T102-1995》《水文自动测报系统设备通用技术条件GB/T27994-2011》《水文自动测报系统设备遥测终端机SL/T180-1996》《水文自动测报系统设备中继机SL/T181-1996》《水文自动测报系统设备前置通信控制机SL/T182-1996》《水文仪器总技术条件GB9359-88》《水文仪器基本参数及通用技术条件GB/T15966-2007》《水位及通用技术条件SL/T243-1999》《水位测量仪器通用技术条件GB/T27993-2011》《水文测报装置遥测雨量计GB11831-2002》《水文测报装置遥测水位计GB11830-89》《水文测报装置遥测闸位计SL/T209-1998》《大坝安全自动监测系统设备基本技术条件SL268-2001》《《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）》《全国水利信息化规划纲要》《国家防汛抗旱指挥系统工程总体设计报告》《国家防汛抗旱指挥系统工程计算机网络系统设计指导书》《水利水电工程水文自动测报系统设计手册》3.9.3水库水情测报系统规划1.预报方案水库扩建后，入库径流和洪水可由库水位的变化及出库流量的多少来反映，即由库水位和出流通过水库水量平衡原理的方法还原得到，该法无预见期。而由降雨转换为径流，降雨开始至地表径流形成期间即为预见期，从目前国内外应用情况看，方法很多。根据流域气候条件，下垫面的植被及土湿状况，XX水库的水情预报拟采用国内广泛应3-3用的降雨径流预报方案。2.站点布设为满足水情预报方案的实施，应在流域内布设一定数量的水文雨量站点。布设原则如下：水文站应对流域具有控制性作用；雨量站点应在流域内不同高度和不同区域具有代表性且达到一定的密度，同时各站点还应具备必要的交通条件且站点设备具有安全性，尽量布设于有居民区处，便于实现“有人看管”，方便日常维护管理，并能保证信道传输的通畅性。XX水库水情测报系统拟设1个水库站和3个雨量站，并将水库站设为分中心站，通过光钎与县中心站连接。站点位置见图3.9.1。水库站：水库站设于水库管理所，观测水位、出流量、降水和蒸发，并设为测报系统的分中心站。雨量站：根据流域面积情况，结合库区降雨分布特性，拟分别在下再邑(海拔高程2085m)、老眉毛山(海拔高程2175m)增设2个雨量站，并将原有雄壁雨量站(海拔高程2100m)布设为遥测站。从面分布情况看，雨量站点分布不是太均匀（主要是考虑尽量布设于有居民区处，便于实现“有人看管”，方便日常维护管理及与现有站点的结合），但基本控制了XX水库以上流域，在面上具有一定的代表性，雨量站平均海拔高程2096m与流域平均海拔高程2094m相近，对流域面雨量空间分布可取到控制作用。3.通信方式由于每个报汛站一般只有和分中心相互传递信息的任务，报汛站点之间基本上没有数据交换问题，所以只需分别建立报汛站与分中心之间的点对点通信，即建立以分中心为汇聚点的星形网络即可满足要求。星形报汛网具有结构简单、易于组网等优点。一般说来，可供组网的信道有电话、超短波、微波、移动通信和卫星等。其中，由于水库径流区地势复杂，许多测站处于移动电话公网的“盲区”，因此选择移动通信信道组网是不现实的。卫星通信具有覆盖面大、通信质量高、可进行超远距离传输等优点，但建设成本较高、运行使用费高，一般卫星通信用于数据超远距离传输或边远山区关键测站。微波通信带宽大，可靠性高，但微波站建设成本高，且通信站间必须通视，运行维护复杂，故微波通信一般仅用于大型水利工程，以满足其大量数据的传输要求。超短波通信具有建设成本较低、可无人值守、功耗低、运行维护简单等优点。经比较，在本系统中通信方式选用超短波通信，电话通信作为应急、备用通信方式。3-43.9.4系统结构系统由水情测报子系统和防洪调度辅助决策子系统构成。水情测报子系统由水文信息采集站、通信系统、信息接收处理软件及辅助系统组成。水文信息采集站可分为水文站、雨量站，由相应传感器及其安装工程组成，实时并准确地采集相关水位、雨量及流量数据。通信系统根据水文信息采集站与调度控制中心的距离远近，选用无线或有线通信方式，通过通信控制模块定时或根据数据变化发送水文数据给调度控制中心的接收设备。信息接收处理软件运行于调度控制中心内，控制接收实时水文数据，并对数据进行检查、整理、计算、显示并存储于数据库内，供防洪调度辅助决策子系统使用。辅助系统包含配套电源及防雷设施，主要用于保证数据采集和通信系统设备的稳定运行。防洪调度辅助决策子系统由防洪调度辅助决策软件及辅助系统组成。防洪调度辅助决策软件分为洪水预报软件、专家系统软件、远程通信软件等模块，洪水预报软件模块根据数据库内的实时水文数据，进行分析处理，对洪水提出短期预报；专家系统软件模块根据洪水预报结果给出参考调度指令；通过远程通信软件模块及时向上级防洪调度主管部门上报水情数据及参考调度指令。辅助系统包含配套计算机机房、电源及防雷设施，主要用于系统的稳定运行。3.9.5系统功能水情测报系统服务于水库管理部门，是合理利用水资源和防洪调度的专用智能化系统。根据规范要求，结合国内外同类工程模式，要求该系统具有以下基本功能：1．数据库管理；2．信息采集；3．洪水预报；4．洪水调度；5．信息查询；6．自动运行；7．成果输出；8．外部信息接收与共享。根据规范要求，结合国内外同类工程模式，要求该系统具有可靠性、准确性、实用性、先进性、开放性、安全性和易维护性等特点。3.9.6投资估算水文自动测报系统的建设费用，主要依照系统的规模，参照相似系统进行估算。系统估算总投资49.1万元，其中建筑工程4.0万元，设备及安装45.1万元。投资情况见表3.9-1、3.9-2、3.9-3。表3.9-1总经费估算表单位：万元编号费用名称费用(万元)1建筑工程43-52设备及安装工程45.1小计49.1表3.9-2建筑工程费估算表单位：万元编号费用名称数量单价(万元)合价(万元)备注1遥测站土建2个2.04雄壁站不计土建费总计4表3.9-3设备安装工程费估算表单位：万元编号费用名称数量单价(万元)合价(万元)备注1设备遥测雨量站32.57.5水库站15.05.0分中心站110102水文预报软件1883系统软件11.51.54应用软件1335备品备件16.06.06安装调试(10%)4.1总计45.13.9.7存在问题本阶段未作野外全面查勘，站点的具体位置及技术要求尚需在下一设计阶段进一步落实，并根据需要作适当调整。3.10建议XX水库无实测水文气象资料，本阶段水文计算虽结合工程实际，而采用规范的多种方法进行计算，在经综合分析后合理取值，但成果值仍是估算的精度。建议XX县水利局及早设置XX水库水文专用站，保证水文测整资料可靠，为下一阶段水文复核提供资料。水文测验项目建议有：降水、蒸发、水质、水位和流量等。应加强XX水库水文专用站的测验及整编工作，使成果精度满足水文分析计算要求。3-6雄壁大堵杂水塘下再邑老果河撒卜龙小撒卜龙他官坟松岭桥新寨鲁北寨上者黑三岔河矿厂中寨大梨树雨尾河召夸鱼体村昝家房子新眉毛山羊钻箐葵山犁家坝山朝汪家河者白水补衣响水箐椑子沟务路顶天生桥小独龙山冲木龙小撒卜龙水库山冲海子板桥河水库白马河白马河金马河窝棚里小撒卜龙水库水情测报系统站点分布示意图图例水库村镇分水岭河流雨量站老眉毛山县界3-7