鄭州市水文遙測系統運行現狀及思考

□郭 輝 □韓瑞瑞（河南省鄭州水文水資源勘測局）

□李 萍（鞏義水利局）

鄭州市水文遙測系統運行現狀及思考

□郭 輝 □韓瑞瑞（河南省鄭州水文水資源勘測局）

□李 萍（鞏義水利局）

鄭州水情分中心自動測報系統建設是加強防汛抗旱非工程措施的重要舉措，是鄭州市預警預報、防汛抗旱、合理決策、指揮調度提供可靠依據的有效手段之一，鄭州市水文遙測系統的建立，提高了信息采集、傳輸、處理的時效性和準確性，對于提高防汛指揮調度決策的科學性，提高防汛抗旱減災效益將具有十分重要的意義。

水文；遙測；運行；優勢

鄭州市水文遙測系統是水利信息化的重要組成部分，是鄭州市預警預報、防汛抗旱、合理決策、指揮調度提供可靠依據的有效手段之一。近幾年來，鄭州市水情自動化遙測系統在水情、雨情等信息的采集、傳輸中發揮了重要作用，為領導的科學決策提供了必要的信息支撐。要充分發揮現有工程防汛抗旱工作的作用，就必須加強非工程措施的建設，采用現代技術開展國家防汛抗旱指揮系統的建設，提高信息采集、傳輸、處理的時效性和準確性，對于提高防汛指揮調度決策的科學性，提高防汛抗旱減災效益將具有十分重要的意義，鄭州市遙測指揮系統每10 min采集雨量信息并傳輸到省水情中心，超過50 mm降雨自動報警，對各測站水位進行實時監視，超過警戒水位、保證水位、汛限水位及時進行報警，最快10 min最新的水位數據傳送到省水情中心。通過遙測信息監視系統，對全市發生降雨的地區進行實時監視。為了更好地為防汛防旱服務，為國民經濟服務，鄭州水文水資源勘測局在原有1個水情分中心，25處雨量站，19處水位站的基礎上，又增加了14處城市雨量站，這就為更好的做好鄭州市的防汛工作提供了強有力的保障。經過兩年的試運行，現將遙測雨量系統在鄭州市的運行情況及它的優越性匯總如下：

一、運行情況

（一）雨量數據分析

判斷雨量數據是否合格的標準是：當日雨量<20 mm時，相對誤差<10%為合格，當日雨量>20 mm時，絕對誤差<3 mm為合格，遙測站用翻斗式雨量計分辨率為0.5 mm，人工觀測用的自記雨量計分辨率為0.1 mm，當日雨量<5 mm時，相對誤差雖然>10%，但絕對誤差只要<0.6 mm，也視為合格。

鄭州水情分中心共有遙測雨量站25個，通過對2009年汛期雨量遙測數據與人工觀測數據對比分析，合格率均達到95%以上，由于遙測數據與人工觀測誤差較小，2010年汛期正式投入到雨水情測報測報中，并取消了原有的人工報雨量，極大地縮短了雨情信息接收的時間，它的優越性具體體現在：一是完成雨水情信息的實時測報任務。無須專人值守，可在監測中心通過無線通訊方式遠程獲取實時監測數據。二是具有查詢和自報2種工作模式。三是支持遠程設置或修改遙測儀內部的工作參數、通訊方式和工作模式，便于用戶根據工作需求隨時調整工作狀態。能遠程實時監測儀器的各項參數，隨時掌握工作狀態。四是通訊傳輸方式選擇靈活，傳輸、存儲功能齊全，有效避免雨水情信息漏測現象的發生，保證測驗精度。五是組網方式靈活，遙測儀可以根據工作需求，以無線通訊方式往多個中心傳送數據。具有統一校時功能，提高了雨水情信息測報的時效性，為防汛決策爭取時間。六是在提高工作效率的同時，大幅度降低監測站點的建設成本及運行成本，有力推動水文測報現代化建設進程。它的這一優越性在鄭州市水情分中心遙測系統得到了充分體現，2010年5月1日至10月1日遙測雨情信息平均暢通率98.8%，平均準確率99.1%。

表1 鄭州市遙測雨情信息2010年運行情況統計表

（二）水位數據分析

判斷水位數據是否合格的標準：遙測數據與觀察數據絕對誤差≯5為合格。

鄭州局現有河道站3處，水庫站14處，遙測水位設備共計17處（其中超聲波水位計2處，壓力式水位計15處）。目前正常運行站共計6處（5處壓力式）。除險加固共拆除4處為：劵門、唐崗、河王、老觀寨；設備故障3處為：少林、李灣（探頭損壞）、尖崗；水位過低無法使用3處為：新鄭、常莊、后湖；超聲波水位計無法正常使用2處為：告成（告成水位過低超出測量范圍）、中牟（運行穩定性差）；現采取人工觀測報水情。

二、常常遇到的問題及解決辦法

2010～2011年汛初，兩年下鄉巡測檢查，發現了許多問題，每發現一處，解決一處問題，現做一歸類分析：

（一）電源的檢查

遙測終端的電源系統有太陽能板、連接線和蓄電池組成，其工作電壓在11 V以上，按遙測終端上的1鍵，可顯示電池電壓。若電壓低于11 V,則說明電源系統出現故障，按以下步驟檢查電源系統。

1.首先拔去遙測終端上的電源插頭，然后去掉蓄電池的正負極，用萬用表測量太陽能板過來的連接線的電壓，若電壓在14 V左右，說明太陽能板和連接線工作正常；若電壓為0 V,需進一步檢查太陽能板和連接線。

2.再檢查太陽能板，把太陽能板的電源盒打開，測量太陽能板的輸出電壓，如在14 V左右，說明太陽能板工作正常，則連接線問題的可能性大，需更換線接線。若太陽能板的輸出電壓為0或較低，需更換太陽能板。

表2 鄭州市水位運行情況表

3.如遙測終端的電壓長期低于11 V,在太陽能板和連接線工作又正常的情況下，說明蓄電池老化，需更換蓄電池。

（二）通訊模塊的檢查

同時按遙測終端的1鍵和3鍵，這時通訊模塊電源燈亮，過40 s看通訊模塊是否上線。如能上線說明通訊模塊正常，如過1.5 min不能上線，說明通訊模塊已壞，需更換通訊模塊。

（三）雨量誤差問題

當發現遙測雨量與人工觀測雨量誤差較大時，首先查看遙測雨量筒的承雨器內有無積水，若有積水，說明雨量筒濾網堵塞，應清除異物使水流入翻斗。若無積水，可進行人工滴水實驗，用量杯量取10 ml水，慢慢注入承雨器，然后觀察RTU端的讀數增加值的變化，如沒變化，檢查雨量計到RTU線路，如有變化，說明是雨量計有問題，打開雨量計筒身，檢查翻斗是否掉落或卡死。

（四）水位誤差問題

若人工觀測的水位有變化，而遙測水位一直不變，則很可能是水位計一端有問題，常見的有以下3種情況：

1.短傳通訊是否正常：看水位計端數據是否發送到水文站房這端來（數據是否一致），如不一致，說明短傳通訊電臺有問題，可能電臺已壞，請更換電臺。

2.水位計端機是否能讀到水位數據：如能讀到，則說明YDH-1 B和水位計正常，如讀不到數據，需更換YDH-1 B 485芯片，如還讀不水位數據，則說明水位計已壞，需更換水位計探頭。

3.若人工觀測的水位與遙測水位有誤差。若所有設備都正常，則需重新設置水位基值，或探頭堵塞，需將探頭放入凈水中清洗干凈。

三、結論

（一）完善水文站網，提供準確雨水情信息

鄭州市作為省會城市，國家防汛抗旱指揮系統一期工程共設25處遙測雨量站，河流分屬黃淮兩大流域，黃河流域控制面積1811 km2，淮河流域控制面積5635 km2，中牟縣地處黃淮兩大流域，一遇大雨，黃河漫灘現象經常發生，且降雨分布不均，但遙測點僅中牟縣城一處水文站，遠遠不能滿足防汛抗旱之所需，建議在中牟縣狼城崗、大吳、八崗，增設遙測雨量站。鞏義市現僅有塢羅水庫、站街雨量站2處，遠遠不能滿足防汛抗旱之所需，建議新增回郭鎮、五指嶺、米河等雨量站。

（二）建立一直水文專業維修隊伍

一支由水文專業維修人員組成的遙測組，經常下鄉巡測檢查，維修維護，發現問題，及時解決，以確保雨水情信息的暢通、及時。

鄭州水情分中心防汛抗旱指揮系統的建設，使鄭州市防汛工作邁上了新臺階，大大縮短雨水情信息從測站到各級防汛部門的傳輸時間，極大提高洪水的預報精度，增長洪水的預見期，為防汛調度、決策指揮提供技術支持。其監測能力、報訊手段、信息數據處理儲存檢索全面提高，有力地增強情報、預報和防汛決策的整體實力，由于在信息采集、傳輸、處理的時效性和準確性，防汛抗旱指揮決策的科學性得到顯著提高，充分地發揮非工程的減災效益。

2011-02-17