美姑河流域水情自動測報系統的建設及運行維護管理

劉富 強， 王 川， 黃 波

(四川美姑河水電開發有限公司，四川成都 611130)

美姑河流域水情自動測報系統的建設及運行維護管理

劉富 強， 王 川， 黃 波

(四川美姑河水電開發有限公司，四川成都 611130)

隨著國家對水電事業的日益重視，水情自動測報系統已在水電站防洪度汛和水庫調度領域得到了廣泛的應用，介紹了美姑河流域水情自動測報系統的建設及其日常運行維護管理。

美姑河；水情自動測報系統；建設；運行維護管理

1 概述

美姑河流域地處大涼山腹心地帶，為金沙江左岸的一級支流。干流全長170 km，落差2 983 m，集水面積3 183 km2。流域徑流主要來源于降水，其次為融雪水和地下水，徑流具有豐沛穩定和年際變化小的特點。

美姑河流域洪水由降雨形成，具有暴雨籠罩范圍小、歷時短、強度大等特點，主雨時段一般集中在6 h以內。洪水陡漲陡落，經常出現突發性洪水。年最大洪水多為單峰過程，洪峰形狀尖瘦，歷時一般為24～36 h，峰頂持續時間僅30 min左右。

為實現美姑河流域開發的水電站在建設期及運行發電期的水情預報和水庫運行調度安全，有必要建設一套水情自動測報系統。

2 水情自動測報系統的建設

美姑河流域規劃開發一庫五級，現在第四級的柳洪水電站和第五級的坪頭水電站已經建成投產。為實現水電站的建設和運行安全，美姑河水電開發有限公司于2011年組建了美姑河流域水情自動測報系統(以下簡稱水情自動測報系統)。

該水情自動測報系統建成至今，為電站的建設和運行提供了及時準確的水雨情信息，保障了柳洪水電站和坪頭水電站汛期安全防洪度汛。同時，電站根據水情自動測報系統提供的水情信息和洪水預報進行科學的水庫運行調度，適時減少水庫棄水或抬高水庫水位運行，取得了顯著的發電效益。

3 水情自動測報系統的組成

水情自動測報系統覆蓋范圍為坪頭水電站閘首以上流域，遙測站的布設基本控制了流域內水雨情的分布。系統規模為1∶3∶8，即1個中心站、3個遙測水位(文)站、8個遙測雨量站。

遙測站與中心站之間采用以北斗衛星為主的通信方式。遙測站采用定時或增量自報的工作體制，以滿足水文基本資料記錄過程的連續性和實時動態性要求。

水情自動測報系統的主要功能是準確、及時地采集遙測站點水雨情信息并進行計算、分析和綜合處理。根據采集到的流域內的水情信息，按照編制的預報方案，對柳洪水電站和坪頭水電站運行做出不同預見期的水文預報，為電站防洪度汛和運行調度提供水情預報信息。

4 水情自動測報系統的運行管理

水情自動測報系統的運行管理工作主要包括水情預報、中心站運行管理及常規水文測驗。

4．1 水情預報

4．1．1 洪水傳播時間

美姑站以上流域的產匯流時間約為3 h；美姑站～拉馬水文站洪水傳播時間為2～3 h左右；烏坡站～拉馬水文站洪水傳播時間約為1 h左右；柳洪閘址至柳洪廠址洪水傳播時間約為1 h；柳洪閘址至坪頭水文站洪水傳播時間約為1 h。各站之間的相對位置和洪水傳播時間見圖1。

4．1．2 水情預報方案

水情預報方案包括洪水期流量預報方案和枯水期徑流預報方案。其中洪水期流量預報方案包括預見期為1 h、3 h、6 h的預報(預報洪峰、峰現時間、最高水位及洪水過程)，枯水期徑流預報方案包括預見期為日、旬平均流量預報。

圖1 各站之間的相對位置和洪水傳播時間示意圖

4．2 中心站的運行管理

4．2．1 中心站運行工作內容

(1)遙測站工況監控、系統參數和數據庫管理。(2)每天9∶00提交當日水情報表。(3)提供徑流預報，包括日、旬、月、年徑流預報。(4)定期對水情預報方案進行必要的優化調整。(5)資料整編及年終總結報告。

4．

2．2 中心站運行管理之規定

(1)做好運行值班記錄，記錄內容應真實、準確。(2)水情自動測報系統屬全天候連續不間斷運行的設備，任何人員無故不得關閉該系統的設備，無關人員嚴禁操作使用該系統。(3)工作人員不能擅自更改系統的程序、設置和各項技術參數，如確因工作原因需要進行更改時必須經有關領導同意并登記備查。(4)系統屬專用設備，不得他用或外借。未經管理人員同意，不得在系統設備上使用外來光盤或U盤。(5)系統出現故障時，若能進行處理的應及時處理，使系統盡快恢復運行，對于無法處理的應及時向有關領導匯報并做好記錄。

4．3 常規水文測驗

常規水文測驗是水情自動測報系統工作的基礎。水文站的測驗人員按規范要求進行水位、流量、含沙量、河道斷面等的測驗和人工報汛。

5 水情自動測報系統的維護與管理

水情自動測報系統中的所有遙測雨量站站點均采用“無人職守、有人看管”方式運行，有效的日常維護管理是確保整個系統設備可靠運行和延長使用壽命的有力保障，水文組負責系統設備的日常維護與管理。

5．1 中心站的維護與管理

(1)每日檢查中心站的電腦主機、網絡通信、北斗通信設備、電源轉換器等硬件設備工作情況，檢查電腦操作系統、數據庫系統、各種軟件及后臺程序等的運行狀態，發現異常及時進行處理。(2)每日對遙測站的水位、雨量、電壓數據和設備工作狀態進行檢查，分析各遙測站的運行情況，發現異常及時處理，做好記錄。(3)定期對數據庫進行整理與備份。(4)定期對系統計算機進行查毒、殺毒。(5)定期對中心站設備進行清潔。(6)定期對中心站的備品備件進行維護檢測。

5．2 遙測站的維護與管理

5．2．1 定期進行遙測設備的維護

每年汛前和汛后對遙測站進行一次巡檢和維護，建立巡檢記錄。

5．2．2 不定期遙測設備的維護

根據中心站對每天接收到的各個遙測站點的數據進行分析(如數據中斷、數據不正常、蓄電池工作電壓異常或偏低等情況)或遙測站看護人員反饋的測站故障(遭到人為或自然破壞等情況)，立即趕赴現場進行處理。

5．3 故障判斷與處理

水情自動測報系統具有連續運行的工作特性，系統一旦發生故障，必須及時排除，使系統盡快恢復正常運行。水文組人員對系統各組成部分應有清晰地了解，利用分段排除法、逐級排查法、器件替換法等方法及時分析并處理系統故障。

6 展望與建議

水情自動測報系統是涉及遙感、通信、計算機技術、自動化、水文等多門學科的、較復雜的系統工程，為能真正發揮該系統的作用，筆者建議:今后應做好以下幾個方面的工作:

(1)加強水情自動測報系統的管理，提高運行維護管理水平。

(2)加強基礎理論研究，不斷提高水情測報人員的技術水平。

(3)推進水情自動測報系統的建設和升級改造。

7 結語

水情自動測報系統在美姑河流域的電站開發建設和運行管理中發揮了重要作用，加強系統的運行維護與管理，將會為電站的防洪度汛和經濟運行作出較大的貢獻。

［1］ 水情自動測報系統技術規范，SL61－2003［S］．

［2］ 水情自動測報系統運行維護規程，DL/T 1014－2006［S］．

［3］ 姚永熙，主編．水文儀器與水文自動化［M］．南京:河海大學出版社，2001．

(責任編輯:李燕輝)

TV7;TV213．9;TV736;TV737

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1001-2184(2015)05-0071-02

劉富強(1982-)，男，山東威海人，工程師，學士，從事水工建筑物運行管理工作；

王 川(1987-)，男，貴州遵義人，助理工程師，學士，從事水工運行管理工作；

黃 波(1985-)，男，山東濟寧人，副主任，工程師，工程碩士，從事水電廠生產營銷管理工作．

2015-07-11