水雨情測報系統在新疆克孜爾水庫工程管理中的應用與維護

金美麗

【摘要】本文就水雨情測報系統在新疆克孜爾水庫工程管理中的應用情況做了相關闡述，并分析了水雨情測報系統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，從而實現防汛及時，調度現代化以及及時迅速的掌握水庫流域的水情、雨情信息。

【關鍵詞】克孜爾水庫；水雨情測報系統；應用；維護

引言

水雨情測報系統對于一個水庫設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在為洪水調度系統服務的基礎上，包括信息遙測子系統、信息查詢處理子系統等，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拜城縣境內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，兼有水力發電、水產養殖與旅游開發等綜合利用效益的大（Ⅰ）型水利樞紐工程。水庫設計總庫容6.4×108m3，興利庫容4.77×108m3，壩址以上集水面積為44km2，為年調節水庫。水庫防洪標準按千年一遇洪水設計（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的水輪發電機組，總裝機容量2.6×104kW，設計年發電量為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。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測系統、水庫地震遙測系統以及水雨情測報系統等。其中水雨情測報系統在收集上流水域水雨情信息的過程中非常重要，為防洪調度提供重要信息。通過水雨情實時遙測、動態監視，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度方案，為水庫的安全合理運行提供可靠依據。本文主要闡述了水雨情測報系統在水庫工程管理中的應用以及維護。

2、水雨情測報系統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主要在渭干河上游流域布設水位站以及雨情站點，多數的雨量站點布設在海拔2000米左右的前山區。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，其上游為高山區下游為丘陵地形，需要檢測的地區廣而且地形復雜，水雨情測報系統需要應對相當多的實際問題。

2.1 水雨情測報系統基本原理。現代化的水雨情測報系統通過遙測手段采集水雨信息，傳統的水庫雨水情監測最大的區別是采用了計算機、超短波通信等技術，從而實現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的雨情遙測站將信息的變化通過無線電信號發送至中繼站，并通過中繼站的轉發將接收到的水位、雨量等的變化信息發送至中心站。中心站通過一系列的信號處理過程將水位、雨量等信息轉化為計算機可以識別使用的數字信號，并實現顯示、分析等數字化操作。最終實現了水庫的水雨情信息的自動收集、處理、傳輸的過程，即水庫雨水情的現代化測報系統。

2.2 水雨情測報系統的具體應用

2.2.1 實時數據監測。對于數字化以前的傳統水雨情監測，都是通過人工在不同的水位點和監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，水量調度都會產生不良影響，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度合理性和實時性。

而現代化的水雨情測報系統的實行和應用，能夠及時的將上游的廣大地區水位、雨量等關鍵信息通過廣泛分布的傳感器采集傳遞給決策層，而且能保證數據的實時性和準確性。采集的數據可以在經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度的合理性和科學性，同時節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 數據存儲和查詢。系統的計算機數字化過程，就是數據的數字化過程，傳統的數據資料通過人工統計，以紙質文檔的形式存放，不僅追溯困難，而且在統計精度、儲存方式等方面都困難重重，特別在水雨情信息這種大數據量，實時性的統計數據面前，傳統的記錄方式顯得異常局促。數字化的水雨情測報系統則可以通過數據庫技術，將從遙感監測站傳回的數據通過一定的處理過程高精度的存儲在計算機數據庫中。當工程管理需要的時候，可以通過不同的分析軟件，調用查詢這些海量的水雨情數據。并能夠從數據中解析出如精確地點的水位分布、降雨時間等，從數據中提煉出表格、圖表等協助調度和日常工作的開展。數字化的水雨情數據處理為克孜爾水庫防汛防洪調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。水雨情測報系統實現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據，將其與水庫大壩水位以及溢流壩水位結合，同設計水位以及國家規定預警數據進行統計比較，綜合上游水位以及降雨量等數據，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用。

總而言之，數字化和現代化的水雨情測報系統為克孜爾水庫的工程管理提供了巨大的便利，并對其水量調度等決策提供了強有力的支持。而確保這樣一個現代化的系統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相關設施的有效利用，使其發揮自身的價值。

3、水雨情測報系統的日常管理和維護

水雨情測報系統綜合來說是融合了傳感器、通訊設備和數據處理設備的數字化系統。這樣一個系統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據采集，需要保證系統的完整性，并且制定一定的運行維護管理辦法。

具體來說，應當分為數據處理端和數據采集端的運行維護。在數據處理端應當做到：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，能夠保證數據處理端的運行順利，保證數據處理軟件的運行功能良好，以及掌握相關的數據處理參數的糾正。第二，確保數據庫數據的安全，不可擅自修改和刪除，訪問雨水情數據庫需要相應的管理員權限。第三，建立系統的運行日志，記錄數據處理的異常和相關原因，方便系統管理人員改正和追溯。

并且記錄水雨情測報系統各個部件的運行狀態，實時的保存和告知系統異常。

對于數據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，當系統異常或者某個部件損壞，及時的維修和更換時保證一個完整系統良好運行的基礎。具體的經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，雨量計連續工作造成的故障，傳感器由于不可控因素導致的損壞等，都應有專人前往監測點進行維修更換。由于克孜爾水庫上游地區監測點多且分布廣泛，還需要維修人員配備相關的交通設備和安全保障設備。

對于新疆克孜爾水庫的水雨情采集系統來說，常見的錯誤有：第一，雨量傳感器故障，導致采集的雨量數據偏小或者無法采集數據，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，導致水位數據錯誤，應當檢查水位計的相關類型參數，恢復參數設置；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，數據傳輸模塊故障，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置或者更換模塊硬件。檢查通信設備是否注冊失敗等，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和相關子系統有一定的了解。才能準確的判斷和處理系統的故障，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。高效率的排除系統常見故障，從而保證系統的流暢運行。

4、結語

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的管理應用，以及在日常工程管理過程中對于此系統的運行維護，介紹了水雨情測報系統在水情、雨情信息的自動化、實時化的采集對水庫調度的決策支持。水雨情測報系統運行期間，監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度方面提供了巨大的支持，發揮了其巨大的經濟社會價值。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，擴大其應用范圍，保證在系統良好的情況下，提供更為豐富、更為精確、更為有價值的水雨情相關監測信息。

參考文獻：

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