簡介： 水文自動測報系統(tǒng)作為一種非工程防洪措施，在防洪減災(zāi)領(lǐng)域里起著十分重要的作用，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益非常巨大。隨著系統(tǒng)的多年使用，部件老化問題會日趨突出，設(shè)備故障幾率增多，常有因“檢查不全面、責(zé)任不到位、管理欠完善、維修不及時、經(jīng)費難落實”導(dǎo)致運行維護(hù)跟不上的情況發(fā)生，直接影響了水情信息的采集傳輸，降低了系統(tǒng)效能。為保證現(xiàn)有系統(tǒng)正常運行和規(guī)范今后的系統(tǒng)建設(shè)，制定運行管理規(guī)章制度和操作規(guī)程——《黃河水文自動測報系統(tǒng)運行維護(hù)規(guī)定》，是黃河治理開發(fā)工作亟待解決的問題。
關(guān)鍵字：黃河 水文自動測報系統(tǒng) 防洪減災(zāi) 遙測站 管理 運行維護(hù) 規(guī)定
1 概述
水文自動測報系統(tǒng)屬于應(yīng)用遙測、通信、計算機和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，完成流域或測區(qū)內(nèi)固定及移動站點的降水量、水位、流量、蒸發(fā)量、含沙量、潮位、風(fēng)向、風(fēng)速和水質(zhì)等水文氣象要素以及閘門開度等數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸和處理的信息系統(tǒng)。
水文自動測報系統(tǒng)是防汛雨水情信息采集、傳輸、處理的現(xiàn)代化遙測系統(tǒng)，具有實時、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)勢。包括遙測站、集合轉(zhuǎn)發(fā)站、中繼站、通信網(wǎng)絡(luò)和中心站。
�。�1） 水文(水情)遙測站：水文自動測報系統(tǒng)的遙測站一般安裝在野外現(xiàn)場，用來自動監(jiān)測當(dāng)?shù)氐挠炅�、水位、流量、墑情、閘位等水文參數(shù)。由遙測終端機RTU，水文傳感器(雨量傳感器、水位計等)，天線、饋線、避雷器、現(xiàn)場人工置數(shù)裝置及太陽能/蓄電池裝置等組成。遙測站通常采用定時和增量自報方式向中心站發(fā)送數(shù)據(jù)。
（2）集合轉(zhuǎn)發(fā)站：為組網(wǎng)需要，由集合轉(zhuǎn)發(fā)站接收處理若干個遙測站的數(shù)據(jù)，再合并轉(zhuǎn)發(fā)到中心站。
�。�3）中繼站：中繼站一般安裝在野外和高山上，提供對偏遠(yuǎn)測站或由于地域復(fù)雜情況下測站數(shù)據(jù)傳輸中的存儲轉(zhuǎn)發(fā)，即接收相關(guān)偏遠(yuǎn)遙測站的元線數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲轉(zhuǎn)發(fā)、將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到中心站。由遙測終端機RTU、天線、饋線、避雷器、及太陽能／蓄電池裝置等組成。中繼站接收和發(fā)送頻率可采用同頻或異頻。
（4）通信網(wǎng)絡(luò)：有線通信網(wǎng)(光纖、專用或公共電話網(wǎng))、無線通信網(wǎng)(超短波、微波、GSM、衛(wèi)星等)、電力載波，甚至不同通信介質(zhì)的組合等。
�。�5）中心站：中心站一般設(shè)在防汛調(diào)度中心，用來接收各水文遙測站(中繼站)發(fā)送來的數(shù)據(jù)并進(jìn)行解調(diào)、存儲和處理。
水文情報預(yù)報在中國經(jīng)濟(jì)效益和社會效益十分顯著，每年直接經(jīng)濟(jì)效益數(shù)百億元。以1998年為例，全國水文情報預(yù)報直接減災(zāi)效益超過800億元。同時，及時準(zhǔn)確的情報預(yù)報為抗洪搶險、物資轉(zhuǎn)移、人員避險贏得了時間，爭取了主動，1998年汛期轉(zhuǎn)移人員1500萬人次，取得了重大的社會效益。江澤民總書記在全國抗洪搶險表彰會上，兩次提到水文，在歷史上是決無僅有的，說明了水文情報預(yù)報的重要性和巨大作用。
2 黃河水文自動測報系統(tǒng)建設(shè)情況
水文自動測報系統(tǒng)的建設(shè)經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展過程。系統(tǒng)通信方式由最初的超短波發(fā)展到今天的利用短波、超短波、微波、衛(wèi)星、有線公網(wǎng)等方式的通信網(wǎng)絡(luò)，以支持更加復(fù)雜的組網(wǎng)模式和自報/應(yīng)答或兼容的工作方式；系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性有了很大提高，隨著元器件質(zhì)量的提高和計算機技術(shù)的發(fā)展，其關(guān)鍵設(shè)備遙測終端的質(zhì)量也大幅度提高，平均無故障工作時間（MTBF）已從原來的3000小時上升到8000小時，有的設(shè)備已突破30000小時，其它設(shè)備的質(zhì)量也得到不同程度的提高；系統(tǒng)的功能也由最初的降水量、水位信息，發(fā)展到今天的可滿足傳輸降水量、水位、流速、流量、蒸發(fā)量、水質(zhì)、閘門開啟度、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓等多種參數(shù)的豐富的傳感器接口。
在黃河綜合治理與開發(fā)過程中，自20世紀(jì)80年代初啟動“黃河三門峽-花園口實時遙測洪水預(yù)報系統(tǒng)”項目開始，先后建設(shè)了黃河花園口水位遙測系統(tǒng)、小浪底水利樞紐水情自動測報系統(tǒng)、國家防汛指揮系統(tǒng)榆次示范區(qū)、山東黃河水位遙測系統(tǒng)等一大批水文自動測報系統(tǒng)。據(jù)不完全統(tǒng)計，黃委水文、水調(diào)、水保及河務(wù)等部門在黃河流域已建和在建遙測系統(tǒng)數(shù)十處，遙測站數(shù)百個。目前正在建和即將建設(shè)的項目有黃河小花間水情信息采集傳輸系統(tǒng)、黃河河源區(qū)自動測報系統(tǒng)等。多年來，用戶和管理部門在測報系統(tǒng)的管理上不斷總結(jié)經(jīng)驗，完善管理制度和手段，使自動測報系統(tǒng)基本保持了正常運行，在水文測報生產(chǎn)、水資源調(diào)度及防洪減災(zāi)中發(fā)揮了重要作用。
3 必要性與可行性
水文自動測報系統(tǒng)能夠?qū)τ炅�、水位等水文信息進(jìn)行自動采集與實時傳遞，能有效提高信息傳遞的速度和可靠性，增長防洪決策的預(yù)見期，因而被越來越多的防汛部門所采用。
3.1 必要性
隨著系統(tǒng)的多年使用，部件老化問題日趨突出，設(shè)備故障時有出現(xiàn)，常有因“檢查不全面、責(zé)任不到位、管理欠完善、維修不及時、經(jīng)費難落實”導(dǎo)致系統(tǒng)運行維護(hù)跟不上的情況發(fā)生，直接影響了水情信息的采集傳輸，降低了系統(tǒng)效能。
“黃河三門峽-花園口實時遙測洪水預(yù)報系統(tǒng)”是黃委早在20世紀(jì)80年代初啟動的信息工程項目，目前除陸渾、故縣水庫的兩個子系統(tǒng)還在運行外，其他組成部分已停用。當(dāng)時該系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)策略是正確的，而且效果也十分顯著。后來之所以未能實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，建、管、用分離是一個重要失誤：在建設(shè)期間運行管理由黃委原測報計算中心負(fù)責(zé)，而遙測系統(tǒng)的用戶是水文局，這就形成了管理應(yīng)用分離的格局——由于用戶沒有正式介入系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)和運行管理，因此也難以掌握系統(tǒng)的運行管理技術(shù)，無法實現(xiàn)邊建設(shè)、邊投產(chǎn)并在使用中逐步完善的要求。
目前，在水自動測報系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)和應(yīng)用中，這種“分離”現(xiàn)象還比較普遍。治黃事業(yè)的不斷深入和發(fā)展，對水文信息的時效性、質(zhì)量等要求卻是越來越高。加強水文自動測報系統(tǒng)維護(hù)與管理，使其經(jīng)常處于完好技術(shù)狀態(tài)，充分發(fā)揮效能，取得良好效益，是黃河治理開發(fā)和管理的客觀要求。
這些矛盾和問題的解決，除了提高認(rèn)識外，還需要規(guī)范化、制度化。與水文自動測報系統(tǒng)對應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)是現(xiàn)行的SL61-2003《水文自動測報系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》。SL61-2003是從SD159-85修訂成SL61-94然后到2003版本的，雖然根據(jù)工程建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步等條件補充修訂了相關(guān)條款，但仍是針對全國的普遍情況而制定的，不能完全覆蓋或解決黃河流域或測區(qū)自動測報系統(tǒng)的特殊問題。
因此，制定《黃河水文自動測報系統(tǒng)運行維護(hù)規(guī)定》（以下簡稱“黃河測報規(guī)定”），已經(jīng)成為一項刻不容緩的工作。
3.2 可行性
“黃河三門峽-花園口實時遙測洪水預(yù)報系統(tǒng)”是黃委早在20世紀(jì)80年代初啟動的信息工程項目，該系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)策略正確，效果顯著。之后又設(shè)計、建設(shè)了數(shù)十個水文自動測報系統(tǒng)，積累了豐富的實踐經(jīng)驗。
黃委的崔家駿、辛國榮、王恒斌、張海敏等同志先后參與了SD159-85、SL61-94和SL61-2003規(guī)范的制定。
已有的管理經(jīng)驗和政策、法規(guī)，如《水文自動測報系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》、《水文設(shè)備管理規(guī)定》、《黃河水文管理辦法》、《黃河水文測報設(shè)施保護(hù)辦法》，為制定《黃河水文自動測報系統(tǒng)運行維護(hù)規(guī)定》奠定了基礎(chǔ)。
國內(nèi)已有針對某一條河流或地域制定測報系統(tǒng)運行維護(hù)規(guī)定的先例，如浙江省制定了《浙江省水情信息采集系統(tǒng)運行維護(hù)規(guī)定》。為制定“黃河測報規(guī)定”提供了可借鑒的經(jīng)驗。
因此，制定“黃河測報規(guī)定”技術(shù)和條件都已具備，是可行的。
4 構(gòu)思
�。�1）提高認(rèn)識。進(jìn)一步提高系統(tǒng)管理的責(zé)任感，充分認(rèn)識自動測報系統(tǒng)管理的重要性，把水文自動測報系統(tǒng)管理作為防汛工作的重要內(nèi)容，抓實抓好，是制定“黃河測報規(guī)定”的基礎(chǔ)。
�。�2）基本框架。依據(jù)《水文自動測報系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》和《水文設(shè)備管理規(guī)定》，從委托管理、值班操作、日常維護(hù)、定期檢查、不定期檢查、專業(yè)技能培訓(xùn)、資金落實、檢修儀器與車輛保障及調(diào)整和恢復(fù)運行等方面入手，按照“建設(shè)、應(yīng)用、管理相結(jié)合”的原則，細(xì)化傳感器的維護(hù)、協(xié)調(diào)采集與傳輸?shù)慕y(tǒng)一，制訂出“黃河測報規(guī)定”征求意見稿。
�。�3）修訂完善。組織有一定實際工作經(jīng)驗的專業(yè)技術(shù)人員，深入基層，調(diào)查使用情況，收集用戶經(jīng)驗，征求用戶意見，綜合分析、區(qū)別對待，進(jìn)行條款的修改，逐步完善“黃河測報規(guī)定”。
5 結(jié)語
“黃河測報規(guī)定”的制定，是要把水文測報系統(tǒng)的運行、管理與維護(hù)制度化，同時，規(guī)范今后的系統(tǒng)建設(shè)，包括從費用落實、人員培訓(xùn)、檔案建立到新技術(shù)的推廣應(yīng)用等，為用戶提供全方位技術(shù)支撐和后勤保障，探索實踐黃河水文測報系統(tǒng)規(guī)范化管理的新模式，推動黃河乃至全國水文自動測報應(yīng)用水平的提高。
參考文獻(xiàn)：
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