陳 妍

(河南黃河水文勘測設(shè)計院，鄭州450002)

水文監(jiān)測系統(tǒng)作為其中重要的非工程措施，在歷年來的防洪減災、水資源管理與保護等方面具有顯著的作用，為保障人民群眾生命財產(chǎn)安全、經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展作出了重大貢獻。然而，隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，現(xiàn)有的防洪減災體系仍存在一些薄弱環(huán)節(jié)，特別是中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)尚未建立，全省絕大多數(shù)中小河流存在各類水文站點密度過低，控制率不足，水文信息的采集、傳輸、處理手段落后等問題，很難滿足中小河流防洪減災對水文信息的基本需求，一旦遇到較大洪水就險情頻出，災害頻發(fā)。為此，盡快完善防洪非工程措施，加強水文測站站網(wǎng)及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，密切監(jiān)控河流汛情，提高水文監(jiān)測能力和預報精度，成為甘肅水文工作的重要戰(zhàn)略任務之一。在水文站建設(shè)初期，對中小河流新建水文站測驗設(shè)施進行科學、合理的方案設(shè)計尤其重要。

1 工程概況

甘肅境內(nèi)烏鞘嶺和西秦嶺將全省分3個流域，烏鞘嶺以西為內(nèi)陸河流域，烏鞘嶺以東及西秦嶺以北屬黃河流域，西秦嶺以南歸長江流域。甘肅省河流水系主要分屬黃河、長江、內(nèi)陸河3個流域、10個水系。黃河流域大部分水系的洪水發(fā)生在6—9月，黃河干流、洮河洪水量大、持續(xù)時間長，其它河流洪水多為暴漲暴落，對水利工程及沿岸工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)危害很大。黃河流域暴雨洪水以短歷時局地性暴雨洪水為主，具有很大的隨機性、突發(fā)性和危害性。根據(jù)《總體規(guī)劃》的框架內(nèi)容和甘肅省中小河流治理對水文信息的基本需求，為全面提高甘肅省中小河流水文監(jiān)測預警水平。甘肅省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)的主要建設(shè)任務水文站70處(新建40處、改建30處)，水位站168處(新建)，雨量站477處(新建147處、改建330處)，省水文信息中心1處(改建)，水文信息分中心18處(新建9處、改建9處)，水文巡測基地14處(新建7處、改建7處)，省級應急機動測驗隊1處(新建)，176條中小河流的預警預報服務軟件(新建)。

2 項目建設(shè)必要性與可行性

特殊的地質(zhì)環(huán)境條件，決定了甘肅省地質(zhì)災害多發(fā)的狀況。近幾十年來，隨著人類活動的不斷加劇，甘肅省已成為我國水文地質(zhì)災害重災區(qū)之一。據(jù)估算，自20世紀90年代以來，全省僅局部暴雨、滑坡、泥石流和水土流失造成的經(jīng)濟損失(包括直接和間接)平均每年達6～8億元，且水文地質(zhì)災害明顯有日趨嚴重之勢。尤其是近年來，極端災害性天氣突發(fā)多發(fā)，洪旱災害造成的危害愈來愈重，不僅對基礎(chǔ)設(shè)施造成毀滅性破壞，而且給人民群眾生命財產(chǎn)帶來重大損失。實施中小河流新建水文站水文監(jiān)測設(shè)施建設(shè)，能夠通過提高水文監(jiān)測能力與水情信息傳輸水平，促進水文信息化和水利現(xiàn)代化建設(shè)，培養(yǎng)水文監(jiān)測自動化、信息化人才，進而有效提升水文服務社會的能力。這不僅是地方經(jīng)濟社會發(fā)展對水文提出的需要，也是水文自身發(fā)展的需要，更是人民群眾生命財產(chǎn)安全保障的需要。

3 方案設(shè)計

3.1 站網(wǎng)建設(shè)應該遵循的原則

本實施方案的建設(shè)任務主要是新建水文站11處，內(nèi)容包括測驗河段基礎(chǔ)設(shè)施、水位觀測設(shè)施、流量測驗設(shè)施、附屬設(shè)施及儀器設(shè)備配置等。為保證水文站測驗設(shè)施建設(shè)項目的順利實施，站網(wǎng)建設(shè)必須遵循急用優(yōu)先、統(tǒng)籌兼顧、避免重復、實用可靠、技術(shù)先進性，以及經(jīng)濟合理性等原則。

3.2 建設(shè)標準

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，結(jié)合甘肅省中小河流水文站的具體情況，確定水文站設(shè)施建設(shè)應分別滿足防洪標準和測洪標準。當出現(xiàn)防洪標準相應洪水時，應能保證設(shè)施設(shè)備、建筑物不被淹沒、沖毀，人身安全有保障。當發(fā)生測洪標準相應洪水時，水文設(shè)施設(shè)備能正常運行，測站測報工作能正常開展［1］。根據(jù)水文測站級別劃分原則和本次中小河流水文站的重要性，水文站的防洪、測洪建設(shè)標準見表1。

表1 水文站防洪測洪標準表

3.3 儀器設(shè)備選型設(shè)計

中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)儀器設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸處理及資料整編應實現(xiàn)全國統(tǒng)一的水文數(shù)據(jù)業(yè)務模式。中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)選用的儀器設(shè)備，其數(shù)據(jù)上傳應遵循《水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通訊規(guī)約》(編制中)，水文監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)應充分利用水文行業(yè)主管部門采用的水文測驗管理公共數(shù)據(jù)平臺，水文數(shù)據(jù)、應急信息、圖像視頻等數(shù)據(jù)的接收處理應在同一公共數(shù)據(jù)平臺進行。選用的儀器設(shè)備應具有檢測報告或鑒定證書;儀器設(shè)備在發(fā)送觀測要素實時數(shù)據(jù)的同時，應能夠傳送資料整編用密集數(shù)據(jù)，并可以通過水文測驗管理公共數(shù)據(jù)平臺業(yè)務處理軟件直接生成符合水文資料整編程序和數(shù)據(jù)入庫格式要求的數(shù)據(jù)文件。儀器設(shè)備實時數(shù)據(jù)發(fā)送項目應包括數(shù)據(jù)所屬單位、站名、設(shè)備編號、數(shù)據(jù)值、數(shù)據(jù)值對應時鐘、設(shè)備溫度、供電電壓等;為保證水文數(shù)據(jù)及時準確的采集傳輸，系統(tǒng)建設(shè)中應增加網(wǎng)絡數(shù)據(jù)服務和業(yè)務數(shù)據(jù)服務的要求，并充分把握設(shè)備系統(tǒng)集成、運行維護的簡易和方便，從而減輕水文系統(tǒng)因站網(wǎng)擴充，設(shè)備數(shù)量增加和數(shù)據(jù)處理任務繁重帶來的工作困難和負擔;測驗儀器設(shè)備應具備數(shù)據(jù)召測功能，包括實時數(shù)據(jù)的召測和資料整編用密集數(shù)據(jù)的補召。儀器設(shè)備工作參數(shù)修改應通過遠程操作完成，設(shè)置完成應回復操作者確認信息。儀器設(shè)備尺寸應盡量小，設(shè)備功耗要盡量低，易于隱蔽式安裝;所有儀器設(shè)備均應盡量使用太陽能補充的直流供電，避免通過電網(wǎng)感應雷電，造成儀器設(shè)備的損壞。數(shù)據(jù)平臺應能隨時隨地供水文測驗管理人員和測驗實施人員查詢到本地設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)和設(shè)備的工作狀況信息。

3.4 施工組織與管理

本實施方案各單項工程建設(shè)位置分散，距離較遠，并且在建設(shè)內(nèi)容以及交通、氣候、水文、地質(zhì)等條件方面也存在一定差異，統(tǒng)一組織建設(shè)難度較大，應以水文站為基本建設(shè)單元，每個工程項目作為一個綜合的單項工程，分項組織實施。各單項工程建設(shè)主要包括水位、流量信息采集、傳輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及設(shè)備購置等，應選擇有水文設(shè)施工程施工資質(zhì)或施工經(jīng)驗的施工單位施工。整個工程建設(shè)應以水位觀測設(shè)施、流量測驗設(shè)施、生產(chǎn)業(yè)務用房建設(shè)為中心開展組織施工。項目實施過程中將嚴格按照建設(shè)項目“法人責任制、招投標制、建設(shè)監(jiān)理制、合同管理制”四項制度要求;嚴格控制工程質(zhì)量與工程進度，加強投資計劃和施工管理，確保投資效益和工程質(zhì)量。

3.5 效益分析

水文作為公益性行業(yè)，其發(fā)展將帶來巨大的社會效益。將為甘肅省防汛減災、水資源開發(fā)和配置、生態(tài)環(huán)境保護提供及時的、可靠的水文信息和專業(yè)服務，滿足新時期水文工作的要求，達到為社會可持續(xù)發(fā)展提供全方位服務的目的。系統(tǒng)建成后，能夠為防汛減災提供及時、準確的水文情報，水文測站和中心水文站的功能得到了提升，將全面提高防汛減災指揮決策的科學性、合理性，為地區(qū)經(jīng)濟建設(shè)提供有力的保障，減少因洪水災害造成的損失。此外，系統(tǒng)建成后可產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。

［1］劉東生，陳守榮，李海源，等，長江水文測驗方式方法創(chuàng)新方案設(shè)計［J］.水文，2011(12):56-59.