劉富 強(qiáng)， 王 川， 黃 波

(四川美姑河水電開發(fā)有限公司，四川成都 611130)

美姑河流域水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)及運(yùn)行維護(hù)管理

劉富 強(qiáng)， 王 川， 黃 波

(四川美姑河水電開發(fā)有限公司，四川成都 611130)

隨著國(guó)家對(duì)水電事業(yè)的日益重視，水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)已在水電站防洪度汛和水庫調(diào)度領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，介紹了美姑河流域水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)及其日常運(yùn)行維護(hù)管理。

美姑河；水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)；建設(shè)；運(yùn)行維護(hù)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(jí)支流。干流全長(zhǎng)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(wěn)定和年際變化小的特點(diǎn)。

美姑河流域洪水由降雨形成，具有暴雨籠罩范圍小、歷時(shí)短、強(qiáng)度大等特點(diǎn)，主雨時(shí)段一般集中在6 h以內(nèi)。洪水陡漲陡落，經(jīng)常出現(xiàn)突發(fā)性洪水。年最大洪水多為單峰過程，洪峰形狀尖瘦，歷時(shí)一般為24～36 h，峰頂持續(xù)時(shí)間僅30 min左右。

為實(shí)現(xiàn)美姑河流域開發(fā)的水電站在建設(shè)期及運(yùn)行發(fā)電期的水情預(yù)報(bào)和水庫運(yùn)行調(diào)度安全，有必要建設(shè)一套水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)。

2 水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)

美姑河流域規(guī)劃開發(fā)一庫五級(jí)，現(xiàn)在第四級(jí)的柳洪水電站和第五級(jí)的坪頭水電站已經(jīng)建成投產(chǎn)。為實(shí)現(xiàn)水電站的建設(shè)和運(yùn)行安全，美姑河水電開發(fā)有限公司于2011年組建了美姑河流域水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng))。

該水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)建成至今，為電站的建設(shè)和運(yùn)行提供了及時(shí)準(zhǔn)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(shí)，電站根據(jù)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)提供的水情信息和洪水預(yù)報(bào)進(jìn)行科學(xué)的水庫運(yùn)行調(diào)度，適時(shí)減少水庫棄水或抬高水庫水位運(yùn)行，取得了顯著的發(fā)電效益。

3 水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的組成

水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)覆蓋范圍為坪頭水電站閘首以上流域，遙測(cè)站的布設(shè)基本控制了流域內(nèi)水雨情的分布。系統(tǒng)規(guī)模為1∶3∶8，即1個(gè)中心站、3個(gè)遙測(cè)水位(文)站、8個(gè)遙測(cè)雨量站。

遙測(cè)站與中心站之間采用以北斗衛(wèi)星為主的通信方式。遙測(cè)站采用定時(shí)或增量自報(bào)的工作體制，以滿足水文基本資料記錄過程的連續(xù)性和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)性要求。

水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的主要功能是準(zhǔn)確、及時(shí)地采集遙測(cè)站點(diǎn)水雨情信息并進(jìn)行計(jì)算、分析和綜合處理。根據(jù)采集到的流域內(nèi)的水情信息，按照編制的預(yù)報(bào)方案，對(duì)柳洪水電站和坪頭水電站運(yùn)行做出不同預(yù)見期的水文預(yù)報(bào)，為電站防洪度汛和運(yùn)行調(diào)度提供水情預(yù)報(bào)信息。

4 水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理

水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理工作主要包括水情預(yù)報(bào)、中心站運(yùn)行管理及常規(guī)水文測(cè)驗(yàn)。

4．1 水情預(yù)報(bào)

4．1．1 洪水傳播時(shí)間

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

4．1．2 水情預(yù)報(bào)方案

水情預(yù)報(bào)方案包括洪水期流量預(yù)報(bào)方案和枯水期徑流預(yù)報(bào)方案。其中洪水期流量預(yù)報(bào)方案包括預(yù)見期為1 h、3 h、6 h的預(yù)報(bào)(預(yù)報(bào)洪峰、峰現(xiàn)時(shí)間、最高水位及洪水過程)，枯水期徑流預(yù)報(bào)方案包括預(yù)見期為日、旬平均流量預(yù)報(bào)。

圖1 各站之間的相對(duì)位置和洪水傳播時(shí)間示意圖

4．2 中心站的運(yùn)行管理

4．2．1 中心站運(yùn)行工作內(nèi)容

(1)遙測(cè)站工況監(jiān)控、系統(tǒng)參數(shù)和數(shù)據(jù)庫管理。(2)每天9∶00提交當(dāng)日水情報(bào)表。(3)提供徑流預(yù)報(bào)，包括日、旬、月、年徑流預(yù)報(bào)。(4)定期對(duì)水情預(yù)報(bào)方案進(jìn)行必要的優(yōu)化調(diào)整。(5)資料整編及年終總結(jié)報(bào)告。

4．

2．2 中心站運(yùn)行管理之規(guī)定

(1)做好運(yùn)行值班記錄，記錄內(nèi)容應(yīng)真實(shí)、準(zhǔn)確。(2)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)屬全天候連續(xù)不間斷運(yùn)行的設(shè)備，任何人員無故不得關(guān)閉該系統(tǒng)的設(shè)備，無關(guān)人員嚴(yán)禁操作使用該系統(tǒng)。(3)工作人員不能擅自更改系統(tǒng)的程序、設(shè)置和各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，如確因工作原因需要進(jìn)行更改時(shí)必須經(jīng)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)同意并登記備查。(4)系統(tǒng)屬專用設(shè)備，不得他用或外借。未經(jīng)管理人員同意，不得在系統(tǒng)設(shè)備上使用外來光盤或U盤。(5)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，若能進(jìn)行處理的應(yīng)及時(shí)處理，使系統(tǒng)盡快恢復(fù)運(yùn)行，對(duì)于無法處理的應(yīng)及時(shí)向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)并做好記錄。

4．3 常規(guī)水文測(cè)驗(yàn)

常規(guī)水文測(cè)驗(yàn)是水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)。水文站的測(cè)驗(yàn)人員按規(guī)范要求進(jìn)行水位、流量、含沙量、河道斷面等的測(cè)驗(yàn)和人工報(bào)汛。

5 水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的維護(hù)與管理

水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中的所有遙測(cè)雨量站站點(diǎn)均采用“無人職守、有人看管”方式運(yùn)行，有效的日常維護(hù)管理是確保整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備可靠運(yùn)行和延長(zhǎng)使用壽命的有力保障，水文組負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)備的日常維護(hù)與管理。

5．1 中心站的維護(hù)與管理

(1)每日檢查中心站的電腦主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、北斗通信設(shè)備、電源轉(zhuǎn)換器等硬件設(shè)備工作情況，檢查電腦操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、各種軟件及后臺(tái)程序等的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)進(jìn)行處理。(2)每日對(duì)遙測(cè)站的水位、雨量、電壓數(shù)據(jù)和設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行檢查，分析各遙測(cè)站的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理，做好記錄。(3)定期對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行整理與備份。(4)定期對(duì)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行查毒、殺毒。(5)定期對(duì)中心站設(shè)備進(jìn)行清潔。(6)定期對(duì)中心站的備品備件進(jìn)行維護(hù)檢測(cè)。

5．2 遙測(cè)站的維護(hù)與管理

5．2．1 定期進(jìn)行遙測(cè)設(shè)備的維護(hù)

每年汛前和汛后對(duì)遙測(cè)站進(jìn)行一次巡檢和維護(hù)，建立巡檢記錄。

5．2．2 不定期遙測(cè)設(shè)備的維護(hù)

根據(jù)中心站對(duì)每天接收到的各個(gè)遙測(cè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析(如數(shù)據(jù)中斷、數(shù)據(jù)不正常、蓄電池工作電壓異常或偏低等情況)或遙測(cè)站看護(hù)人員反饋的測(cè)站故障(遭到人為或自然破壞等情況)，立即趕赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。

5．3 故障判斷與處理

水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)具有連續(xù)運(yùn)行的工作特性，系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，必須及時(shí)排除，使系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。水文組人員對(duì)系統(tǒng)各組成部分應(yīng)有清晰地了解，利用分段排除法、逐級(jí)排查法、器件替換法等方法及時(shí)分析并處理系統(tǒng)故障。

6 展望與建議

水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是涉及遙感、通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化、水文等多門學(xué)科的、較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，為能真正發(fā)揮該系統(tǒng)的作用，筆者建議:今后應(yīng)做好以下幾個(gè)方面的工作:

(1)加強(qiáng)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的管理，提高運(yùn)行維護(hù)管理水平。

(2)加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究，不斷提高水情測(cè)報(bào)人員的技術(shù)水平。

(3)推進(jìn)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)和升級(jí)改造。

7 結(jié)語

水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)在美姑河流域的電站開發(fā)建設(shè)和運(yùn)行管理中發(fā)揮了重要作用，加強(qiáng)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)與管理，將會(huì)為電站的防洪度汛和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行作出較大的貢獻(xiàn)。

［1］ 水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范，SL61－2003［S］．

［2］ 水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)規(guī)程，DL/T 1014－2006［S］．

［3］ 姚永熙，主編．水文儀器與水文自動(dòng)化［M］．南京:河海大學(xué)出版社，2001．

(責(zé)任編輯:李燕輝)

TV7;TV213．9;TV736;TV737

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1001-2184(2015)05-0071-02

劉富強(qiáng)(1982-)，男，山東威海人，工程師，學(xué)士，從事水工建筑物運(yùn)行管理工作；

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

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

2015-07-11