刘开清

（甘肃省水利厅讨赖河流域水资源管理局 甘肃 酒泉 735000）

1 引言

讨赖河流域属黑河流域中西部子水系，发源于南部祁连山地，流域面积2.81万km2，共6河3坝11条小河沟。讨赖河是流域内最大河流，流经青海省祁连县、甘肃省张掖市的肃南县、嘉峪关市以及酒泉市的肃州区、金塔县，主河道全长370km，冰沟出山口以上积水面积6883km2。讨赖河冰沟站多年平均径流量6.57亿m3，讨赖河渠首多年平均径流量5.27亿m3。为加强讨赖河流域水资源管理，1998年经省政府批准，成立了甘肃省第一个流域管理机构—甘肃省水利厅讨赖河流域水资源管理局，在流域内行使水行政管理职能，统一管理讨赖河流域甘肃省境内的水资源和河道，承担着向流域内嘉峪关市、酒泉市肃州区、金塔县、农垦边湾农场和酒泉钢铁集团公司调配水资源的任务。

讨赖河干流分水制度历史悠久，现行分水制度是1984年修改版，现行的分水制度总体是“定时不定量”，其核心是“以时分水”，以地表水时长作为水量分配的核心控制手段（图1）。讨赖河干流引水工程位于嘉峪关市兰新铁路大桥附近，已建成讨赖河渠首引水枢纽一座，一岸两侧引水，南、北干渠设计引水流量均为20m3/s。南干渠全长14.6km，主要向嘉峪关市文殊灌区、酒泉市肃州区讨南灌区、洪临灌区农田及林草灌溉供水。北干渠全长17.23km，主要向嘉峪关市新城灌区、峪泉灌区、农垦边湾农场、肃州区讨北灌区、清水河灌区、金塔县鸳鸯灌区农田及林草灌溉供水。在讨赖河渠首以上11km，建有大草滩水库的引水枢纽一座，引水渠总长8.9km，设计引水流量18m3/s，加大引水流量25m3/s，主要向大草滩水库（酒钢公司）调水（图2）。

2 已建信息系统的基本情况

2009年4月在讨赖河渠首和南、北总干渠、支干渠引水口建立了水文信息自动化测报点，在流域内初步实现了水文信息测报雏形，提高了取水计量的科学化水平，为讨赖河流域水资源的合理利用、科学调配水及安全引输水提供了有力的手段和工具。

2.1 系统的主要任务及设备选型

该系统主要任务是对讨赖河流域南北干渠的水位信息进行自动测报。测报系统选用西安秦川节水信息技术有限责任公司开发的SY-1智能水文数据记录仪，根据不同水利条件，利用液位传感器测流；利用现有的GSM公共网络，通过无线控制信道进行传输，经移动业务中心完成存储和输转功能，实现测报数据由测报点到管理中心的传输；测报中心配有太阳能电源,解决了设备停电不能正常工作的情况,使整个系统能够全天24 h运行,基本上不受外界电力情况干扰。选用PC机,通过运行西安秦川节水信息技术有限责任公司开发的接口软件即可实现水位、流量置入等功能,通过本键盘亦能完成对测站运行参数的设置和读取。

2.2 系统的总体结构

图1 讨赖河分水时段示意图

图2 讨赖河分水水系概化图

图3 水文信息自动化测报系统结构图

表1 讨赖河流域水文信息实测成果表

水文信息自动测报系统分为测报中心和测报终端两部分，使用甘肃移动GSM无线数据采集网和综合信息传送网，采用SY-1智能水文数据记录仪配置液位传感器测报终端的方式，在各测报站点之间采用GSM专网形式，将数据传到移动数据网络服务器，采用SMS短信传输数据将数据传到测报中心（图3）。

2.3 系统设备配置

SY-1智能水文数据记录仪1台；液位传感器1支；通信MODEM 1部（无线传输）；蓄电池1支；笔记本电脑或PC机一台（或两台，根据需要选定）；选件：太阳能电源1套。

2.4 系统设备功能

系统设备的主要功能有：显示及存储液位传感器及流速变送器测定的各瞬时水位、流速数值；根据液位传感器及流速变送器测定的水位及流速数值，自动查算、显示及存储流量及水量，数据显示按采样周期刷新；自动筛选和存储每日水位、流量特征值（当日最高、最低水位及出现时间，当日最大、最小流量及出现时间）；具备时段水量查询和历史特征值查询功能；具备水位、电源电压越限报警功能；利用GSM移动网络，采用短信（SMS）与信息采集中心传输信息，所报信息自带站点的地址码和信息采集时刻标识；通过PSTN网络有线数传及GSM移动网络无线数传（GPRS）方式，执行信息采集中心指令传输信息，所传信息自带站点的地址码和信息采集时刻标识；可人工设置参数，也可执行信息采集中心的指令修改参数；可执行信息采集中心“召测数据”指令，上传当前未报的数据；可执行信息采集中心“立即采集数据”指令，立即激活、采集并上报数据；执行信息采集中心“查询数据”(输入查询时段)指令上报查询数据；可执行信息采集中心“校对时钟”指令并具有自动休眠功能。

2.5 效用发挥情况

2.5.1 测报能力显著提高

水文信息自动化测报系统集信息传输快捷、安全存储、自动测报的高可靠信息化系统,为讨赖河流域的水资源管理工作提供全面、及时、准确的数据基础和支持平台，既节省了人力,又减少了中间环节,提高了测报信息的可靠性和时效性；自动测报系统的另一大优势是观测信息的自动传输,水文测报周期为每1h一次,数据上报频率为每日4次（表1）。可有效地解决传统的测报信息传输周期长及时效差的问题。

2.5.2 符合落实最严格水资源管理制度的需要

节水型社会是水资源高效利用、经济社会快速发展、人与自然和谐相处的社会,要求建立发达的信息机制,包括信息采集、管理和发布系统,及时向全社会发布用水信息,自动化测报系统符合这一要求。在全流域科学布置测报点,及时、准确测报流域水文信息的全过程,实时把握水文动态变化的“脉搏”,随机分析影响水位变化的客观因素,为管理者提供直观、准确、及时的水位信息,并对防汛抗旱现象迅速做出反映,是流域和灌区管理工作的重要内容及基础性技术工作,是倡导节约用水，提高水利用率,落实最严格水资源管理制度重要手段之一。

3 已建信息系统的分析及发展前景展望

3.1 信息系统分析

目前，自动测报系统已达到及时、快捷测报的管理要求，但是布设点太少，没有形成网络，不具有面代表性。不足之处在于：①各测报站与管理局、用水单位之间没有局域网联接,无法实现数据共享，各测报站点之间不能实时查询最新的水位动态；②该测报系统仍沿用渠道流量-水位关系曲线，渠道测流误差作为输入性误差难以有效避免；③流域管理机构在协调各行政区域用水分配纠纷时没有有效的技术手段获取精确的水量分配数据；④缺乏科学的水文预报方法；⑤缺乏流域内基本现状调查数据；⑥缺乏对水工程运行现状的实时监控技术手段；⑦缺乏地下水数值模拟与预测技术手段。

3.2 前景展望

在2011年中央一号文件提出的实行最严格的水资源管理制度的大背景下，推进讨赖河流域信息化系统建设是落实最严格水资源管理制度的基础措施之一。为此，在今后的工作中，在加快建设水文自动监测网络步伐的同时，要进一步以信息技术为基础，运用各种高新技术手段，建立各引水口水量监测系统，准确计量引水量，并配备高技术信息管理系统，传输和处理监测信息，做到实时监控、优化配置和科学调度水资源。首先要采用现代遥测、遥感等技术手段和历史水文资料，通过数学模型对径流来水进行预测；其次采用遥感影像对讨赖河流域基本情况进行调查，为科学制定水权分配方案，协调各县市的水资源配置提供可靠依据；第三，采用自动化采集技术实时、准确地对灌区渠道水位、流量、水库雨情、水情、闸门流量进行自动测报；第四，采用现代先进的数值模拟与仿真技术，对流域盆地内的地下水资源进行分析与预测，为科学配水提供依据，最终实现信息采集存储自动化，数据分析科学化，决策支持数字化，调度指挥现代化。通过水资源辅助决策、信息采集、地下水仿真，最终达到水资源的高效配置，保障流域内经济社会的可持续发展。陕西水利

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