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青海省中小河流水文监测系统运行管理

2015-04-06何灼伦曹子聪

水利信息化 2015年4期
关键词:青海省水文河流

何灼伦,曹子聪

(1. 青海省水文水资源勘测局,青海 西宁 810001;2. 江苏南水科技有限公司,江苏 南京 210012)

青海省中小河流水文监测系统运行管理

何灼伦1,曹子聪2

(1. 青海省水文水资源勘测局,青海 西宁 810001;
2. 江苏南水科技有限公司,江苏 南京 210012)

青海省中小河流水文监测系统通过 2年多的不断探索运行,建立了一套完备的建设、监测运行管理体系,积累了大量的工作经验。从工程组织运行管理、信息采集传输处理和运行中存在的问题及取得成效方面进行阐述,并结合实际工作情况提出相应的建议,作为今后工作的参考依据。

中小河流;水文监测;运行管理;维护

0 引言

根据 2010年 10月 10日出台的 《国务院关于切实加强中小河流治理和山洪地质灾害防治若干意见》(国发 [2010] 31 号),水利部开展了《全国中小河流治理和中小水库除险加固专项规划》,《全国山洪地质灾害防治专项规划(水利部分)》,《全国易灾地区生态环境综合治理专项规划(水利部分)》的编制工作。为进一步做好流域面积在 200~3 000 km2的72 条中小河流防洪减灾非工程措施体系建设,针对青海省现有水位站、水文站和雨量站数量偏少且分布不均,不能有效控制洪水的时空分布,以及现有水文站防洪、测洪标准偏低,水文监测站报汛手段与水利部《水文基础设施建设及技术装备标准》规定的要求相差甚远等问题,青海省水文水资源勘测局(以下简称省水文局)在现有水文站网基础上,以补充完善雨量监测站点为重点,辅以必要的水文站、水位站,对水文监测空白区进行站点布设,并编制了《青海省中小河流水文监测系统项目实施方案》(以下简称《实施方案》)[1]。根据《实施方案》,青海省中小河流水文监测系统(以下简称监测系统)项目分为二期实施,一期工程于 2011—2012年实施完成,主要建设内容为新建 27 处水位站,改建 13 处水文站,新建 322 处雨量站,改建 82 处雨量站,新建 1 处信息中心、6 处分中心,新建 1 处应急机动测验队;二期工程于 2013—2015年实施完成,主要建设内容为新建 14 处水文站和 4 个水文巡测基地。目前除 14 处新建水文站尚未完全建成运行外,其它建设任务均已完成,并投入运行。

1 监测系统组织管理

1.1 组织管理思路及运行模式

通过项目高效实施和科学运行管理,基本形成技术先进、信息及时、运行可靠、精兵高效、管理科学的自动化水文信息预警预报体系,确保中小河流水文监测仪器设备运行正常,保证雨水情信息传输及时,为防汛减灾提供预警预报服务。

中小河流水文监测系统实行省水文局统一领导,分级负责,分片管理,采取“无人值守、有人维护、站队结合、动态管理”的运行模式;雨量、水位观测采用自动采集与巡测检查的测验管理模式,流量测验采用巡测为主、驻测为辅,常规监测为主、应急监测为补充的测验管理模式。

在实际工作中,成立了中小河流水文监测系统办公室,办公室设在站网勘测建设处,主要负责督促并检查项目运行管理和监测技术指导,完善相应的技术保障体系建设等,同时根据水文监测站点分布情况成立了 12 支水文巡测队,由各巡测队负责辖区内监测站点的信息采集、处理及设备维护,巡测人员根据所辖水文站人员状况进行科学调配,信息中心负责信息接收、处理、报送,并监控各站点设备运行状况[2]1-6,[3]。

1.2 质量控制

中小河流水文监测系统是完善青海省河流预警预报体系的重要组成部分,长期以来为政府防汛抗旱决策提供了科学依据,因此做好组织保障工作显得尤为重要。为确保各项工作的顺利开展,实施过程中主要开展如下工作:

1)精心组织,在前期编制完成了《青海省中小河流水文监测系统新建水文(水位)站及雨量站管理办法》和《青海省中小河流水文监测系统新建水文(位)及雨量站运行维护管理方案》,同时建立并完善管理、考核制度和质量评估体系,做到组织、责任、设备、方案的落实,确保安全生产和水文监测系统正常运行;

2)依托与流域机构、科研院所有关单位建立的良好研讨咨询关系,采取聘请有关专家、技术人员和外派技术人员相结合的方式,组织开展形式多样的水文技术培训,累积培训人员约 300 人次;

3)在运行过程中和整编时严格执行国家现行颁布的水文行业规范的要求,如 SL 21—2006《降水量观测规范》、SL 460—2009《水文年鉴汇编刊印规范》等,保证了监测数据成果质量,提高了中小河流水文信息采集、传输,及洪水预警、预报能力,在青海省防洪减灾中发挥着不可替代的作用。

1.3 设备检查维护

中小河流水文监测系统监测设备主要有水位计、雨量计及通信模块等,鉴于设备运行正常与否将直接影响水文资料收集的质量和监测数据发送的时效性,因此各巡测队在每年汛前(4月份)组织人员分别对各站仪器进行全面检查和维护,内容包括设备之间数据线的连接、数据传输测试、电源电压量测和模块设置等,发现的问题尽量在现场解决,不能现场解决的后期反馈到厂家解决,从而确保各监测设备的正常运行[2]8-9。同时根据青海省中小河流水文监测系统平台检查监测数据的传输情况,当监测数据传输出现问题时,及时下站进行检查。

2 监测系统信息采集及数据监测与处理

2.1 信息采集系统基本组成

信息采集系统由省中心、分中心站和测站 3 个系统组成。其中省中心、分中心站系统主要由硬件和软件设备组成,硬件设备包括应用和数据库服务器、调度工作站、磁盘阵列、网络交换机、路由器及后备电源等,软件主要由操作、数据库、决策等系统软件组成;测站系统主要安装在现场的监测设备和遥测通信终端,遥测终端以定时自报的方式将采集的数据无线传输至省中心、分中心站。

2.2 数据监测与处理

监测数据分为雨量和水位 2 大类,其中雨量采用翻斗式雨量计自记观测,分辨率有 0.1,0.2 mm 2 种,记录间隔时间为 5 min,当有降水数据时采取每 5 min 发送 1 次数据至中心站,当无降水数据时采取每 1 h 发送 1 次数据到中心站;水位采用雷达水位计观测,观测间隔时间为 6 或 20 min/次,水位平稳时每日 8 时发送 1 次数据至中心站[2]7。

监测时间为每年 5月 1日至 9月 30日,由于监测数据传输质量受测站附近地形地貌、天气状况、卫星移动和移动基站覆盖程度等综合影响,中心站接收数据时常有数据传输不及时或缺失等现象,因此为确保资料的整编质量,汛后(10月份)组织人员下站对监测数据进行现场下载,条件允许时也可以采用召测下载数据。监测数据采用南方片软件进行整编,整编时严格执行国家现行颁布的水文整编规范的有关要求。

3 监测系统取得成效及存在问题

3.1 取得成效

1)中小河流水文监测系统监测数据采用自动采集、固态存储、远程传输的方式,改变了原有以驻测为主的监测方式,进一步优化了人员机构和配置,为青海省艰苦地区水文测验方式改革开启了新篇章。

2)中小河流水文监测系统建设,提高了青海省水文监测装备和技术水平,增加了监测站点,弥补了定位观测的局限性,增强了水文资料的完整性,扩大了水雨情信息采集范围,能及时掌握水雨情动态,为防汛减灾提供了预警服务。

3)项目引进了先进设备和监测技术,通过技能培训和实践操作,提高了水文职工的业务技能水平,培养锻炼了一大批勇于创新、善于思考、敢于开拓、综合素质较高的业务技术骨干力量,使青海省水文水资源监测能力水平得到了提高。

3.2 存在问题

1)由于青海省中小河流水文监测系统建设规模大、任务紧,项目论证时间短,造成个别区域雨量监测站点过于密集。

2)由于监测站点全部为无人值守站,加上个别站看护人员责任心不强等问题,致使部分监测设备组件(如太阳能电池板、北斗通信终端机、水位计探头等)偷盗严重。

3)大多数河流河床为砂砾石组成,河床在各水位级存在不同程度的摆动影响,致使在某一段时间内雷达水位计无法监测到相应的水位或监测的水位数据代表性不足。

4)由于本工程专业综合性强,涉及的技术含量高,加上个别工作人员对新仪器的应用不熟练,仪器出现故障往往不能及时排除,特别是当出现设备恢复出厂设置时,经常需将设备组件拆除后返回厂家进行解决。

5)青海省环境气候条件特殊,如受云雾、地形的遮挡等影响,致使部分站点的监测数据传输不畅或无法进行远程召测下载,监测数据需现场下载。

6)个别站点位置相对偏远,藏汉语言交流不畅,车辆通行路段条件差,天气变化频繁且极端恶劣等,对青海省水文监测系统的运行管理带来诸多不便。

7)多数采用北斗卫星通信方式的设备故障频发,故障主要集中在设备模板设置自动恢复成出厂设置、通信模块自动断电、受天气影响数据传输不及时或数据缺失等。

由于青海省站点多面广,加之地区的特殊性,针对上述问题,主要开展如下工作:1)加大与看护人员的联系沟通力度,督促做好设备的日常管护工作;2)加强与相关科研院所的沟通,同时通过中小河流水文监测系统监测平台及时了解仪器运行状态,发现问题及时处理;3)加大有关技术人员的培训力度,使广大职工摸清设备的参数设置,提高常见问题的处置能力;4)每次检查维护前充分考虑地区的特殊性,提前做好充足的准备,规划行车路线,给足行车时间,不计时间代价等。通过这些工作的开展,确保各年度监测工作的顺利完成。

4 结语

通过 2年多的工作开展,青海省中小河流水文监测系统的运行管理模式是成功的,加上自动监测远传数据设备的成功应用,解决了青海省偏远艰苦地区开展水文监测技术上的难题和工作人员不足的问题,达到了预期目标。为进一步提高今后青海省中小河流站点运行管理的质量,更好地为地区防汛减灾决策提供科学依据,建议做好以下几方面工作:

1)开展维护工作前,要结合考虑区域特殊性,充分了解当地的治安情况和路段通行条件,配备相应的防寒防暴和应急装备,以确保工作人员的人身安全;要与相关部门进行沟通,并通过中小河流水文监测系统信息平台实时掌握设备数据的报送、运行等情况,备足相关配件,如蓄电池、太阳能板、GSM/GPRS 卡等,以便及时发现问题并处理。

2)现场维护时,应坚持“逐项检查、就地解决”的原则完成相关工作,当现场不能解决的,应与相关单位技术人员及时进行沟通解决,一时不能解决的带回来集中进行解决。

3)鉴于采用 GSM/GPRS 通信方式的设备运行稳定性较好,随着地区网络信号覆盖范围的扩大,本着保证监测数据传输和经济的原则,建议在移动或联通信号较好的地区将北斗卫星通信方式改为GSM/GPRS 通信方式。

4)积极探讨在现有水文管理机构和体制下,深化管理体制改革,做好水文测验方式改革创新工作,同时完善巡测队人员管理调配方案,积极探索精兵高效的水文测报模式,开展水文巡测,推进水文测报自动化发展,更好地为防汛减灾提供预警预报服务。

5)待条件允许时,应结合地区降水特性、河流和居民分布情况等,对部分密集地区的雨量监测站点进行优化调整。

[1] 水利部水文局. 中小河流水文监测系统建设技术指导意见[R]. 北京:水利部水文局,2011: 2-18.

[2] 青海省水文水资源勘测局. 青海省中小河流水文监测系统新建水文(位)站及雨量站运行维护管理方案(试行)[R]. 西宁:青海省水文水资源勘测局,2013.

[3] 青海省水文水资源勘测局.青海省中小河流水文监测系统新建水文(水位)站及雨量站管理办法[R]. 西宁:青海省水文水资源勘测局,2013: 1-3.

Operation and Management of Hydrological Monitoring System for Small and Medium Rivers in Qinghai Province

HE Zhuolun1, CAO Zicong2

(1. Hydrology and Water Resources Survey in Qinghai province, Xining 810001, China;
2. Jiangsu Naiwch Co.Ltd, Nanjing 210012, China)

By more than two years continuously exploring and running of Qinghai province small and mediumsized rivers hydrology monitoring system,it establishes a set of complete construction,monitoring and operation management system,accumulates a wealth of experience. Elaborating from engineering organization operation management, information collection and transmission processing, and the existing problems in the operation progress and the effective ways, it puts forward the corresponding suggestion combining with the actual work as a reference in the future work。

small and medium rivers; hydrological monitoring; monitoring system; operation and management; maintenance

P332

A

1674-9405(2015)04-0066-04

2015-06-03

何灼伦(1981-),男,重庆江津人,工程师,主要从事水文水资源勘测、水文分析计算、水资源评价等工作。

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