水利枢纽水情信息监测系统的建设管理
发表时间：2019-02-13T16:29:34.250Z 来源：《建筑模拟》2018年第32期作者：宋强
[导读] 水情信息监测是应用各种监测设备完成站点的降水、流量、水位等水情数据的采集和自动遥测。
文章针对水利枢纽建立的水情监测系统进行建设管理分析，对各个监测系统情况，提供改善对策和建议。
宋强
汉江水利水电（集团）有限责任公司湖北武汉 430048
摘要：水情信息监测是应用各种监测设备完成站点的降水、流量、水位等水情数据的采集和自动遥测。
文章针对水利枢纽建立的水情监测系统进行建设管理分析，对各个监测系统情况，提供改善对策和建议。
关键词：水利枢纽；水情信息；监测系统；建设管理；
1建设完善枢纽工程水情信息系统的必要性
为了提高水利枢纽工程的现代化管理水平，必须使水利工程管理向现代水利、可持续发展水利转变。
由于该河流域水资源的有限性、水雨冰雪情的变化性、农业灌溉的时效性、生态供水的动态性和水资利用的系统性等特点比较突出，因此，提高工程水利信息化水平，实现水资源的统一管理和优化配置，提高用水效率，确保工程安全运行，建设与完善水利枢纽的水情信息监测系统非常必要。
2水情信息监测系统运行建设管理
2.1水情监测项目设计
①大坝渗流监测；②出库、入库水位监测；③出库流速监测；④视频监视；⑤闸门自动化监控。
对于各水利枢纽来说，地处降雨比较少的地区，长期干旱，所以蒸发量和降雨量可以不予计算，关于入库的水位可以使用雷达式水位计分辨率是3mm以及量程为20-50m的振弦式水位计进行测量，出库水位使用雷达式水位计分辨率是3mm进行监测。
2.2建设枢纽水情调度控制中心
建设枢纽水情调度控制中心，将所有水情信息数据进行汇总核算、综合分析反馈，实现水情监测、闸群调度的远程控制。
按照防洪调度的总体要求，将相关水情信息接入防汛抗旱专用网，实现防汛抗旱信息资源的互补共享，提高枢纽工程防汛、抗旱工作的预见性管理水平。
同时建管局相关业务人员可按分级权限要求，对水情监测信息进行远程查询、修改、传阅、打印、发布，建成集现地与远程于一体的调度集权控制中心。
2.3修建水文测站
近年来，城市化促使自然环境发生较大变化，城市下垫面与天然状况的滞水性、渗透性、热力状况均发生了明显变化，这些因素使城市的年降水量明显增加，短历时局部强降雨发生的频次也显著增加，在城市大面积不透水化的条件下，必然引起降雨期间流域下渗量减少，地面径流量增加，产流时间缩短，汇流时间加快。
每年6-9月，一些地区最易因遭受雷电暴雨等强对流天气影响而引起部分路段、片区出现暂时性积水。
为了及时掌握城市的降雨量与时空分布，适时调整站网，利用遥感、遥测、计算机网络等新技术建立城市雨水情监测站网，使监测城市暴雨能力明显提高。
为精确计量水库实时进库流量，必须在水库回水线及校核水位以上干流和主要支流各修建水文测站1座，保证可控制坝址以上95%以上的径流，适时掌握入库流量的变化情况。
由于这些水文站所处位置坡陡险峻，属于无人区，交通、通讯不通，所建水文站采用传统的人工值守和中继站通讯模式均不可取，必须采用无人值守、信息数据自动采集和卫星发送传输自报模式，电源可根据当地日照时间长、太阳能资源丰富的特点，结合水文测站的动力需求情况，采用太阳能电池板。
同时将现有的托满报汛水文站改成无人值守、信息数据自动采集和卫星发送传输自报模式。
水文测站建成投运后既可提高数据信息的处理速度和精度，提高工作效率，又可大大降低运行管理的劳动强度。
现有的出库水文站由于距离枢纽调度中心较近，仍采用无人值守、信息数据自动采集和光纤通道直接传输模式。
2.4水库精确进库量计算
想要得到精确实施进库水流量，需要在水库回水线和校核水位以上的支流和干流建立水情监测站，这样可以对坝址95%以上的径流进行控制，从而掌握实施进库流量情况。
而且因为水情监测站地处位置比较险峻，交通和通讯都不是很好，选择传统人工水文站值守、中继站模式的通讯，是无法到准确进库量监测的。
所以，关于水库进库量可以选择卫星发送信息、数据自动采集等技术实现无人值守，电源方面可以选择太阳能的方式提供，因为当地的日照时间比较长。
2.5改变目前水库水位计
根据实际情况，建设一套雷达式或是振弦式的自记水位计，实现在涌浪比较大、水库结冰等环境下水位的有效监测。
之后在建设一套形式相同的坝后自动水位监测系统，从而实现大坝安全监测。
改造现有的水库水位计，增设一套振弦式或超声波式自记水位计，以满足在水库结冰、涌浪较大等不利条件下水位的正常监测。
同时增设一套相同形式的坝后水位自动监测装置，以便大坝安全监测分析之用。
建立的这两个测点要与枢纽调度中心相距较近，考虑到经济方面，可以使用光纤通道实现数据传输。
2.6建立视频监测
全球步入信息化时代，人们了解事物、获得信息的需求已经从文字、数据方式发展到媒体方式。
在需求推动下，多媒体计算机技术和通信技术迅猛发展，相互结合，逐渐发展为一种新兴技术——多媒体通信技术。
有关研究表明，要进行有效的信息交流，55％-60％依赖于画面的视觉效果，33％-38％依赖于说话者的语音，只有7％依赖于数据内容。
因此，可以看出视频监测功能在防汛指挥、抢险救灾中发挥着重要的作用。
它是利用网络视频传输手段，对各水文站断面、水位站水尺实时画面进行浏览监视。
视频通过网络传送多个站点的水雨情信息，供决策者在第一时间掌握实时信息。
水情中心接收显示系统可以实现现场实时图像、数据的同时显示，使各类汛情信息的综合查看与会商更具直观性和便捷性，有助于提高防汛指挥决策的准确性与科学性。
3经验和建议
关于水利枢纽水情信息监测系统建设，需要根据当地气象、地理和水文情况进行规划，建立一个连续性、完整性、经济性的监测数据系统。
对于降水比较少的地区，可以建立一个以冰川融水为主的河流监测管理系统。
实现气温、洪峰流量、冰川积雪、高空零度层、洪水总量、洪水过程线等信息的监测预报。
关于风速风向、蒸发、水温、雨量、湿度等项目可以建立较少的监测设施。
另外，水情监测站关于
出入库水量还需要建立一套人工测量装置系统，每年进行1-2次的人工定期监测，与自动监测数据进行相互修正和验证。
同时在监测手段上创新不够，应大量引进先进的雨量、流量、水位等先进的监测设备，如遥测翻斗式雨量计、电波流速仪、测量剖面流速分布的声学多普勒剖面流速仪（AD-CP）、气泡式水位计、雷达式水位计、视频监测系统等。
同时适时调整站网，大量采用雨水情监测新技术、新设备。
参考文献：
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