洛陽水情分中心自動測報系統(tǒng)簡介

□王 彬（洛陽市水務(wù)局防汛通訊站）

□水江濤（洛陽水文水資源勘測局）

□董艷紅（洛陽市水務(wù)局防汛通訊站）

一、水情分中心建設(shè)的重要意義

洛河、伊河是三門峽以下黃河的最大支流。洛陽市地處伊、洛河之間的灘地，伊洛河流域自古以來旱澇災(zāi)害頻繁交替，并直接影響到黃河下游地區(qū)。新中國成立以來，共有22年出現(xiàn)過較大洪水、大洪水和特大洪水，與此同時旱災(zāi)也是經(jīng)常發(fā)生的自然災(zāi)害。洛陽處于半濕潤半干旱地區(qū)，水資源相對貧乏，加上降水的時空分布很不均勻，年際變化又大，致使干旱較為頻繁，形成了“十年九旱”的氣候特征。干旱對洛陽市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響最大，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量低而不穩(wěn)，長期的干旱還引起人畜飲水困難，工業(yè)用水緊張，給國民經(jīng)濟各部門帶來了不利影響。水旱災(zāi)害嚴重制約著國民經(jīng)濟的發(fā)展，威脅著人民群眾生命財產(chǎn)的安全。

為防治水旱災(zāi)害，建國以來洛陽市投入大量的人力和物力進行伊、洛河整治，加強水利工程的建設(shè)，防洪抗旱能力大大增強，但完全依賴工程措施提高防洪標(biāo)準(zhǔn)和抗旱能力，不僅周期長、投資多，而且也難以完全實現(xiàn)防洪抗旱的目標(biāo)。防汛指揮系統(tǒng)的建設(shè)是加強防洪抗旱非工程措施的重要舉措，對于充分采用現(xiàn)代化信息技術(shù)，全面改造和提升傳統(tǒng)的防汛抗旱效率具有十分重要的意義。

建設(shè)洛陽水情分中心項目是重要的防災(zāi)減災(zāi)非工程措施，工程的建設(shè)將提高水旱災(zāi)害信息采集、傳輸、處理的時效性和準(zhǔn)確性，提高防汛抗旱指揮決策的科學(xué)性，更充分地發(fā)揮水利工程的減災(zāi)效益。

二、水情分中心基本情況

洛陽地處豫西山區(qū)，主要有崤山、伏牛山、熊耳山、外方山，山地面積廣大，地貌復(fù)雜多樣，地勢西南高東北低，東西之間地勢起伏高達2000m以上。水情分中心設(shè)在洛陽市區(qū)洛陽水文水資源勘測局辦公樓內(nèi),具體輻射范圍包括洛陽、三門峽兩個地級市和汝州縣級市。

三、水情分中心建設(shè)目標(biāo)

洛陽水情分中心自動測報系統(tǒng)建設(shè)的總目標(biāo)是根據(jù)防汛抗旱的需求，建成一個以水旱災(zāi)情信息采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)、通信系統(tǒng)為保障、決策支持系統(tǒng)為核心的水文信息系統(tǒng)。要求該系統(tǒng)先進實用、高效可靠，能為各級防汛抗旱指揮部門及其它有關(guān)部門及時提供各類防汛抗旱和水資源信息，較準(zhǔn)確地作出降雨、洪水和旱情的預(yù)測預(yù)報，為防洪抗旱調(diào)度決策和指揮搶險救災(zāi)，以及水資源評價提供有力的技術(shù)支持和科學(xué)依據(jù)。系統(tǒng)建成后應(yīng)達到下列主要目標(biāo)：

一是在水情信息采集方面，報汛站雨量和水位觀測，全部采用數(shù)據(jù)自動采集、長期自記、固態(tài)存儲、數(shù)字化自動傳輸技術(shù)，以提高觀測精度和時效性。報汛站的測洪能力提高到相當(dāng)于設(shè)站以來發(fā)生的最大洪水或略高于堤防防御標(biāo)準(zhǔn)的水平。重要水文站在發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水或意外事件的情況下，有應(yīng)急測驗措施。對流量、泥沙等其它水文信息通過人工置數(shù)進行數(shù)字化自動傳輸。

二是在報汛通信方面，通過對報汛站報汛設(shè)施設(shè)備的更新改造和建設(shè)水情分中心，實現(xiàn)在20min內(nèi)收集齊報汛站的雨水情信息，30min內(nèi)上傳至國家防汛抗旱總指揮部的目標(biāo)。

通信方面，根據(jù)防汛抗旱需要，首先考慮使用郵電公網(wǎng)，充分發(fā)揮已有防汛通信網(wǎng)設(shè)施的功能，提高和加強通信的保障程度，為防汛抗旱調(diào)度指揮提供可靠的通信保證。

三是系統(tǒng)集成方面，以決策支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)等開發(fā)技術(shù)為手段，建立為防汛抗旱決策和水資源評價提供技術(shù)支持的系統(tǒng)。該系統(tǒng)能提高防汛抗旱和水資源管理的工作效率、質(zhì)量和效益，保證決策的科學(xué)性和正確性。

四、水情分中心站網(wǎng)布置

洛陽水情分中心共有30個報汛站，其中中央報汛站12個、省級報汛站18個，基本上可以滿足防汛的需要。

12個中央報汛站中有水文站4個，水位站1個，水庫站6個，雨量站1個。在12個報汛站測驗設(shè)施設(shè)備建設(shè)中，雨量項目共新建雨量觀測場10個，改造雨量觀測場2個，配備翻斗式雨量計12個，傳輸方式為有線傳輸。水位項目中改造水位自記井4座，新建水位自記井1座，傳輸方式為有線或無線傳輸；配備浮子式水位計5處，傳輸方式為有線或無線傳輸；配備壓力式水位記6處，站內(nèi)傳輸方式為無線或有線傳輸。

18個省級報汛站中水庫站8個，雨量站10個。在18個報汛站測驗設(shè)施設(shè)備建設(shè)中，雨量項目共新建雨量觀測場18個，配備翻斗式雨量計18個，全部采用有線傳輸。水位項目中新建水位自記井1座，配備浮子式水位計1處，傳輸方式為無線傳輸；配備壓力式水位記7處，傳輸方式均為無線傳輸。

五、水情分中心運行情況

洛陽水情分中心共有各類遙測站點30個，其中有19個水位站同時測報雨量（10個壓力式水位站，9個浮子式水位站）、11個雨量站。我們對水情分中心所接收的2008年汛期的數(shù)據(jù)進行了詳細分析，根據(jù)遙測數(shù)據(jù)與人工觀測數(shù)據(jù)對比，結(jié)果如下：

（一）雨量數(shù)據(jù)分析

判別雨量數(shù)據(jù)是否合格的標(biāo)準(zhǔn)是：當(dāng)日雨量＜20mm時，相對誤差＜10%為合格；當(dāng)日雨量＞20mm時，絕對誤差＜3mm為合格。此外，遙測站用的翻斗式雨量計分辨率為0.5mm，而人工觀測用的自記雨量計分辨率為0.1mm，因此，當(dāng)日雨量＜5mm時，相對誤差雖然＞10%，但絕對誤差只要＜0.6mm也視為合格。

洛陽水情分中心共有雨量遙測站30個，通過對2008年汛期的雨量遙測數(shù)據(jù)與人工觀測數(shù)據(jù)對比分析，結(jié)果為：30個遙測站降水量數(shù)據(jù)合格率達到89.7%，其中合格率在90%以上的有21個站，合格率在80%～90%之間的有7個，合格率在80%以下的有2個站。統(tǒng)計結(jié)果表明，雨量遙測數(shù)據(jù)與人工觀測數(shù)據(jù)誤差較小，基本能滿足報汛要求。經(jīng)對雨量數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析，雨量的誤差主要是由觀測儀器位置差異和遙測設(shè)備信號不穩(wěn)定造成的。

（二）水位數(shù)據(jù)分析

判別水位數(shù)據(jù)是否合格的標(biāo)準(zhǔn)是：遙測數(shù)據(jù)與人工觀測數(shù)據(jù)絕對誤差≯5cm為合格。

洛陽水情分中心共有水位遙測站19個，通過對2008年汛期的水位遙測數(shù)據(jù)與人工觀測數(shù)據(jù)對比分析，結(jié)果為：除5個站遙測設(shè)備出現(xiàn)故障外，其余站合格率達到79.8%。在19個水位遙測站中，有10個站采用的是壓力式水位計，有9個采用的是浮子式水位計，經(jīng)對水位數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析，浮子式水位計的精度普遍高于壓力式水位計，造成水位數(shù)據(jù)誤差較大的原因主要是水位自記井進水口被泥沙淤積，沒及時清淤、人工觀測數(shù)據(jù)超出遙測系統(tǒng)觀測范圍和遙測設(shè)備或傳輸系統(tǒng)發(fā)生故障等。

六、水情分中心管理與維護

（一）建立一套完善的管理制度

水情分中心應(yīng)安排專人負責(zé)系統(tǒng)設(shè)備的維護和管理，定期和不定期對儀器設(shè)備進行檢查維護，出現(xiàn)故障及時處理。水情值班人員每天查看各報汛站的來報情況，從中檢查發(fā)現(xiàn)測站設(shè)備運行情況，并定期召測各報汛站的水位、雨量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問題及時通知系統(tǒng)維修人員下站修復(fù)；同時，檢索、對照自動發(fā)報軟件的數(shù)值及格式是否正確，遇有問題及時與有關(guān)單位聯(lián)系，并認真做好記錄。

（二）加強對遙測設(shè)備的管理

各遙測站應(yīng)配1名管理維護人員，負責(zé)遙測設(shè)備的維護和保管。水情分中心值班人員定期和不定期檢查系統(tǒng)儀器設(shè)備運行情況，并時常召測所屬轉(zhuǎn)發(fā)站的水位、雨量數(shù)據(jù)，確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。

各報汛水文站明確專人負責(zé)設(shè)備的維護和保管。值班人員應(yīng)經(jīng)常清理雨量傳感器濾網(wǎng)的灰塵和雜物，檢查儀器設(shè)備是否運行正常，每天校核遙測雨量、水位值與人工觀測值是否一致，發(fā)現(xiàn)問題及時上報，及時處理。

（三）遙測系統(tǒng)運行費用

洛陽水情分中心報汛通信系統(tǒng)建成后，系統(tǒng)運行管理和維護費用是系統(tǒng)能持續(xù)可靠運行的基本保證，需逐級落實系統(tǒng)的正常運行維護費。由于水情分中心報汛站點分布廣、地域?qū)?、站點多、大多數(shù)站點條件差、交通不便的實際情況，每年運行維護費應(yīng)不少于總投資的5.0%。為便于計算，中央和地方報汛站每年運行維護費統(tǒng)一按總投資的5.0%計算。

七、建議

部分已建成或正在建設(shè)的中型水庫，由于2003年洛陽水情分中心未建成，本次未能建設(shè)雨量、水位自動測報系統(tǒng)。如洛陽市的金牛嶺水庫、三門峽市的衛(wèi)家磨水庫、西段村水庫等，建議增補這些中型水庫遙測站的建設(shè)，以便于防汛調(diào)度和管理。后新建中型水庫，也應(yīng)將自動測報系統(tǒng)建設(shè)列入建設(shè)內(nèi)容。

洛陽水情分中心防汛抗旱指揮系統(tǒng)的建設(shè)將較全面地提高和改善基層單位的技術(shù)裝備、監(jiān)測能力、報汛手段、信息數(shù)據(jù)處理儲存檢索、辦公設(shè)施和職工素質(zhì)等，將有力地增強情報、預(yù)報和防汛決策的整體實力，加快防汛決策的科技進步，與經(jīng)濟社會先進技術(shù)同步發(fā)展，更好地為全省社會發(fā)展和國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。

洛陽水情分中心防汛抗旱指揮系統(tǒng)建設(shè)屬非工程設(shè)施，其效益主要是減少洪災(zāi)的損失，提高整個水利工程的經(jīng)濟效益。系統(tǒng)完成后，在其壽命期內(nèi)，能有效地減少潛在的洪災(zāi)和旱災(zāi)損失，充分發(fā)揮現(xiàn)有防洪工程和農(nóng)田水利工程作用，提高水利的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)地位，進而帶來巨大的社會及經(jīng)濟效益。