水情自动测报系统在勐腊县大沙坝水库运行管理中的应用

刘星宇

刘星宇云南省西双版纳州勐腊县水务局西双版纳州勐腊县666300

摘要：水库大坝安全是关系到人民群众的生命财产安全，通过水库水情自动测报系统、大坝安全监测系统和闸门自动控制系统，实现水库的水文水情资料分析、大坝安全运行诊断、洪水预报和水资源优化配置的运行管理决策支持系统，以现代化手段对大坝安全运行实施实时的监测和诊断，以科学的方法和手段充分保障大坝安全、可靠的运行管理需要。

关键词：水库；水情自动测报系统水情自动测报系统、大坝安全监测系统和闸门自动控制系统；应用

WaterregimeautomatictelemetrysysteminMengLaXianDaShaBareservoiroperationmanagementapplication

LiuXingYuxishuangbannainyunnanprovinceMengLaXianxishuangbannamunicipalbureauofMengLaXian666300

Abstract:thereservoirdamsafetyisrelatedtopeople'slifeandpropertysafety,throughthereservoirwaterregimeautomatictelemetrysystem,damsafetymonitoringsystemandthegatetheautomaticcontrolsystem,therealizationofthereservoirhydrologicwaterregimematerialanalysis,damsafetyoperationdiagnosis,floodforecastandoperationoftheoptimizationallocationofwaterresourcemanagementdecisionsupportsystemtomodernmethodsforthedamsafetyoperationimplementreal-timemonitoringanddiagnosis,withscientificmethodsandmeanstofullyguaranteethedamsafetyandreliableoperationmanagementneed.

Keywords:reservoir;Waterregimeautomatictelemetrysystemwaterregimeautomatictelemetrysystem,damsafetymonitoringsystemandthegatetobeautomaticcontrolsystem;application

一、工程概述

勐腊县大沙坝水库位于勐腊县城以北14km，南杭河与南腊河交汇处下游约500m的南腊河上，设计坝型为粘土心墙堆石坝，最大坝高38.2m，坝顶长176.6m，总库容6800万m3。按二十年一遇的防洪标准设计，可保护下游面积2.0万亩，保护人口2.05万人。配套渠道全长21.416km，灌溉农田5.61万亩，坝后电站装机1×1600kw、1×4000kw，年发电量1500万度。是一座以灌溉为主，兼顾防洪、发电和旅游综合利用的中型水库。

二、水库自动化运行管理的重要性

大沙坝水库位于南腊河中上游，属全国重点防汛水库，根据上级水利部门的要求，为了提高水库运行管理能力、防洪和兴利调度能力。结合大沙坝水库的实际情况，相关部门批准同意建设了大沙坝水库水情自动测报系统、大坝安全监测系统和闸门自动控制系统，为实现水库自动化管理提供了重要的保证。水情自动测报系统是实现水库的水文水情资料分析、大坝安全运行诊断、洪水预报和水资源优化配置的运行管理决策支持系统。

通过大沙坝水库水情自动化监报系统，实现水库雨情、水情信息自动化收集，实现水情数据的自动采集、存储、处理、传输和分析，为水库运行管理提供及时的水库和区域的水情信息，以规范的手段、准确的水情信息为依据，实现科学使用水量的水库水资源管理和调度。并通过大沙坝水库闸门自动控制，在准确的水情信息分析基础上，实现水库蓄、泄水手段的自动化，提高水库调度能力、水资源的利用率和经济效益。

大坝安全是关系到人民群众的生命财产安全，通过大沙坝水库大坝安全监测系统，以现代化手段对大坝安全运行实施实时的监测和诊断，以科学的方法和手段充分保障大坝安全、可靠的运行管理需要。

同时，通过水库自动化气象监测、计算机信息系统，实现水库以水情测报系统、大坝监测系统、闸门自动化监控系统为主的自动化系统的全面信息支持，并实现网络化传输、系统化服务和区域性连网的需要。

通过本系统，勐腊县防汛指挥部门和大沙坝水库管理局可以同步收到大沙坝水库及相关区域的实时水情数据，实现大沙坝水库水情数据的实时传输、处理和分析，为大沙坝水库安全度汛、提高水资源利用率和发展经济效益，实现水库运行自动化管理起到重要作用。

三、系统在水库运行管理中的应用

（一）水库水情自动测报系统

1、超短波雨量水位遥测站

超短波雨量水位遥测站主要由遥测仪、数传电台、12AH蓄电池、5W太阳能板、雨量传感器、水位传感器、天馈线系统及安装套件组成。

遥测站为无人值守，全天候工作，定时、实时发送雨量和水位数据，根据配置要求自动采集传感器数据，并向分中心主动发送测报数据；当被测参量（雨量、水位）产生一个增减变化时，测站自动采集并发送数据，发送分中心站；遥测站收到中心站或分中心站索取当前测报数据或者测报站内的自记数据命令时，测报站响应该命令，将相应的数据发送到中心站或者分中心站。同时遥测站具备人工置数装置（选配），雨量或水位越限报警，电源和故障报警的功能。

2、自动气象站

自动气象站主要由雨量传感器、温湿度计、风速仪、风向仪、蒸发传感器组成。对风速、风向、气温、湿度及蒸发量的进行自动监测，以完善和建立大沙坝水库和勐腊县水情数据库。

全部传感器信号接入气象站的SMARTDATA-2000F-M数据处理终端，再传输水库分中心的SMARTDATA-2000C水情中控仪进行进行处理，并传输到水情工作站进行统一处理、显示和入库。

3、电视监视站

电视监测系统是水库自动化监测系统的组成部分,它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监控场所的一切情况；可以把被监控场所或监控对象的图像内容传送到监控中心，使被监控场所一目了然。本系统还可以对大坝情况、坝区及大坝上下进行直接的视频监视，对水库水尺进行监视。

（二）水库分中心站

水库分中心站是本水情测报系统的核心，是连接、接收、处理和远程控制水情测报系统内测量站点的系统中心，分中心站能实时接收各遥测站的数据（包括人工置数信息），进行合理性检查、打印并存贮原始数据；将收集的数据进行归类并生成数据文件，可对数据文件进行查询，插补和修正；对数据进行图表化处理，显示、打印、绘制各种表格与图形。

四、为防汛抗旱工作提供的作用

大沙坝水库工程位于县城上游14km的南腊河上，坝址以上径流面积910km2，多年平均产水量5.12亿m3。南腊河勐腊县城段河岸只能抵御二十年一遇的洪水，加之勐腊县是强暴雨区，单点暴雨极易发生大洪水，南腊河流域暴雨洪水点多面广，暴发突然，破坏力极强，洪涝灾害频繁。防汛抗旱的正确决策，来自于灾害信息的及时反馈，水文信息测报是防汛抗旱的耳目和参谋，在防汛抗旱中有着举足轻重的作用。水情自动化监测系统实现对水库、河道、流域、城镇的雨情、水情信息的收集，实现水情数据的自动采集、存储、处理、传输、分析和报警，为洪水预报提供快速、准确的水情数据，为防汛决策提供第一手的资料和依据，是水库调度管理自动化和防汛决策指挥的基础，是及时、准确、可靠收集水文资料的最佳手段。通过对监测数据的分析，水情的科学调度，泄洪、蓄水的实时闸门自动控制，为防汛抗旱减灾提供有力的保障。为了满足本区域和相关大流域的防汛抗旱减灾需要，大沙坝水库必须在水情信息的监测预报方面起到切实可行的作用，在规范和统一的原则上建立大沙坝水库水情自动测报系统工程，汛期时能够实现对南腊河流域的水情实施严密监视，保证测得到、测得准、报得快、报得好、及时、快速、优质的为各级防汛部门提供科学的决策依据。

（一）系统在水库运行管理工作中发挥的作用

2008年8月9日和9月27日水库上游突降暴雨和特大暴雨，水库管理局在水库分中心站机房上监测到上游各测站的降雨量和来水量：大沙坝水库日降雨量分别为52mm、137mm；纳卓日降雨量分别为80mm、89mm；瑶区日降雨量分别为101mm、111mm；苗新寨日降雨量分别为110mm、125mm；勐伴日降雨量分别为84mm、86mm；曼燕日降雨量分别为82mm、144mm；曼崩日降雨量分别为78mm、73mm；卡咪日降雨量分别为79mm、74mm；景飘日降雨量分别为49mm、98mm。通过对各测站所发出的数据进行综合分析，预测将会对辖区内和下游造成的灾害程度，根据计算机显示的数据，预测入库流量超过10年一遇（428m3/s）的洪水（流量560m3/s以上），在这两次入库流量超过10年一遇的情况下，大沙坝水库经过水库的防洪调度，利用库容、溢洪道泄洪能力相结合，充分考虑下游河段防洪标准，使下泄流量分别控制在400m3/s和340m3/s以下，将这两次的洪峰经过水库调节削减了40%，减少了下游10多个村寨被洪水淹没，合计减少经济损失达2000多万元以上。通过这两次的洪水，证明建立水库水情自动测报系统是实现水库雨情、水情信息自动化收集、存储、处理和分析，为水库运行管理提供及时和准确的水情信息，实现充分利用水资源、科学管理和调度好水库的一个重要手段。

五、结论

建立水库水情自动测报系统，是符合水库信息管理、安全管理、调度管理等自动化运行管理的需要。水情自动测报系统是利用先进的自动控制、计算机网络、信息化和数字化等技术手段，建立现代化的水资源实时监控系统，实现优化配置管理信息系统和决策支持系统，对水资源进行优化配置和科学调度的一项投资少，见效快的信息系统工程。