水情測報系統在水庫防汛中的運用分析

張云鵬

摘 要：近年來，隨著水庫管理工作的信息化和自動化發展，水情測報系統在水庫防汛中得到了廣泛應用，從而使水庫管理水平得到了提高。基于這種認識，文章對水情測報系統進行分析，并對該系統在水庫防汛中的運用意義和方法展開了探討，從而為關注這一話題的人們提供參考。

關鍵詞：水情測報系統；洪水調度；發電調度

中圖分類號：TV697.1+3 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）28-0149-02

引言

利用水庫發電，還要做好水庫防汛工作，以便完成水庫的合理調度，進而使水電廠充分進行水能的利用。而采用水情測報系統，可以實現水庫自動化調度，并增強水庫運行的安全性和穩定性。因此，還要加強水情測報系統在水庫防汛中的運用分析，從而更好地加強水庫管理。

1 水情測報系統概述

所謂的水情測報系統，其實就是水庫防汛調度信息的采集、監測系統，能夠利用現代化遙測技術、通訊技術等技術完成各種水文信息的準確采集，并完成水情的預報，從而使水庫防汛工作得到有效開展。從結構上來看，該系統由水庫管理中心站、上下游各類測站及控制站、河道流域各類檢測站構成。其中，中心站由遙測終端、服務器防雷設備、網絡設備、工作站等構成，能夠完成各測站數據的接收、管理和分析。而各檢測站可以完成降雨量、水位等數據的采集，并利用有線或短波等方式完成數據發送。通過連接各類測站及控制站，則能完成各種數據的自動測量。就目前來看，水情測報系統已經在水文實時信息采集、洪水預報和防洪調度等方面得到了應用。

2 水情測報系統在水庫防汛中的運用意義

2.1 實現水庫自動化調度

在水電廠水庫防汛工作中，過去需要通過信息采集、傳遞、收集和處理等多個流程完成水文信息工作，所以難以完成信息的及時獲取，繼而難以實現水庫的科學調度。受這一因素的影響，水庫水能無法得到充分利用，給水電廠發電帶來了較大損失。而運用水情測報系統，能夠利用先進技術及時完成相關數據的收集，并結合自動采集得到的水文情況和氣候情況生成直觀圖表，加強對水庫汛期的實時掌控，進而使水庫能夠實現自動化調度[1]。因此，運用水情測報系統，能夠使水庫自動化調度工作得到更好開展，從而使水電廠水能利用率得到有效提高，進而為水電廠帶來更多的經濟效益。

2.2 增強電網運行可靠性

在傳統水庫防汛工作中，需要由基層人員利用專用設備完成水文數據采集。而由于采集過程較為復雜，得到的數據信息也具有內容復雜的特點，所以容易出現讀數、計量錯誤，從而導致后期數值的測算出現較大誤差。將這些數據用在水庫防汛調度中，則將導致水利發電機組的運行出現波動，進而給電網運行的穩定性帶來不良影響。運用水情測報系統，則能采用先進的技術完成水文信息數據的準確采集，并利用科學通訊技術完成數據的準確傳輸，最終利用計算機完成數據的科學計算，從而使水庫防汛調度工作得到科學開展。因此，運用水情測報系統，能夠減少水利發電機組的運行波動，使電網運行保持較高的穩定性。

2.3 提高水庫使用安全性

在水電廠水庫防汛工作中，未能科學完成水庫防汛調度，將導致汛災的發生，進而給水電廠生產運營帶來較大的安全威脅。而運用水情測報系統，能夠自動完成水情的測報，并提供準確的水情信息，所以能夠為水庫防汛提供技術支撐。在水庫調度管理的過程中，利用該系統指定科學的管理決策，則能使水庫防汛工作得到有序開展，確保水庫防汛功效的充分發揮，進而為水電廠的生產運營提供更多安全保障。

3 水情測報系統在水庫防汛中的實際運用

3.1 系統體系布置

在水庫防汛中運用水情測報系統，還要完成系統體系的合理布置。具體來講，就是要完成中心站、各類測站和檢測站的布置，以確保系統能夠正常運行。首先，可以利用遙測前置機、數據通信服務器、數據庫服務器和應用工作站等設備、設施完成中心站的布置，以確保系統能夠完成數據接收、分析和水情預報，并完成水庫運行調度、信息發布等任務。其次，可以結合實際情況完成多個水位雨量站、雨量站和個水位站的設置，以完成各測點水、雨情實施數據的采集和提供。在各測站布置時，為使裝置保持實時待機狀態，可以采用太陽能電池供電，以便使裝置耗電量多的問題得到解決，繼而使系統保持高效的數據傳輸效率。再者，在各測站及控制站的布置上，可以使用遠程控制終端、水位計、數據傳送裝置等，以加強數據信息的傳輸管理。通常的情況下，遙測站覆蓋面積較小，還應利用VHF短波通訊模式實現數據通信，并使用多級中繼組網完成數據的遠程傳輸，以免數據傳輸過程中出現錯碼、掉包等問題，進而使系統運行保持較高的穩定性[2]。此外，水電站水庫多處在山區，還要采取防雷措施，以免雷電給系統帶來損害。具體來講，就是要在室外各測站完成避雷針的安裝，并在機房完成避雷器的安裝，同時加強接地電阻連接。使用的避雷設備擁有較強過流能力，并且泄流時間較短，能夠為系統提供有效保護。

3.2 系統軟件結構

在水情測報系統軟件結構設計上，可采用三層軟件結構，即客戶端、應用服務器和數據服務器，從而分別為用戶訪問系統、業務邏輯實現、數據信息存儲和優化提供支持。在中心站軟件系統建設中，需設計界面層、數據庫層和業務邏輯層等多種平臺，從而分開完成數據訪問、存儲和分析，并加強系統范圍和功能的定義。在不同的運行環境中，可以采用不同的配置方式和系統結構，以滿足不同用戶的系統使用需求。此外，系統可以采用模塊化結構，按照功能完成各模塊的劃分，并完成模塊間的無縫集成。采用該種軟件結構，能夠使系統具有通用、可靠和便于擴展、升級的特點，能夠體現系統的先進性。

3.3 系統信息通信

采用系統實現信息通信，在水庫水文情況發生改變的情況下，各遙測站將完成水情信息的自動采集。而即便水庫水文情況未發生變化，每隔一段時間，系統也將采集水情信息。在對遙測站信息進行接收時，各類測站及控制站能夠完成數據的異地備份，中心站則能完成信息實時接收，并對信息展開統一分析。利用獨立接收裝置，水調系統可以完成要測數據的直接接收。與此同時，借助防火墻系統局域網數據庫服務器，防汛預警系統也能獲得有關數據。通過廠房發電監控系統，測報系統則能獲得機組發電數據，然后利用中心站數據服務器完成各種數據的綜合分析，以完成水庫運行數據的統一計算。此外，利用通訊接口，系統能夠為水庫調度決策的制定提供數據依據。從整體上來看，采用水情測報系統，各站點將采用不同的信息傳輸方式。在進項測量方面，各站點采用短波傳輸方式完成數據傳輸。在中心站與控制站之間，則可以采用光纖完成數據傳輸。

3.4 系統功能組成

從系統功能組成上來看，系統能夠提供數據采集處理、數據計算、水庫調度、綜合查詢、報表管理和洪水預報等功能。在這幾個模塊中，洪水預報為主要功能，可以根據流域水文特性完成防汛調度決策的制定，并實現對水庫的安全運行管理。該模塊采用河系預報和江模型這兩種方案，前一種主要進行河系預報，同時需完成降雨徑流預報。通過在河系預報中引入其他預報模型成果，則能起到相互補充的作用，進而使系統完成高精度預報工作。在水庫調度方面，系統不僅能夠完成洪水調度，同時也能完成發電調度。利用系統實現洪水調度，主要的目的是確保大壩安全，并且有效減少上下游淹沒損失。而想要達成這一目的，應加強水庫蓄洪量和分洪量的管理[3]。按照防洪庫容最小的原則，在汛期需要使水庫高水位歷時盡可能縮短，以確保水庫水位能夠達到汛限水位，進而更好地預防大洪水的出現。在發電調度方面，系統將以實時徑流、負荷和水文等三方面的預報成果完成發電效益分析，以達到綜合效益最大化的目標。結合采集的各種數據信息，系統會采用優化調度算法進行計算，確保電站發電調度規程和綜合要求得到滿足，然后結合當前發電形勢完成發電調度計劃的調整，進而完成發電調度決策。

4 結束語

通過分析可以發現，在水庫防汛中運用水情測報系統，不僅能夠實現水庫自動化調度，還能增強水庫運行的安全性和穩定性，所以能夠提高水電廠發電效率，為水電廠帶來更多經濟效益。在實際運用該系統的過程中，還要做好系統體系布置和軟件結構及通信設計，以便使系統能夠充分發揮各項功能，進而使水庫在汛期保持安全可靠的運行狀態。

參考文獻：

[1]王艷.半截河水庫水情自動測報系統分析[J].黑龍江水利科技，

2013，41（08）：110-111.

[2]張鴻，王東，王弛.水情遙測系統在水庫科學調度中的應用[J].黑龍江水利科技，2012，40（11）：238-239.

[3]李鴻鵬.強化水情自動測報系統管理與維護的重要性[J].黑龍江水利科技，2013，41（10）：163-164.

[4]胡江，宋小燕，萬濤.淺談魯地拉電站水情自動測報系統應用與實踐[J].科技創新與應用，2015（35）：221.endprint