張 元
(遼寧省阜新水文局,遼寧 阜新 123000)
山洪災害防治事關人民群眾生命財產安全,事關農業農村經濟發展和社會穩定,為提高全國山洪災害防御能力,按照國務院安排部署,水利部于2010年起組織開展了山洪災害防治非工程措施、山洪災害防治項目建設。全國建成了大量的自動雨量站、自動水位站、視頻站和圖像站等設施設備,形成了系統完善的山洪災害監測預警體系,提高了山洪災害預警精準度,提升了山洪災害防御能力和水平。
為做好遼寧省山洪災害防治和農村基層防汛預報預警體系運行維護(以下簡稱山洪災害防治運維)工作,根據《遼寧省河庫管理服務中心(遼寧省水文局)關于做好2021年度山洪災害防治和農村基層防汛預報預警體系運行維護工作的通知》(遼河庫站網〔2021〕49號)有關要求,阜新水文局開始負責轄區內山洪災害防治自動監測站點及市縣級監控預警管理平臺運行維護的監督管理工作;但由于對站點情況掌握不清晰,因此自2021年5月起,阜新水文局就成立專門的工作小組,對78處站點和3個平臺進行摸底調查,包括位置坐標、設備類型、運行情況等站點基本信息;同時,為保證運行精度,對其中64個雨量站進行滴定校準。除此之外,還以水文資料整編為標準,進行了自動雨量站、自動水位站資料分析整理工作;協調所在市、縣水利(防汛)部門為山洪災害防治運維工作提供必要的支撐服務;及時反饋運維工作情況;汛后梳理總結運維工作,發現工作中存在的問題及隱患,提出站點優化、改善運維的建議。
山洪災害防治和農村基層防汛預報預警體系在阜新市轄區內布設64個雨量站、14個水位站、3個信息監測平臺進行現場摸底調查及雨量計滴定校準工作。
阜新市有山洪災害雨量站、水位站共78個,其中阜新市區有山洪災害雨量站9個,水位站3個;阜蒙縣山洪災害雨量站42個,水位站8個;彰武縣山洪災害雨量站13個,水位站3個。見表1。

表1 阜新市山洪災害防治自動監測站點統計表 單位:個
阜新市山洪災害自動雨量站、水位站已全部實現4G網絡通訊傳輸,有36個設備已完成RTU設備更換,另有29個自動監測站還需更換RTU設備,所有監測站點都沒有固態存儲功能。
2021年已完成63個自動雨量站的滴定工作,1處(拉拉屯站)由于設備故障無法校準滴定。
目前阜新山洪災害防治體系共有3個平臺,分別為阜新市區山洪災害監測預警系統、阜蒙縣山洪災害監測預警系統、彰武縣山洪災害監測預警系統,之前平臺分屬阜新市水利局、阜蒙縣水利局、彰武縣水利局分管;2021年,阜新水文局承接了平臺運維監管工作。如圖1—3所示。

圖1 阜新市區山洪災害監測預警系統

圖2 阜蒙縣山洪災害監測預警系統

圖3 彰武縣山洪災害監測預警系統
2021年度對阜新地區自動監測站點以及市縣級監控預警管理平臺信息進行了復核,累計完成78個站點。對觀測場經緯度、觀測場地高程、觀測場尺寸,儀器型號、儀器離地面高度等內容進行了信息復核。復核中發現2個問題:①雨量儀器設置不規范,平均高度2.11m,給維護運行等帶來諸多不便;②部分站點坐標位置不對,現已更改。
部分自動監測站點的監測環境不符合要求,場地內有遮擋物或離樓房近,分別是大巴、佛寺、沙拉、塔營子、太平鎮、伊嗎圖、招束溝、紫都臺、韓家店、烏龍壩、平安鄉、五峰等12個站。如圖4—5所示。

圖4 佛寺站距離樓太近

圖5 太平鎮政府站有遮擋物
部分山洪災害自動雨量監測站與現有的阜新水文局管轄的雨量站相距在3km范圍內,這樣就造成了重合,形成了資源浪費。此外,部分雨量站布設在水利站內或者鎮政府,周邊并沒有高山,距離真正可能發生山洪災害的地區較遠,不能起到山洪災害預警效果。
經過走訪調研,了解到造成這一情況的主要原因是,如果布設到有效的觀測區內,需要委托百姓村戶來照顧看管,并支付一定的維護資金,但現階段各鄉鎮的維護資金有限,無法支撐開銷,且村戶人員能力素質不一,勝任看管的人才不足,為延長昂貴器材使用壽命,故安放在水利站或鎮政府是目前比較有利的選擇。
有1個拉拉屯站雨量計翻斗變形,無法校準,現已要求運維單位對該雨量計翻斗進行維修或更換。
此次整編工作以水文站資料整編相關規范為標準,采用同樣的方法對山洪災害自動雨量站、自動水位站進行整編,累計完成了78個站點,包括64個自動雨量站、14個自動水位站。從目前整編結果來看,成果基本符合整編要求,數據基本準確,但仍存在一些問題:①部分雨量站存在整月無數據、某一段時間無數據、某一天無數據等情況。例如,興隆堡、雞冠山、長溝沿等15個雨量站在2021年5月31日前無雨量數據。八家子站無2021年9月資料。②整編發現,有的雨量站遇有大暴雨時降雨數值偏大,好像成倍增加,例如2021年8月10日及2021年9月20日部分站對比見表2。說明山洪災害設備有問題,滴定時也發現翻斗成倍記數的現象。

表2 2021年8月10日及2021年9月20日山洪災害雨量站與水文站數值對比 單位:mm
部分自動水位站資料不全或數據存在數據跳變情況,有的是整月無資料,有的是某一天無資料。例如,九營子、高林臺、清河門無2021年9月資料;東溝站無2021年5—6月資料。這類情況涉及8個水位站。數據跳變問題是除九營子站以外,其它13站數據均有跳變,其中對高林臺、清河門、席房、冮家、務歡池、招束溝、下滿土溝7站跳變數據進行了合理性分析、處理。但其他站跳變頻繁、異常,整編數據無法進行合理性處理。
通過整編發現,五峰站2021年7月13日漏斗堵塞,一直到汛末,造成溢流。整編參照水文局文革水庫雨量站進行處理、查補。紅帽子站自2021年8月1日一直到汛末,堵塞,顯示天天有雨。伊嗎圖站自2021年9月6日至汛末也存在此種情況,整編根據水文局東紅帽子站、伊嗎圖站進行處理插補。
阜新水文局一直通過平臺實時掌握自動監測站點(自動雨量站、水位站)運行工況。指定專人,每天定時查看市、縣運維平臺,全面掌握自動監測站點及平臺運行工況,尤其是故障站點情況,初步分析故障原因,為有針對性開展運維及監管工作做好準備。并做好運行工況記錄,填寫記錄表。
目前通過每日監控發現的問題有:①部分自動雨量監測站長時間在線卻無數據,涉及12個站;②部分站的臨近站有較大雨量數據,但本站卻顯示為0,涉及3個站;③數據串聯,明明是前一天的數據,卻在當日也繼續延續,涉及2個站。分析原因,可能是自動雨量監測站出現網絡故障,與平臺信息聯絡不暢,現已告知運維公司處理,但解決處理緩慢。
在2021年度運維工作開展過程中,與運維單位,市、縣防汛部門,省站網中心、水情中心等單位溝通、協調、匯報情況,通過監測平臺進行監測,發現問題及時通知運維單位,但由于和運維單位沒有隸屬關系,運維并不及時。譬如拉拉屯站,曾建議運維公司更換翻斗雨量計,但未更換。
根據本年度64個雨量站點信息復核成果與目前水文站網布局進行比對,有23個雨量站點在3km以內,占36.0%。有的甚至在一起(八寶海水庫),從而導致資源浪費;此外一些站點建在平原區或者區政府、鎮政府內,而非山洪區,發揮不出真正的預警作用;針對山洪災害站點布設不合理這一情況,建議進一步優化組合,拆除一些重合度高的雨量站,將其遷移至山洪區或空白地區,已達降雨監測范圍的廣而精,從而充分發揮山洪災害自動雨量站點預警效能。
現有平臺分散,涉及部門多,數據整合有障礙。首先水文局轄管的雨量站有自己的平臺,與山洪災害預警體系平臺功能重合,如果能加以整合,以一個平臺進行收集、整理、統計數據,能夠更好地提升工作效率,提高數據精度;山洪和地質災害防治涉及的部門眾多,國土、氣象等部門之間的信息資源共享存在阻隔。建議將水文、水利、氣象、國土等有關部門的信息資源也整合到一個監測預警平臺中,從而更好地發揮山洪災害預警預報作用。建議平臺網站進一步提升速度,優化界面。
增加山洪災害運維經費的預算,從而增加自動監測站點雇傭的看管人員,并加強監管人員的培訓工作,以確保設備的安全運行,實現監測站點布設的合理性;此外,平臺網站的優化需要經費投入,運維工作的實地走訪也需要下鄉補貼,因此合理的經費增加十分必要。
建議2022年從4月起恢復遙測,加大清理頻次,督促運維公司及時維修更換有問題的測站設備(解決雨量跳變問題)。
增加站點檢查頻次,發現問題,及時與運維公司溝通解決。建議上級主管部門加大抽查力度。
山洪災害防治工作是一項長期而艱巨的任務。總結一年的運維工作,筆者深感立足實際,因地制宜建設符合當地實際情況的預警系統,才能有效減輕災害損失。不斷強化預警預報體系建設,提高災害性天氣過程預測預報準確性,提高采集數據的精細化程度,加強山洪地質災害發生機理研究,做好災害易發區工程治理規劃,加大災害防御工作資金投入力度,加強水利、國土資源、氣象、民政等各有關部門協調配合,加大防災資源整合力度,實現監測預警信息共享,為防災減災決策提供保障。