摘要：近年來，國家十分重視水庫的除險加固工作，本文從當前水利現狀出發，針對我國小型水庫數量多、偏遠、分散等特點，積極響應國家號召，將計算機、通信、自動化等技術結合到水利工作中設計了天長市小型水庫雨水情自動測報系統，該文是從系統的必要性，方案構成和要求來闡述，有效預防洪澇災害，提高了工作效率，產生了社會效益與經濟效益。

　　關鍵詞：雨水情;自動水雨監測站;信息傳輸;監測

　　天長市地處安徽東部、江淮之間、淮河下游，屬于江淮分水嶺地區，因其特定的地理位置、特殊的氣候條件，天長市的防汛問題十分突出，加強小型水庫的除險加固建設對防洪安全、糧食安全和生態安全有著積極作用，因此全面實施小型水庫雨水情預警預報基礎設施建設十分重要。

　　1 概況

　　天長地處安徽省的最東部，江淮之間、淮河下游，屬于江淮分水嶺地區。除一面與本省來安縣接壤外，其余三面皆被江蘇五縣市區(六合、儀征、高郵、金湖、盱眙)環抱。地理位置為東徑118°39′～119°13′，北緯32°27′～32°58′。全市國土總面積 1770 km2，總人口63.46萬。如圖1所示。

　　它地處北亞熱帶，屬北亞熱帶濕潤季風氣候，氣候溫和，雨量適中，光照充足，四季分明，具有霜期短、日照長、雨量充沛的特點。多年平均降雨量1048.5 mm，年際年內分布極不均勻，年際最大豐枯變幅達2.81倍。年內降雨大多集中于夏季，占全年降雨量的70.0%以上。多年平均最大24 h降雨為103.2 mm，經排頻分析計算，相應10年、20年、50年一遇最大24 h暴雨分別為162.7 mm、193.3 mm和233.2 mm。

　　天長市地跨淮河流域和長江流域，其中淮河流域占96.8%。全市境內有新白塔河、老白塔河、銅龍河、楊村河、川橋河、王橋河和秦欄河等七條天然河流，呈掌狀分布由西向東匯入高郵湖，皆屬淮河入江水系，流域總面積2459.8 km2，其中境內1600.7 km2，境內長度為149.32 km，泄洪能力3550～4400 m3/s，引水能力82.5 m3/s。全市有高郵湖、百蕩湖、沂湖、黃家湖、沙湖、洋湖等天六個然湖泊，其中高郵湖為省際湖泊，湖泊匯水面積 1657 km2(不包括高郵湖)，蓄水量23.3億m3(7.5 m水位)。如圖2所示。

　　天長市現建有103座雨水情自動監測站點，從要素上劃分，涉及自動雨量監測站點45座，自動水位監測站點91座，自動水位雨量監測站點21座。從覆蓋河流及水庫上分，涉及6條主要河流，9座中型水庫，29座小(1)型水庫，60座小(2)型水庫。

　　2 工程建設的必要性

　　天長市屬于低山丘陵區，水系分散，小型水庫數量多、分布廣，由于部分小型水庫無監測設施，洪水來臨無法及時獲得水位資料，會給防汛工作帶來困難，而小型水庫雨水情自動測報系統的建設，可有效提高雨水情信息采集的準確性、時效性，從而延長洪水預見期，提高預報精準度，既保證了水庫安全，又能為洪水資源化提供準確的決策。《安徽省水利信息化發展“十三五”規劃》對提高防洪減災和防汛抗旱應急管理能力等提出明確要求，但仍存在部分小型水庫雨水情自動測報系統尚未安裝，自動監測系統和防汛通信預警設備不完善而影響小型水庫汛情險情的及時報送和發布的問題。

　　3 系統組成

　　利用信息采集系統建設水位自動監測站，通過水位計和數據采集終端實現雨水情數據的實時、自動采集，為防汛調度提供基礎數據;利用信息化網絡系統基于IP網來實現業務，IP技術的成熟度高，技術發展迅速，可以很好地實現數據的共享傳輸;監測站基座土建工程，監測站供電采用蓄水池組和太陽能光電板浮充方式，監測站鋪設環形均衡接地網并安裝避雷針，設備、設施必須在避雷針的保護范圍內[1]。

　　4 站點技術要求

　　4.1 總體結構

　　雨水情自動測報系統由遙測站、傳輸網絡、信息中心三部分組成。采用浮子水位計，水位計采集水位數據，實時傳送到RTU數據采集終端，RTU分析水位變化，決定是否立即傳送到數據接收中心站，水位變化1 cm時，自動向接收方發送數據，自動水雨監測站結構示意圖參見圖3所示。

　　4.2 信息傳輸方案

　　4.2.1 數據落地

　　2016年，通過安徽省山洪災害防治數據同步共享系統試點項目的建設，安徽省水利信息中心已建成省級水雨情統一采集軟件，天長市新建小型水庫雨水情自動監測站點監測數據通過省級統一采集軟件落地到安徽省水利信息中心，并支持省級統一采集軟件遠程升級通訊協議，遠程設置站點采集頻度、P地址等參數，見圖4所示。

　　4.2.2 站點通信方式

　　自動監測點與省中心平臺的通信方式優先采用無限公網，包括GPRS通信、GSM通信，無線公網不能覆蓋的地區或有特殊要求的站點可選用衛星等通訊方式。

　　4.2.3 站點通信協議

　　自動監測站點的傳感器(水位計、雨量計)與RTU遙測終端的接口及通信協議、自動監測站與省中心平臺之間的數據通信協議要嚴格按照《水文監測數據通信規約》執行，要求與現有接入系統兼容，通信協議滿足已有通信規約。

　　4.3 供電方案

　　天長市雨情自動監測站點供電設計的原則是“連續陰雨天工作時間須不少于30天”。各個監測站采用“太陽能+蓄電池直流浮充”供電方式。在日照期間太陽能給蓄電池充電，在夜間或連續陰雨期間使用蓄電池儲存的電能。電源模塊需要可靠的防雷設計，有效避免從電源回路引入的雷擊信號。供電系統的電池電壓情況定期通過RTU報送到中心站，便于管理人員掌握運行狀態信息。

　　4.4 防雷接地方案

　　根據《建筑物防雷設計規范》和《電子設備雷擊保護導則》等國家有關行業標準的基礎上，結合監測站周圍環境因素、設備對雷電電磁脈沖的抗擾度以及測站設備的重要性，應綜合采取外部防雷和內部防雷等措施，最大限度降低雷擊事故可能造成的人員傷亡與財產損失。

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