李作孝 王浩東 李金龍 蒲江

摘 要 黔中水利樞紐工程供水調(diào)度過(guò)程中涉及水位變化、流量數(shù)據(jù)、工程指標(biāo)等各類(lèi)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量大、類(lèi)型豐富，加之外部環(huán)境影響因數(shù)多，利用傳統(tǒng)的技術(shù)手段做好供水預(yù)警報(bào)工作十分困難。本文主要介紹在黔中水利樞紐工程供水調(diào)度過(guò)程中，充分運(yùn)用自動(dòng)化元器件、大數(shù)據(jù)等技術(shù)建立一套干渠水情預(yù)警報(bào)系統(tǒng)，進(jìn)一步提升黔中水利樞紐工程供水調(diào)度決策能力，充分發(fā)揮工程經(jīng)濟(jì)和運(yùn)行效益。

關(guān)鍵詞 水情預(yù)警報(bào);黔中工程;供水調(diào)度

1 工程概況

黔中水利樞紐工程位于貴州省六枝特區(qū)烏江三岔河平寨至木底下寨之間的峽谷河段，是貴州省首個(gè)大型跨地區(qū)、跨流域長(zhǎng)距離調(diào)水工程，是貴州省西部大開(kāi)發(fā)的標(biāo)志性工程。工程包括平寨水庫(kù)水源工程、灌區(qū)及貴陽(yáng)市供水一期工程，主要以灌溉和城鎮(zhèn)供水為主、兼顧發(fā)電。平寨水庫(kù)正常蓄水位1331米，死水位1305米，校核洪水位1333.52米，總庫(kù)容10.89億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容4.5億m3，流域面積3492km2。灌區(qū)及貴陽(yáng)市供水一期工程主要由總干渠、桂松干渠和25條支渠組成，首先通過(guò)從渠首電站取水，經(jīng)長(zhǎng)約63km的總干渠自流進(jìn)入桂家湖水庫(kù)進(jìn)行反調(diào)節(jié);后再經(jīng)長(zhǎng)約85km的桂松干渠從桂家湖水庫(kù)取水自流到革寨1#泵站提水22.6米進(jìn)入革寨水庫(kù)反調(diào)節(jié)，再由革寨2#泵站提水26.2米后，自流進(jìn)入凱掌水庫(kù)及麻線河分水處，最終進(jìn)入松柏山水庫(kù)和紅楓湖水庫(kù)向貴陽(yáng)市供水[1]。

2 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

黔中水利樞紐工程干渠水情預(yù)警報(bào)系統(tǒng)主要是在輸配水干渠沿線平寨、白雞坡、龍家墳、龍場(chǎng)、大紅巖、焦家、太平農(nóng)場(chǎng)、皮官堡、大坡等17個(gè)節(jié)制閘前及部分渡槽安裝了雷達(dá)式水位監(jiān)測(cè)站，在平寨、桂家湖水庫(kù)出入口、凱掌水庫(kù)入口、凱松隧洞出口等5個(gè)位置安裝了多普勒流量監(jiān)測(cè)站，在干渠周邊管理站所安裝了10個(gè)自動(dòng)雨量監(jiān)測(cè)站及墑情站。該系統(tǒng)緊緊圍繞從保障干渠供水安全穩(wěn)定運(yùn)行、提高運(yùn)行管理效率和效益出發(fā)，以供水需求為導(dǎo)向、以業(yè)務(wù)應(yīng)用為核心，通過(guò)建設(shè)黔中水利樞紐工程干渠水情預(yù)警報(bào)系統(tǒng)進(jìn)而高度集成干渠工程、渡槽、隧洞及過(guò)水?dāng)嗝婊A(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)干渠水資源供水調(diào)度在線監(jiān)視、決策分析、預(yù)警預(yù)報(bào)、水量統(tǒng)計(jì)與查詢，進(jìn)一步提升干渠供水調(diào)度運(yùn)行管理精細(xì)化、智能化[2]。干渠供水調(diào)度系統(tǒng)圖如下：

3 系統(tǒng)應(yīng)用

黔中水利樞紐工程干渠水情預(yù)警報(bào)系統(tǒng)是發(fā)揮工程長(zhǎng)距離調(diào)水運(yùn)行管理的關(guān)鍵，通過(guò)各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行決策分析、統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)預(yù)警預(yù)報(bào)成果指導(dǎo)干渠供水調(diào)度，確保在干渠供水調(diào)度運(yùn)行管理過(guò)程中的發(fā)揮水資源高效利用的作用。

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)視。水位站、雨量站、流量站是該系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，也是干渠供水調(diào)度過(guò)程中實(shí)時(shí)掌握水量水勢(shì)的一雙眼睛，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)了解、收集干渠前端站點(diǎn)監(jiān)測(cè)信息，并且進(jìn)行統(tǒng)一的整理，逐一的展示。

（2）信息查詢。本系統(tǒng)能夠針對(duì)干渠供水信息進(jìn)行管理，并且進(jìn)行信息數(shù)據(jù)查詢、整理，詳細(xì)了解干渠供水過(guò)程中的歷史數(shù)據(jù)情況，生成供水信息各類(lèi)報(bào)表，便于后期供水工作總結(jié)及下步工作安排，也能夠?qū)┧^(guò)程中發(fā)生的突發(fā)事件提供決策分析數(shù)據(jù)。

（3）決策分析。通過(guò)實(shí)時(shí)掌握的供水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析處理工程指標(biāo)數(shù)據(jù)、歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步來(lái)做好干渠供水流量大小調(diào)度工作。

（4）預(yù)警預(yù)報(bào)。要確保干渠供水調(diào)度安全和防災(zāi)減災(zāi)工作，管理者必須要詳細(xì)清楚并及時(shí)掌握干渠供水各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)實(shí)施水情數(shù)據(jù)，結(jié)合工程指標(biāo)特性參數(shù)、歷史水情數(shù)據(jù)等資料，充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，在決策分析基礎(chǔ)之上，及時(shí)通過(guò)系統(tǒng)預(yù)警預(yù)報(bào)功能定向發(fā)布外部預(yù)警信息。

4 下步研究

為進(jìn)一步提升黔中水利樞紐工程干渠供水調(diào)度運(yùn)行管理能力，更需要從未來(lái)供水業(yè)務(wù)模型中進(jìn)行精細(xì)化、自動(dòng)化打造調(diào)度平臺(tái)功能體系，對(duì)干渠工程各類(lèi)數(shù)據(jù)、特性參數(shù)指標(biāo)、水費(fèi)水量統(tǒng)計(jì)、預(yù)警報(bào)體系及范圍進(jìn)行詳細(xì)分析。

5 結(jié)束語(yǔ)

黔中水利樞紐工程干渠水情預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的應(yīng)用，將有效提高干渠工程向周邊城鎮(zhèn)供水調(diào)度運(yùn)行管理能力，也將提升水資源綜合利用水平，能夠?qū)崟r(shí)掌控系統(tǒng)中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析數(shù)據(jù)及預(yù)警預(yù)報(bào)，為黔中水利樞紐工程干渠長(zhǎng)距離跨地區(qū)跨流域供水調(diào)度工作提供科學(xué)的決策依據(jù)，充分發(fā)揮工程的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 李霞.黔中水利樞紐一期工程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)研討[J].機(jī)電信息，2010（12）：73-74.

[2] 李磊，孫春鵬，尹志杰，等.全國(guó)水情預(yù)警公共服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].水文，2015（3）：26-30.