孫中星
水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)由前端的水文要素采集(雨量、水位、流量、蒸發(fā)、熵情等)和中心站水文要素的接收組成。目前,安徽省建設(shè)了一批水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng),采用現(xiàn)代數(shù)字化科技手段實(shí)現(xiàn)了對(duì)中小河流域、山區(qū)暴雨洪水易發(fā)地區(qū)、水庫等,降雨量、水位等水文信息的自動(dòng)實(shí)時(shí)采集、傳輸、處理和水情預(yù)警預(yù)報(bào)工作,為各級(jí)防汛部門提供實(shí)時(shí)可靠的數(shù)據(jù)支撐。測報(bào)系統(tǒng)建設(shè)完成后,最終能實(shí)現(xiàn)“信息采集自動(dòng)化、傳輸方式多樣化、中心數(shù)據(jù)接收冗余化、系統(tǒng)管理數(shù)字化”的工作目標(biāo)。
隨著水文信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn),安徽水文信息在采集傳輸、處理和發(fā)布的時(shí)效性、可靠性、服務(wù)的數(shù)量和質(zhì)量都發(fā)生了顯著的變化。近年來,自動(dòng)測報(bào)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅猛,硬件質(zhì)量不斷提高,軟件功能日趨成熟,全省雨水情自動(dòng)報(bào)汛信道主要為GPRS、3G/4G、GSM 短信、北斗衛(wèi)星二號(hào)短報(bào)文、超短波等,人工報(bào)汛作為應(yīng)急報(bào)汛方式。監(jiān)測類型主要分為雨水情自動(dòng)測報(bào)、墑情自動(dòng)測報(bào)、地下水測報(bào)、流量測報(bào)等。另通過數(shù)據(jù)共享機(jī)制,已實(shí)現(xiàn)省水文、省氣象、省國土資源等數(shù)據(jù)信息的共享融合,現(xiàn)有信息流程如圖1 所示。
圖1 安徽省雨水情遙測信息流程圖
安徽省水雨情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)主要由各水文分中心水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)、工管單位水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)、山洪災(zāi)害非工程措施、農(nóng)村基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)以及小型水庫自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)等項(xiàng)目組成。
按照雨水情自動(dòng)測報(bào)站點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目的歸屬分為各級(jí)水行政管理單位和水文部門兩部分建設(shè)。其中各級(jí)水行政管理單位建設(shè)內(nèi)容包括:山洪災(zāi)害防治非工程措施建設(shè)、農(nóng)村基層預(yù)警預(yù)報(bào)體系建設(shè)、小型水庫自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)建設(shè)、部分工管單位自建;水文部門建設(shè)內(nèi)容為各水文分局水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)。
全省水雨情遙測系統(tǒng)接收主要分為水利廳信息中心建設(shè)的山洪與基層統(tǒng)一采集軟件、部分工管單位自建接收軟件、省水文局水文集總接收軟件、省水文局小型水庫集總接收平臺(tái)和10 個(gè)水文分中心遙測接收軟件。
全省水雨情遙測數(shù)據(jù)通過水利部統(tǒng)一頒布的《水情信息交換軟件》系統(tǒng)分級(jí)部署,數(shù)據(jù)匯集至安徽省水文局信息中心,再通過安徽省水文局交換節(jié)點(diǎn)與水利部、淮委、長江委、鄰省雙向交換水雨情信息。
經(jīng)過前期水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)完成,自2009 年陸續(xù)完成全省10 個(gè)水情分中心建設(shè),共136個(gè)水文測站實(shí)現(xiàn)水位、雨量的自動(dòng)測報(bào);完成了10 個(gè)旱情分中心建設(shè)任務(wù),實(shí)現(xiàn)129 個(gè)固定站土壤墑情的自動(dòng)測報(bào);建設(shè)了公、專網(wǎng)相結(jié)合的安徽省地市以上計(jì)算網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和防汛抗旱水旱情服務(wù)系統(tǒng)。目前統(tǒng)計(jì)遙測站點(diǎn)2132 座,其中雨量項(xiàng)目1504 個(gè),水位項(xiàng)目586 個(gè)。
1.工管單位雨水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)
1987—1989 年建成淮河正陽關(guān)以上流域水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng);2004 年陸續(xù)完成佛子嶺、梅山、響洪甸、磨子潭、陳村、港口灣等6 座大型水庫水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng);同時(shí)相繼建成各水利工程管理單位水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)。目前統(tǒng)計(jì)全省工管單位水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)站點(diǎn)96 座。
2.山洪災(zāi)害防治建設(shè)遙測站
2009 年起,安徽省開始實(shí)施山洪災(zāi)害防治非工程措施建設(shè)。通過6 年的建設(shè),縣級(jí)監(jiān)測預(yù)警平臺(tái)初步建設(shè)完成,并進(jìn)行了一次大規(guī)模完善,省、市級(jí)山洪災(zāi)害監(jiān)測管理平臺(tái)初步建立。
2016 年安徽省開展省級(jí)數(shù)據(jù)同步共享系統(tǒng)試點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)了山洪災(zāi)害雨水情監(jiān)測數(shù)據(jù)省級(jí)統(tǒng)一接收,對(duì)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、處理和設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)全過程進(jìn)行監(jiān)管,進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)傳輸和共享的效率。目前統(tǒng)計(jì)全省山洪災(zāi)害建設(shè)站點(diǎn)1024 座,涉及5 個(gè)地市,42 個(gè)縣區(qū)。
3.基層防汛建設(shè)遙測站
自2018 年、2019 年和2020 年全省農(nóng)村基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)以來,按照省級(jí)農(nóng)村基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)方案要求,雨水站數(shù)據(jù)發(fā)往前期建設(shè)的山洪災(zāi)害雨水情監(jiān)測數(shù)據(jù)省級(jí)統(tǒng)一接收平臺(tái)。截至目前,水利廳信息中心統(tǒng)一接收站點(diǎn)773 處。
4.地方自建遙測站
自2018 年開始,各級(jí)水行政主管部門自建站點(diǎn)(包括水庫除險(xiǎn)加固工程、水庫配套建設(shè)、工程措施提升和防汛專項(xiàng)建設(shè)等雨水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)不同建設(shè)項(xiàng)目)陸續(xù)發(fā)往前期建設(shè)的山洪災(zāi)害雨水情監(jiān)測數(shù)據(jù)省級(jí)統(tǒng)一接收平臺(tái),共有116 個(gè),其中歸屬池州市1 個(gè)、響水澗水庫電站2 個(gè)、麻塘湖水庫管理所3 個(gè)、徽州區(qū)1 個(gè)、鳳陽縣33 個(gè)、天長市20 個(gè)、明光市15 個(gè)、霍山縣40 個(gè)和郎溪縣1 個(gè)。
5.重點(diǎn)小型水庫自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)
安徽小型水庫點(diǎn)多面廣管理復(fù)雜(變換信息報(bào)送流程涉及管理部門、承建及應(yīng)用服務(wù)單位多)。目前統(tǒng)計(jì)全省共有小型水庫5987 座,其中?。↖)型624 座,?。á颍┬?237 座,2017 年國家防總及省防指下達(dá)的小型水庫實(shí)時(shí)水情信息報(bào)送任務(wù)要求560 站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)往所屬轄區(qū)水文部門,涉及16 個(gè)地市,65 個(gè)縣區(qū),安徽省9 個(gè)市水情中心。
6.全省小型水庫自動(dòng)測報(bào)全覆蓋系統(tǒng)
為貫徹落實(shí)安徽省政府總體部署,以提升水庫防汛指揮、預(yù)報(bào)預(yù)警信息保障水平,安徽省水利廳、財(cái)政廳研究制定了《全省小型水庫雨水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)建設(shè)工作方案》,要求牢固樹立“兩個(gè)堅(jiān)持,三個(gè)轉(zhuǎn)變”防災(zāi)減災(zāi)新理念,全面落實(shí)“信息精準(zhǔn)、指揮精準(zhǔn)、措施精準(zhǔn)”目標(biāo),加快推進(jìn)小型水庫雨水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)建設(shè)。至2020 年底,安徽省實(shí)現(xiàn)全省小型水庫雨水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)全覆蓋,省市縣互聯(lián)互通、信息共享,為水庫防汛指揮調(diào)度、預(yù)報(bào)預(yù)警提供信息保障,努力減輕洪災(zāi)損失,確保人民群眾生命安全。
按照全省小型水庫雨水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)建設(shè)工作方案要求,2020 年全省小型水庫自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)建設(shè)涉及13 個(gè)地級(jí)市,71 個(gè)縣區(qū)市,共計(jì)4100 個(gè)水庫雨水情監(jiān)測站點(diǎn)。
在建設(shè)水文自動(dòng)監(jiān)測站點(diǎn)的同時(shí),還積極通過匯集共享氣象部門雨量站2310 處,自然資源部門雨量站117 處,司法部門雨量站3 處,電力部門雨量站2 處,進(jìn)一步提高全省雨水情自動(dòng)測報(bào)的覆蓋。
通過全國報(bào)汛信息交換系統(tǒng),共享接收與安徽省防汛抗旱減災(zāi)、水資源管理相關(guān)的河南省遙測雨量站1832 處、遙測水位站317 處,江蘇省遙測雨量站452 處、遙測水位站394 處,江西省遙測雨量站、遙測水位站12 處,長江委遙測雨量站、遙測水位站10 處,湖南省遙測雨量站、遙測水位站4 處,浙江省遙測雨量站、遙測水位站4 處信息。
目前,安徽省內(nèi)山洪災(zāi)害防治區(qū)雨水情自動(dòng)遙測站點(diǎn)的選址有些位于偏遠(yuǎn)山區(qū),有些位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋比較弱的地區(qū),有些地區(qū)無信號(hào),有些地區(qū)日常運(yùn)行時(shí)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)都很正常,但是在極端天氣自然災(zāi)害發(fā)生時(shí),移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)就會(huì)出現(xiàn)中斷。而常規(guī)通信(如運(yùn)營商移動(dòng)、聯(lián)通、電信等公網(wǎng))難以實(shí)現(xiàn)水雨情監(jiān)測信息的傳遞,且水雨情監(jiān)測站過于分散,采用光纖通信、無線專網(wǎng)等專用通信網(wǎng)覆蓋,存在建設(shè)困難、投資成本大、資源利用率低等突出矛盾。
為了實(shí)現(xiàn)安徽省雨水情自動(dòng)監(jiān)測的全覆蓋,亟須對(duì)重點(diǎn)保障的自動(dòng)雨量站進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)重新建設(shè),改造為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和北斗衛(wèi)星三號(hào)短報(bào)文雙信道雨量遙測站,有力保障極端情況下雨水情信息暢通傳輸。
建設(shè)完成后,能極大地提高水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)系統(tǒng)的報(bào)訊能力,使得系統(tǒng)可以不依靠當(dāng)?shù)毓餐ㄐ刨Y源也能獨(dú)立運(yùn)行,雨水情遙測站可以不依靠地面公共資源(電力、電信運(yùn)營商提供的有線通信資源、機(jī)房等)獨(dú)立運(yùn)行,采用太陽能蓄電池供電,通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和北斗衛(wèi)星三號(hào)短報(bào)文兩種通信信道,將雨水情數(shù)據(jù)發(fā)送至安徽省水文局集總接收平臺(tái),系統(tǒng)的續(xù)航能力和抵抗自然災(zāi)害能力顯著增強(qiáng)■