遥测系统在水库科学调度中的应用

王 臣 ，李玉军

(1.辽宁省水文水资源勘测局锦州分局，辽宁锦州121000;2.葫芦岛市水利学会，辽宁葫芦岛125000)

1 问题的提出

在水库防汛调度中，水文水情信息是防洪调度与决策的依据。传统的水文水情采集方法是用人工进行观测，使用电话、电报传递，一次降水水文水情信息，往上需要几个小时甚至十几个小时才能传到水库调度中心。这种方法观测，手段原始，观测精度人为精度误差较大，同时，这种原始观测方法，在洪汛期观测人员不安全因素较多。随着科技的发展与进步，遥测系统能够有效的解决上述问题，且能够从根本上解决困绕水库防汛与控制调度通讯不畅的问题。

2 水情自动化测报系统组成及运行概况

2.1 水情自动化测报系统组成

水情自动化测报系统由控制中心站、遥感传递中继站、遥测站(雨量站、水位雨量站)组成。控制中心站布置在水库调度中心，汇集遥测站采集的水文信息。中继站布设在能保证通讯畅通的高地;遥测站网的布设要能够满足防洪所需信息的采集和水库安全的要求。

2.2 系统运行情况

在葫芦岛市4座大型水库中，首先于1996年汛前在乌金塘水库建成了水情自动化测报系统，在试运行取得良好效果后，于1997年汛前余下的3座大型水库(宫山咀水库、大风口水库、龙屯水库)，安装了水情自动化遥测系统，并在汛期进行了试运行。4座大型水库水情遥测系统，共设控制中心站4个，遥测站18个，中继站4个。

水情自动化测报系统，经多年正式运行实际测试，各项指标均满足或高于精度规定值。多年平均系统运行畅通率达到99%(规定值为95%);多年平均系统年故障次数:4个中心站1次，4个中继站2次，18个遥测站4次，其中，在1998年中心站、中继站达到无故障，遥测站只有2次;多年平均系统误码率为0.01(规定值为1%);多年平均数据接收成功率达到了99.6%。

3 水情遥测系统与科学调洪

3.1 采集水文数据

水库在汛期要做到科学调洪，首要的是及时准确的采集各种水文水情数据，它是防洪调度的基本依据。而水情自动化测报系统的应用，改变了原始落后的测报手段，使各种水情数据通过遥测设备及时快速的传递到控制中心，极大的提高了水文信息的时效和精度，从而为科学调洪和选定防洪预案，提供了科学的理论依据。

3.2 建立预报调洪计算机模型

科学调洪，在准确汇集水文信息的同时，必须建立适用各库自身情况的预报调洪计算机模型，即产流、汇流计算方法和调洪演算方法，汇编软件程序，输入微机。根据建立起的预报调洪模型和遥测系统传递的水情数据，利用微机进行处理，就能够快速、准确、科学的预报出产流、汇流、洪峰流量、入库时间、洪水总量。并且，可预测出不同调洪状态下的最大泄量、最高库水位等数据，为选择启动防洪预案提供科学依据。

3.3 科学调洪

在保证水库工程安全的前题下，要兼顾上、下游利益和满足95%保证率的城市工业用水和生活用水。首先，要预留库容，一般控制在汛限水位以下。在确定时，应根据控制流域内遥测系统提供的水情数据，通过该水库的预报调洪模型软件所计算出的产流、汇流、洪峰流量、入库时间、洪水总量及不同调洪状态下的最大泄量、最高库水位等数据，对汛前水位进行适度调整，达到预腾空库容适度，汛后回蓄恰当，以使水库在发挥防汛效益的同时，确保汛期及汛后经济效益最大。其次，要按安全泄流量进行泄洪。在确保水库工程安全的前题下，力保沿河两岸农村及企业不受灾。同时，应根据整个流域防汛调度要求，为下游河道及城市防洪进行错峰调洪。

4 应用遥测系统科学调洪的综合评价

4.1 提供了迅速快捷高精度的水文数据

遥测系统科学调洪经多年的应用，取得了显著的防洪减灾效益和较高的经济效益。首先，水情遥测系统为汛期水库科学调洪迅速、快捷的提供了高精度的水文数据。在观测精度上经过多个汛期系统接收雨量和人工观测雨量的比较，发现同雨量筒布设在一起的站点数据，日雨量比较一致，同雨量筒布设不在一起的雨量有时有区别，但观察系统报来数据，发现都是逐毫米增长。仅以1998年7月24日典型洪水为例，预报值与实际误差情况如下:最大入库流量，m3/s:误差4.2%;最高库水位，m:误差0.3‰;最大泄洪流量，m3/s:误差3‰;最大泄洪流量，m3/s:误差0.8%。该技术经实践与经专家鉴定，系统在数据精度方面是可靠的，减少了人工观测误差，保证了采集的水文信息的准确性。

4.2 解决了信息化中的难点问题

水情自动化测报系统的运作，解决了长期困绕着水库防汛与控制调度通讯不畅的难题。没上系统前，由于水库上游通讯不畅，上游雨情不能及时的传递到水库，一次降雨水文信息往往需要几小时，甚至十几小时才能传到水库调度中心。应用遥测系统后，各雨量遥测站的雨量逐毫米直传控制中心站，及时快捷，几乎无时间差。水情自动测报系统的运作，从根本上改变了人中观测的技术落后原始的观测方法，极大的提高了工作效率和科技含量，解放了劳动生产力，同时也避免了人工观测的不安全等因素。

4.3 创造了显著的社会效益和经济效益

各库运用预报调洪模型软件进行微机处理的科学调洪方法，预报准确精度高，能够成功的削减洪峰和安全错峰，极大的发挥了水库防洪减灾的社会与经济效益。由于运用科学调洪预报值准确精度高，成功的削峰和安全的错峰，所以，在防洪调度上就争得了主动权，改变了原来的被动防洪局面。因而，也就做到了防洪工作的有的放矢，减少或避免洪灾损失。同时，能够避免不必要的兴师动众，免除泄洪区民众的恐惧心里与安全转移等劳民伤财之苦。

运用科学调洪方法，在发挥水库防洪减灾的社会效益与经济效益的同时，能极大的发挥其自身的兴利效益。由于采用科学调洪方法，故而能从根本上解决预留库容过大，泄量过大和水库白丢水的问题，从而能够最大限度的发挥水库供水、发电、灌溉、养殖等综合经济效益。

［1］中华人民共和国水利部.GB17621-1998大中型水电站水库调度规范［S］.北京:水利电力出版社，1998.

［2］中华人民共和国水利部.综合利用水库调度通则［Z］.北京:中华人民共和国水利部，1993.

［3］中华人民共和国标准技术局.工程遥控遥测技术［M］.北京:标准工业出版社，1991.

［4］赵松年.信号分析与遥测技术［M］.北京:北京出版社，1983.