探讨水库水文自动测报系统集成设计及应用

发表时间:2020/9/8   来源:《工程管理前沿》2020年4月第12期   作者:陈杰中1.2 杨威2.3
[导读] 水库水文自动测报系统是对水库功能和水利资源的合理配置基础之上建立的。
        摘要:水库水文自动测报系统是对水库功能和水利资源的合理配置基础之上建立的。本文基于对水文自动测报系统集成设计及应用进行了分析,并提出了相关的意见。
         关键词:水库;水文自动测报系统;集成设计;应用
        我国是水资源大国,但与此同时,由于受到全国各地不同区域地势地貌等因素的限制,我国又是常年处于缺水状态的国家之一。改革开放以来,在我们国家水利资源管理相关部门有利督促下,全国各省会纷纷结合地势、区位优势建立起了水库,其中最为出名的工程项目要属三峡大坝水库。尽管全国各地的水库以及水利资源保护项目建设风生水起,但在每年的洪旱涝期间,全国各省的灾害事故频发不断,这表现出当前的水库设计在功能布局上还存在着相应的问题。对此,基于水库建设项目的水文自动测报系统应运而生,并在不断的实践应用过程中深化创新,对于水文自动测报系统的集成设计和应用有必要对其加以重点分析介绍以更好的应用在水库等水利工程项目的建设之中。
         一、水库水文自动测报系统集成设计的框架与布局
        (一)、水库水文自动测报系统整体框架
        水库水文自动测报系统的建立是基于对天气、降雨量、水量传输、水位控制以及水源存储等因素的控制和应用相关功能和技术为一体的水利工程建设系统。在整体的框架布局上主要分为前端的水文预测系统、中期的水文控制系统以及后端的预防协调系统。在雨季期间,随着降雨量的增加,对于水库的相关水位控制以及拦截是水文自动测控系统的关键技术所在。水文自动测报系统的前端应该在相关的雨量预测、水位预测以及持续时间等因素上进行跟踪性的检测,可以在结合当前的风能转化技术和水电转换系统对相关的参数进行预估,并由控制中心接收数据并进行及时调配控制。当雨量较大或水位上涨过快时,后方的协调预防中心应该在建立相应的机制条件下,对水库周边的居民以及相关建筑进行预警和防护措施。对于水库的整体调配控制而言,水文自动测报系统整体框架必须是基于当地的实际水文情况加以合理的判断基础上进行建立的。
        (二)、水库水文自动测报系统通信布局
        对于水文自动测报系统而言,有效而快捷的通信网络是实施关键性调配操作的基础。当前水文自动测报系统的建立是在短波通讯网络的基础上加以改良而来的。短波通信具有抗干扰效果强,频率简单易调以及通话规则有效等特点,而广泛的应用在军事部队、消防单位以及抗震救灾的现场之中。短波通讯系统以手持无线设备为主,并在传输距离上进行了改良性的调整,更加适配于水库施工工程现场的指挥和调配。在实际的水文测报情况中还会受到天气、环境等外在因素的影响,因此在现有短波通讯技术中,还需要进行及技术上的调整,加强对于系统的相关设备进行专业的改进,才能应对在各种非常态的环境下进行有效的通讯指挥。此外,在通信布局上可以采用单频率单通道式无线通讯设备,这种设备是在当前短波的技术基础上加以创新性改革,将短波传输限定在单个频率以及单次定向传输中,这样可以避免受到其他信号的干扰。由于当前的单频率单通道式无线通讯技术尚不完善,只能在具有相当范围程度内部的基建设施中方能有效的进行传输。这也为水文自动测报系统通信布局提供了良好的参考。


        (三)、水库水文自动测报系统站点设计
        在当前的先进技术结合下,可以在水库水文自动测报系统站点设计中加入尤无人机、自动化机器人等设施设备,将同步实时的通讯技术应用在这些设备之上,能够进行人力所无法实现的水文预测、天气预警以及相关信息的捕捉,大大的提高了对洪涝旱涝等自然灾害的预防和对抗能力。与此同时,在结合相应的系统站点设计之下对水库的堤坝、桥梁以及发电装置进行改良,使其能够更好的抵抗各种恶劣天气的影响。
         二、水库水文自动测报系统集成设计的功能与应用
        第一、水库蓄水功能拓展。当前的水库蓄水功能是在传统的水库水利工程基础上加以延伸出来的。在水文自动测报系统的集成设计中,对水库的蓄水功能提出了更多的新要求,同时促进了水库蓄水功能的拓展。水库的蓄水功能应该是在对水文雨量的相关控制下进行合理适时的储藏,在当前的水文自动测报系统集成设计中还需要结合水利资源的势能对发电装置进行做功,从而实现水电水利相关技术的合理转换,提高资源的利用效率。此外,水库的蓄水功能需要在人为操作的条件下实现实时的水文数据监测,对水位的高度进行合理的控制,才能充分发挥出水文自动测报系统集成设计的最大优势,从而在水库的功能上进行有效的拓展并加以应用。
        第二、防洪泄洪功能加强。对于水库堤坝的重要作用之一就是能够防洪泄洪,从而避免自然灾害对人们群众的人身财产安全造成影响。在当前的水文自动测报系统集成设计中,对水库的防洪泄洪功能进行了加强,使得水库能够在各种恶劣的天气环境影响下进行正常的泄洪防洪。此外,在相关的水利工程中,对于水文数据的收集和汇总都是由水文自动测报系统后方的协调控制中心进行检测,并及时根据实际的情况进行反馈,定期的组织相关的水库加固防固测试,以便水库能够经受住不同天气环境的考验。
        第三、优化水利资源配置。在水文自动测报系统集成设计中,最为关键的一点在于能否通过相应水文水利信息实现对水利资源的优化配置。由于水库的工程项目和水文天气的测报息息相关,因此在实际的自动报测系统中应该加入相应的对于水利资源配置的相关分析,从而实现对水利相关资源的最优配置。
         三、结束语
        综上,在水库相关施工建设项目中水文自动测报系统集成设计能够充分发挥水利资源的优势,并收集到相应的信息对洪灾水位等进行及时的预测,大大提高了水库的实际应用效率。
         参考文献:
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