第十三章 水文信息系统综合实验指导书.pdfVIP

水文信息系统综合实验指导书 四川大学水电学院水文与水资源工程系 二 OO 六年十一月 1 前 言 雨情、水情信息是防汛决策及水利调度的基础信息，及时、准确地采集、传 输、处理江河、水库、水电厂及城市的雨情、水情信息，可保证预报决策、防汛 安全、合理使用水资源，最终达到防汛减灾、合理调度、经济运行、兴利增效的 目的。 水情自动测报系统应能够达到快速准确地掌握监测区域内水雨情的信息及 其变化，并作出及时预报，为汛期洪水预报调度和常年的水利调度提供决策依据。 它是防洪工程必不可少的组成部分，也是大型水利水电工程的重要组成部分之 一。此外水情自动测报系统还将为国家水文资料整编提供完整可靠的水雨情资 料。 本实验指导书的目的是让学生了解整个现代水文信息系统的结构、功能、组 成，让学生了解现代水雨情信息是如何采集、发送、接收，以及接收到的水雨情 信息是如何处理分析并最终形成决策的；通过做实验，自己动手，增强学生的实 际操作能力，学生可从中了解到现代水文信息技术在防洪兴利中的作用。 实验指导书共包含 6 个实验，其中实验 6 为开放性实验： 1．超短波水情自动测报系统主要设备的系统组装实验 2 ．移动短信水情自动测报系统人工模拟降水量遥测实验 3 ．移动短信水情自动测报系统人工模拟水位遥测实验 4 ．水库洪水预报调度系统软件实验（以南盘江上游为例） 5 ．防汛会商系统实验 6 ．预警雨量分析（开放性实验之一） 本实验指导书可供四川大学水电学院本科生、研究生和相关老师使用。 实验指导书编写人员：袁鹏、李渭新、常江、李彬、邵骏、安全 2 第一部分 水情测报系统简介 1．1 概述 水文自动测报系统是应用遥测、遥控、通信、计算机技术实时地完成流域、 江河、湖泊、水库、水电站和灌区的固定或移动站点的降水量、水位、流量、水 质、水资源监测、闸门开度等数据的实时采集、存储、传输、处理和报送等作业， 必要时可实现对站点的部分要素进行遥控的信息系统。 水文自动测报系统应能够达到快速准确地掌握监测区域内水雨情的信息及其 变化，并作出及时预报，为汛期洪水预报调度和常年的水利调度提供决策依据。 它是防洪工程必不可少的重要组成部分，也是大型水利水电工程的重要组成部分 之一。此外水文自动测报系统还将为国家水文资料整编提供完整可靠的雨水情资 料。 由于水文自动测报系统能够迅速地收集到流域实时水雨情信息，并能够及时 作出科学的预报及调度方案，因此具有重要的社会经济效益，特别是在汛期发生 洪灾时，由于它能够使洪水预报预见期提前十几，甚至几十小时，给防洪指挥调 度提供了宝贵的时间裕度，从而可大大提高调度决策的效益，最大程度地减少灾 害损失。在国内十几年的洪涝灾害中，已建的水文自动测报系统发挥了巨大的作 用，由于预报及时且资料完整，使调度指挥更具科学性、主动性；由于能够有充 分的时间裕度，使防灾减灾工作更加从容，保证了人员安全，避免或减少了经济 损失。正因为水文自动测报系统的重要性，使它已经逐渐成为国际国内水利系统 防洪减灾非工程措施的建设核心之一。 水文自动测报系统一般由一个中心站和若干个遥测站组成，个别系统因无线 通信需要和应用系统特殊需求，还将包括若干无线中继站、集合转发站，及若干 个分中心站，甚至需要建立多中心站。按照功能划分，系统将包括现场数据采集 和传输、远程通信组网、数据处理等功能。 1．1．1 数据采集和传输。 水文自动测报系统中的水文遥测站将完成系统中现场水情数据采集，及通过 3 远程数据通信网向中心站或相关遥测站传输数据的功能。 遥测站的主要构成设备包括：各种水情传感器、现场数据采集和传输设备(遥 测终端机，又称远程终端单元RTU)、及供电系统和避雷系统等。 对当前已有成熟适用传感器的观测项日(如：雨量、水位、蒸发、闸门开度 等)，可由遥测端机通过相应传感器自动完成数据的采集和报送进行设计；对尚 无成熟适用自动测景之传感器的观测项目(如：流量、含沙量、河道断面等)，则 将人工观测数据