洪水預(yù)警報系統(tǒng)初步設(shè)計報告

洪水預(yù)警報系統(tǒng)初步設(shè)計報告第一章概述第一節(jié)基本情況交界處。地理坐標界于東經(jīng)115049,～116024,，北緯24048,～25029,，東與上杭縣毗鄰，南與廣東省蕉嶺、平遠二縣相連，西與江西省的尋烏、梅江水系：主要有中山河、平川河、中赤河，縣境內(nèi)流域面積為我縣水力資源最為豐富的河流。平川河為中山河的主要支流，發(fā)源水系名稱發(fā)源地入境地道長 (?)域面積徑流量下壩河子口桃溪河湘店河口金獅礤相公段匯入中山河，境內(nèi)河道長29.9km，河道比降18.均徑流量2.002億立米。平川河自北向南流經(jīng)縣城區(qū)，對于xx縣城區(qū)贛江水系：主要有桂坑溪，發(fā)源于東留鄉(xiāng)泥洋福朝山，境內(nèi)河道新中國成立后至今，經(jīng)過50多年的艱苦奮斗，縣政府先后投資?。ǘ┬退畮?7座，小山塘72座，總庫容331短。春季受冷空氣交替影響，雨多潮濕；夏季多東南風，氣溫高、濕度大、多暴雨；秋季受臺風入侵影響帶來局部大雨，歷時短，冬季受北方寒冷空氣影響，氣溫低、雨量少，出現(xiàn)陰寒天氣，一般有霜凍、表1-2河流、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、水利工程分布情況表主要水利工程分布情況桃溪河桃溪?。ㄒ唬┬托】印蠲樊屗畮?，小（二）型千斷石、東要集中在4～9月，約占年降雨量的80%，梅雨季節(jié)（3～6）月約占降水量的60%。多年平均降雨量在空間分布上相對比較均勻，最大徑流主要依賴于降水，全縣多年平均徑流深953.9mm，多年平均徑流量25.0839億m3，徑流在年內(nèi)分配與降雨一樣不均勻、汛期（4~之間?？h境內(nèi)水面蒸發(fā)值在900～1100mm之間，陸地蒸發(fā)值在710~我縣的水災(zāi)主要由梅雨季節(jié)、臺風季節(jié)的暴雨引起，其次是局地性強熱雷雨和春季鋒面雨引起。由于地形復雜，河道狹窄，坡度陡，易造成暴雨后山洪暴發(fā)，河水急漲，造成短歷時且破壞性極強的洪澇全縣范圍內(nèi)普降暴雨，城區(qū)東門橋水位達266.01米，流量285m3/s，民經(jīng)濟的發(fā)展，人口的增加，洪水所造成的災(zāi)害損失越來越大，制約表1-3xx縣特大洪澇災(zāi)害表永平、湘店、中堡、武東等十個鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災(zāi)，5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)交通、通訊中超200年一遇。全縣17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)普遍受災(zāi)，受災(zāi)人3個居民委員會；2002年末，全縣總?cè)丝跒槿?，其中農(nóng)業(yè)人口為人；國內(nèi)生產(chǎn)總產(chǎn)值萬元，人均國內(nèi)生產(chǎn)總值萬元；2002年縣財政收入萬元，全縣農(nóng)民人均純收入元。里，橋梁座米。實現(xiàn)了全縣所有行政村及300人以上自然村村村通公路。目前，全縣擁有各級公路1579.011公里，其中省道近幾年，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我縣的電信業(yè)建設(shè)也獲得了長足發(fā)展，固定電話話網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)形成通信兩大支柱。截止到2002年底，固定電話網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)擁有10萬門的先進交換設(shè)備容量和網(wǎng)絡(luò)能力，覆蓋全縣的光纜線路以及銅線電纜線路可保證大規(guī)模的數(shù)據(jù)交換和傳輸，目前實際安裝的固定電話用戶總數(shù)已經(jīng)達到5.5萬門，可提供所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)的ADSL和光纖上網(wǎng)能力，以及滿足DDN、分組交換、VPN等專線接入技術(shù)的需求，并擁有覆蓋農(nóng)村所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在地的小靈通無線通訊網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)急海事衛(wèi)星電話；移動通信網(wǎng)絡(luò)方面我縣已擁有基站33座，用戶4萬余戶，移動電話覆蓋延伸到大部分行政村，實現(xiàn)國道沿線基本覆蓋。日益發(fā)展的通信事業(yè)已成為服務(wù)xx經(jīng)濟建設(shè)的主力。全縣2002年擁有高低壓輸配電線路3145kw，其中110kw線路一同價”工作，形成了安全、可靠、低損、同價的供用電網(wǎng)絡(luò)。全縣1、已建水庫（電站）工程至2002年底，全縣建有中型水庫4座（其中以灌溉為主的1型4座，正常庫容合計為840.8萬立方米；?。ǘ┬?7座，正常庫容合計為474.6萬立方米。2、在建水庫（電站）工程xx縣在建水庫工程主有捷文水庫。該工程位于xx縣萬安鄉(xiāng)捷文村，是以灌溉為主，兼有供水、發(fā)電等綜合效益的水利工程，壩址以實施跨流域引水，改善城區(qū)平川河水資源缺乏狀況，是一座綜合利用3、計劃建設(shè)水庫（電站）工程根據(jù)我縣“十五”規(guī)劃及水利化建設(shè)規(guī)劃，規(guī)劃建設(shè)水利工程主要有城廂旱片，興建云礤水庫，象洞旱片興建大礤水庫和荷畬水庫。在建及規(guī)在鎮(zhèn)所鄉(xiāng)23程模序號1234567桃溪中繼桃溪鎮(zhèn)林業(yè)工作站8第二節(jié)建設(shè)目的xx縣是個洪澇災(zāi)害嚴重的山區(qū)縣，全縣常年年均降雨量達1800毫米，每年的4-9月，鋒面雨、臺風雨、雷暴雨和局部性暴雨都會頻頻光顧，帶來不同程度的災(zāi)害。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人口的增加，洪水所造成的災(zāi)害損失越來越大，制約了我縣經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展。在工程性防洪措施無法抗御的特大暴雨和洪水發(fā)生的時候，暴雨洪水的預(yù)報和警報就成為了最重要的非工程性防洪減災(zāi)措施。傳統(tǒng)的水情測報方式速度慢、誤差大，洪水預(yù)見期短，不利于快速進行信息傳遞、指揮決策和組織防洪，防汛搶險工作經(jīng)常處于非常被動局面，人民群眾生命財產(chǎn)安全得不到充分保障。而縣域洪水預(yù)警報系統(tǒng)作為一種行之有效的防洪非工程措施，依靠現(xiàn)代科學技術(shù)，具有自動化水平高，野外站點無人值守，能實時測報，反饋迅速等特點，在突發(fā)性暴雨洪水前，洪水預(yù)警報系統(tǒng)可為抗災(zāi)斗爭爭取時間，取得主動，提前做好準備和部署，如堤防加高加固，水庫放水泄洪，迅速轉(zhuǎn)移群眾，搬遷重要物資等，變被動抗災(zāi)為主動抗災(zāi)，徹底扭轉(zhuǎn)了防汛抗災(zāi)傳統(tǒng)、被動的局面，避免不必要的損失，把災(zāi)害損失降沿河重要鄉(xiāng)鎮(zhèn)的預(yù)警報網(wǎng)絡(luò)。通過自動化無人值守的遙測站點實時采集流域中各代表站點的雨情、水情信息，通過超短波通訊及時傳輸?shù)娇h中心，經(jīng)過計算機處理后傳送到防汛指揮部門，實時水情、雨情一要水庫暴雨、洪水的狀況進行實時有效監(jiān)控和及時科學調(diào)度奠定堅實基礎(chǔ)，為抗洪搶險贏得了寶貴時間，為防洪減災(zāi)、水庫調(diào)度提供科學縣域洪水預(yù)警報系統(tǒng)所有新建站點信號到達西山頂中繼后與原已建預(yù)警工程的路由相同，在縣中心收到信號的同時，市中心站也能收到同樣的信號。各新建站點信號場強能滿足通信需要。為了防止鄰區(qū)2000年運行至今信道暢通，情況基本正常，洪水預(yù)報和警報是水文與氣象相結(jié)合為防汛工作服務(wù)的最有效的辦法，特別是在工程性防洪措施無法抗御的特大暴雨和洪水發(fā)生的時候，雖然看起來，一些先進的設(shè)備需要大量的投資，但是與災(zāi)害所引起的經(jīng)濟損失相比較，或者與大型防洪工程的投資相比較，其費用是十分微小的，可以說是一個投資少、見效快、作用顯著的項目?？h域?qū)W調(diào)度奠定現(xiàn)代化的堅實基礎(chǔ)，為抗洪搶險贏得寶貴時間，使我縣的幾年來，洪水預(yù)警報系統(tǒng)一期工程在每年汛期發(fā)揮了至關(guān)重要的接近危險水位，但通過洪水預(yù)警報系統(tǒng)，在加上氣象、水文部門的配合，提前預(yù)測出洪峰到達時間，并迅速通知下游鄉(xiāng)鎮(zhèn)做好防洪準備，因為有充分的時間準備，大大避免和減少了群眾財產(chǎn)損失以及人員傷亡，直接防洪減災(zāi)效益達500多萬元，取得了巨大的社會效益和經(jīng)濟預(yù)報和防洪調(diào)度，提高我縣防災(zāi)抗災(zāi)水平的專用智能化系統(tǒng)。系統(tǒng)要求具有可靠性、準確性、實用性、先進性、開放性、安全性和易維護性等特點。系統(tǒng)的設(shè)備指標及傳輸格式遵循水文自動測報系統(tǒng)規(guī)范、水文自動測報系統(tǒng)通訊電路設(shè)計規(guī)定及相關(guān)水文測驗、水文情報預(yù)報等國家標準和規(guī)范，并參考國內(nèi)水文自動測報系統(tǒng)最新進展，結(jié)合我檢第三章站網(wǎng)規(guī)劃縣域洪水預(yù)警報系統(tǒng)以滿足監(jiān)測全縣主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)、河流、水利工程的汛情和洪水預(yù)報、防汛調(diào)度的需要為目標進行總體站網(wǎng)規(guī)劃。根據(jù)需求分析，在轄區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的水文站網(wǎng)和遙測站網(wǎng)的基礎(chǔ)上，擬定我縣對現(xiàn)有的縣級中心站設(shè)備進行更新改造。所有站點站址的選擇能滿足測站通信需要，各測點均有公路通達，交通方便，易于維護；鄉(xiāng)鎮(zhèn)所設(shè)雨量站一般建于鄉(xiāng)政府駐地，通常具有較高的控制點，能較好地采集雨情數(shù)據(jù)，誤差較小，可代表該鄉(xiāng)鎮(zhèn)的降雨情況；小（一）型以上水庫有水庫管理人員，測站安全能得到保證；河道站站址靠近人群居蓮塘水庫、小坑水庫、楊梅畬、龍尾窖水庫等?。ㄒ唬旌褪S峰電2、捷文水庫是在建的中型水庫，位于城區(qū)上游，集雨面積29.6設(shè)遙測站點。現(xiàn)萬安、中山已建雨量站，城關(guān)已建水位雨量站，中赤遙測通信組網(wǎng)圖（圖1）桃溪站21表3-1xx縣縣域洪水預(yù)警報系統(tǒng)新建遙測站點一覽表序號建設(shè)地點備注123456789第一節(jié)系統(tǒng)的工作體制交通等不便，各種設(shè)備還要長期經(jīng)受高溫、高濕、低溫、大風、暴雨編碼、發(fā)送并通過中繼站轉(zhuǎn)發(fā)到中心站進行數(shù)據(jù)處理，中心站的數(shù)據(jù)第二節(jié)通信線路、頻段及帶寬水利部門推薦的水文遙測通信方式，是水文自動測報系統(tǒng)中應(yīng)用最廣既克服了微波通信的局限，又比短波通信的質(zhì)量穩(wěn)定、可靠。超短波通信具有建設(shè)成本低、可無人值守、功耗低、運行維護簡單等優(yōu)點，滿足洪水預(yù)警報系統(tǒng)的要求。所以結(jié)合省、市目前的遙測現(xiàn)狀及區(qū)域根據(jù)國家無線電管理委員會[(1989)無辦字75號]文件對專用水文自動測報頻率的規(guī)定，充分考慮有效利用頻率、減少干擾、充分利用內(nèi)，可避免因頻率分配不當，造成當?shù)氐耐l干擾可能使整個通信電中繼站及中心站前置機電源采用太陽能浮充電池供電，太陽能電池功率全部選用25w。中心站交流電源設(shè)計采用山特牌不間斷電源供電，有穩(wěn)壓、濾波等措施，可保證電源電壓值符合設(shè)備要求并抑制經(jīng)交流電源引入的干擾，以提高設(shè)備的可靠性。原不間斷電源容量為1000KVA，擬改造為容量：當太陽能供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障僅靠電池供電，應(yīng)能保證設(shè)備為保證系統(tǒng)可靠運行，中心站、中繼站、遙測站應(yīng)具備可靠的防雷接地，同時做好電源、遙測設(shè)備的防雷設(shè)計，防止從天饋線、電源線、遙測設(shè)備與傳感器間的信號線引入雷電損壞設(shè)備，在系統(tǒng)中應(yīng)采1、安裝避雷針。避雷針的接閃器（即避雷針的最高部分）,采用線，每隔1.5米左右加以固定。因天線架為獨立的金屬支持構(gòu)架，所不到要求時，必須靠人工接地體來降低接地電阻。人工接地體埋深在間距為5.0米（詳見附圖水平埋設(shè)的接地體采用40×4mm的扁鋼。地體初定15根、網(wǎng)狀形布置的用16根，根據(jù)實際測量出的接地電阻如達不到要求，再另加接地體。中心站如要求更低的接地電阻時，則置，設(shè)計中采用的不間斷電源有相似功能，基本可滿足防雷要求。對于遙測站、中繼站和中心站的前置機，應(yīng)采用太陽能浮充電池供電，xx縣縣域洪水預(yù)警報系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃各類站點26個，其中雨量站捷文水庫、石黃峰水庫站。雨量站設(shè)于當?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)水利工作站；水庫水位雨量站為小（一）型以上水庫，有專職管理機構(gòu)；河道水位雨量站一般設(shè)在靠近居民區(qū)的地段，有專人看管。所有新建站點站址的選擇能在很大程度上反映該地區(qū)的氣象、水文情況，站點交通方便，易于各新建站點通過在建西山頂中繼站轉(zhuǎn)發(fā)，進行現(xiàn)場中繼轉(zhuǎn)發(fā)下行xx縣縣域洪水預(yù)警報系統(tǒng)新建站點場強測試報告123456789第六章數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)縣域洪水預(yù)警報系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理主要是接收本系統(tǒng)的遙測數(shù)據(jù)，對收到的數(shù)據(jù)進行加工處理、存貯、編制水文圖表，以及進行預(yù)報、調(diào)度作業(yè)，向上級站發(fā)送數(shù)據(jù)等。xx縣轄區(qū)內(nèi)原已建洪改造后全部并入縣域洪水預(yù)警報系統(tǒng)。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理由設(shè)在中心站的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)完成。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是用來完成中心站數(shù)據(jù)處理任務(wù)的應(yīng)用軟件和支持它運行的軟硬件的總稱，它應(yīng)具備以數(shù)據(jù)，系統(tǒng)運行狀況，測站和系統(tǒng)的特征參數(shù)，水、雨參數(shù)月、年平文數(shù)據(jù)的日報表，測站分布圖，指定時段的雨量分布圖，水、雨情參系統(tǒng)和測站特征參數(shù)、歷史水雨情特征數(shù)據(jù)三類數(shù)據(jù)文件組成。為適中心站設(shè)備包括計算機、電源和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備三大部分，基本要求如求穩(wěn)定，適于長時間工作。服務(wù)器上安裝微軟WindowsNt4.0操作系統(tǒng)和水文遙測專用軟件，作為分析數(shù)據(jù)使用，同時又可以作為管理站和監(jiān)控站，對水文遙測數(shù)據(jù)進行管理和監(jiān)控?？h防汛指揮中心和水利部門通過聯(lián)網(wǎng)的電腦，可共享服務(wù)器接收處理后的水文數(shù)據(jù)供防汛指揮決策使用，這些電腦型號不要求統(tǒng)一，能夠滿足聯(lián)網(wǎng)要求和使用專（二）電源：中心機房要有穩(wěn)定可靠的電源，必須有不間斷電源作為瞬間備份，設(shè)計采用美國山特在線式不間斷電源。同時要求自備發(fā)電機，供非常狀況下設(shè)備供電需要，設(shè)計采用日本鈴木EG2500X汽接入點遍及防汛和水利部門各股室。未來結(jié)合政務(wù)網(wǎng)工程，通過路由器和光纖與其它網(wǎng)絡(luò)連接，以便向上級主管部門數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的各類關(guān)鍵硬件設(shè)備均要有一定數(shù)量的備品件；系數(shù)據(jù)處理涉及到數(shù)據(jù)編碼格式的問題，一是信源編碼，信源編碼的功能，是在一定保真度條件下，將水文參數(shù)變換成數(shù)字信號，以壓縮原始信息的信息量；二是信道編碼，這是將信源編碼后輸出的數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成符合一定規(guī)則的數(shù)碼，以達到適于信道傳輸，便于糾、檢錯的要求。已建系統(tǒng)和在建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)編碼格式應(yīng)采系統(tǒng)選用的設(shè)備，必須是經(jīng)過鑒定符合技術(shù)標準、計量標準的正規(guī)產(chǎn)品，其適用條件、精度、分辨力、技術(shù)性能必須符合有關(guān)的水文一、傳感器：傳感器的作用是感受被測量，并將該量值轉(zhuǎn)換成電水位變率為0～3cm/s，最大水位變幅40m，必要時應(yīng)增設(shè)波浪抑制措二、通信設(shè)備：通信設(shè)備包括調(diào)制解調(diào)器、收發(fā)信機、天饋線三種設(shè)備。調(diào)制解調(diào)器和收發(fā)信機連接時，模擬接口輸入和輸出阻抗、電平應(yīng)滿足設(shè)備的接口要求。其數(shù)字接口應(yīng)符合RS-信接口標準，調(diào)制解調(diào)器的功耗應(yīng)盡可能的??；收發(fā)信機的技術(shù)指標全向天線和定向天線兩種，由于中心站和中繼站周圍各遙測站所構(gòu)成的扇形角不同，應(yīng)選用全向天線，各遙測站點則三、遙測終端機：遙測終端機完成水文數(shù)據(jù)采集、存貯(顯示)和傳輸控制，它與無線電臺連接完成無線數(shù)據(jù)傳輸，其整機值守電流要四、中繼機：中繼機是中繼站的核心設(shè)備，它用于轉(zhuǎn)發(fā)中心站的指令和遙測站的數(shù)據(jù)信號，其值守功耗要盡可能的小，整機值守電流天饋線、調(diào)制解調(diào)器，共同組成中心站前置機系統(tǒng)，作為中心站的值班機完成數(shù)據(jù)的實時接收、暫存和預(yù)處理。為滿足長期值守和直流電池供電的要求，前置機系統(tǒng)必須能長期連續(xù)工作，應(yīng)具有高可靠、低系統(tǒng)設(shè)備中，水位計、雨量計采用國家定點廠家南自所生產(chǎn)的產(chǎn)品，保證觀測精度符合規(guī)范要求；遙測終端、中繼設(shè)備、前置機等采用北京燕禹產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品在我省大面積使用，性能穩(wěn)定、維護容易；天饋線、太陽能電池、電纜等采用國內(nèi)專業(yè)配套廠家定型產(chǎn)品，要求有較高的性價比。上述產(chǎn)品構(gòu)成的成套設(shè)備功耗低，適應(yīng)無人值系統(tǒng)土建是為系統(tǒng)設(shè)備安裝提供必要的工作環(huán)境。土建設(shè)計系統(tǒng)能否長期、安全、穩(wěn)定、可靠運行，能否準確采集各種水文參數(shù)、能否發(fā)揮其應(yīng)有的性能和作用的重要前提。因而土建工程應(yīng)按系統(tǒng)總體2、水位井、沉砂池、雨量計基礎(chǔ)、太陽能電池基礎(chǔ)、天線桿塔使用面積以4平方米左右為宜；中繼站站房（儀器室）使用面積不小意防火、蟲、盜和雨水濺入，并預(yù)留孔洞、天線桿塔、太陽能電池基2、水位井的高度應(yīng)以能測到歷史最高洪水位和100年一遇以上洪水位或校核洪水位。一般采用圓形截面，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，進內(nèi)壁3、雨量站寄放在鄉(xiāng)鎮(zhèn)府駐地屋頂，要求四周開闊，周圍無巨型第九章概算編制xx縣縣域洪水預(yù)警報系統(tǒng)工程概算項目一1293二1服務(wù)器12231412華為R3600513.0美國pcm2k/8h612.0三3.0四稅金8%五128.08.03xx縣縣域洪水預(yù)警報