作者所在的舒城縣境內主要有兩條河流-豐樂河和杭埠河,每年的汛期河道防汛水位、水情監測都需要花費大量的人力、物力,造成極大浪費的同時,收效更是甚微;隨著社會的發展,水資源也越來越稀缺,特別近年農村飲水工程,河道沿途設置了多個自來水取水口,因而保護水質也是非常重要的問題,所以加強對水資源的管理,不僅是對水環境的有效治理,同時也是對生態環境的有效保護,水資源保護更是人類賴以生存的根本。為了適應時代的發展需求,在河道管理中應用自動化輔助管理,推進河道管理信息化建設,提高河道汛期信息管理水平,提高水質監測質量,對河道的水流信息進行數據及時采集、傳輸,通過對各項參數的分析,掌控河道的運行狀況,從而做出正確的調控,提高河道管理的效率是自動化技術在河道管理中的重要運用之一。
1 河道管理概述
河道管理要遵循社會主義科學發展觀,在構建和諧社會的政策發展下進行管理。按照現時期的河道管理,在做好河道防汛、抗旱,保護人民生命財產的同時,保護生態環境、創造人適宜生存的水環境,注重對河道的修復和功能上的完善,確保河道在行洪、排澇、輸水以及航運等方面的正常運行,應是當今河道管理的重要任務。在進行河道管理的過程中,要遵循親水性、生態性、安全性以及觀賞性的原則。
從總的方向看,工程設施的管理和河道資源的管理兩方面要做好協調優化,才能夠更好的發揮河道的功能,而自動化技術的應用,無疑有效地提高了工作效率,能夠及時有效地將各項資源進行優化配置,從而提高資源的利用率,為提升河道管理水平奠定了堅實的基礎。
2 河道綜合管理自動化系統基本構架
2.1 河道綜合管理自動化系統支撐基礎
河道綜合管理自動化系統的支撐基礎是數據采集和視頻監視,河道管理者在獲取有關數據資料(包括視頻資料)的基礎上做出決策反應,實施決策的行為既包括人工活動,也包括通過系統實現的遠動行為。因此,就需要建立閘門監控系統、堤防滲流監測系統、河道工況視頻監視系統、動態監測河道工程安全及河道資源監控系統;建立汛期雨情、水情測報系統、水質監測系統以動態掌握河流洪水情勢和水質狀況;開發并安裝河流洪水預報系統以保障河道行洪安全,開發并安裝河流水質預報系統以分析預測未來河流水質。
2.2 河道綜合自動化系統組網特點
河道綜合管理自動化系統數據采集端沿河道呈線狀分布,其長度由幾十公里到數百公里不等,若全部采用有線方式進行布線,經濟上不劃算,技術上也不可行,主要原因是信號沿電纜傳輸途中會逐漸衰減。若全部采用無線方式進行組網,系統就需要配置數量龐大的無線發射和接收模塊,系統建設成本高,系統反應速度也較慢。所以最佳的系統組網方式是有線通信與無線通信相結合,分河道集中安裝監測傳感器,合理借用因特網傳輸部分數據資料。
2.3 監測站設置
站點設置原則是滿足系統功能的前提下重點考慮建設成本;水位監測站盡量靠近閘門,盡可能設在水文控制端面;雨量站應分布均勻,要求能夠控制暴雨中心,數據連續測量,設備可靠運行;水質監測站點盡量設置在閘門附近,設置在排污口附近,設置在引水口附近;滲流監測斷面設置存防洪重點區域,設置在薄弱堤防段;視頻監測站點設置在重點監視部位,如違法挖沙河段,閘前水位觀測部位,排污口處以及其他需要監視的部位。
3 自動化系統探制功能
3.1 水雨情信息自動采集系統
在河道管理工作中,對于洪水以及輸水航運功能的控制是最為重要的,所以要做好水雨情的信息監測工作。傳統的人工或者有線監測報告方式,經常會因為信息監測數據的失誤而導致報送信息的失誤,從而影響到河道管理的安全性。所以自動化信息技術的應用,能夠利用衛星遙測通訊系統對水雨情狀態進行實時監控,這項工作需要采集的數據量非常大,并且對于時間有著非常嚴格的要求。水雨情信息自動采集系統完成數據的采集后,會通過 GSM 中的短消息向控制中心報送數據信息,及時有效地為河道管理提供了準確的數據信息,對河道管理水平的提升起到了重要的作用。
3.2 閘門監測監控系統
閘門是控制河道水流的重要設施,以往都是采用手動的方式來對閘門的開閉進行控制,不僅工作效率低,并且功能比較單一。在自動化技術的運用下,可以通過計算機系統對閘門的開閉進行控制。與此同時,自動化系統還會進行自動采集信息功能,對于閘前后的水位、過閘的流量、水質以及供電系統的電量等都能夠進行信息的采集,然后將這些數據保存在數據庫中,為以后的工作提供了巨大的便利。
3.3 堤防滲流監測系統
在洪水季節,堤防的滲流狀況非常重要,其直接關系到堤防運行的安全性,所以自動化信息技術能夠對堤防的滲流狀況進行實時監測,在采集數據信息后進行分析,能夠準確的判斷堤防的運行狀態,以便及時的做出應對措施,確保堤防的安全性。自動化信息系統采集的數據包括堤防的變形狀況、滲透的壓力和滲流量、防洪墻的地下水位以及堤身土的含水量等信息,能夠及時的反饋堤防的安全系數,提高了洪水期河道管理的安全性。
3.4 洪水預報系統
洪水對堤防存在巨大的威脅,所以為了確保河道運行的安全性,自動化系統具有提前預測洪水的功能。在自動化信息系統中,會建立一個實時的數據庫,然后通過預報模型庫對采集的信息數據進行分析,進行掌握洪水的狀況。自動數據信息采集裝置會對流域上的水情狀況進行實時的監測,然后傳輸到數據庫中,通過相應的操作指令,進行預報計算功能。一般情況下,洪水預報系統具有數據查詢、繪制水文預報以及洪水預報等功能,以此來對洪水進行提前預報。
3.5 水質監測和預報系統
隨著水務部門對于河道管理生態性的要求,在河道管理中,越來越重視水資源的質量。水質監測和預報系統主要是利用自動化儀器對水質進行檢查和分析,從而及時的監測水質。在水質監測和預報系統中,通過監測、控制、分析和通訊等一系列程序,進行水樣的自動采集和預處理,在檢測結果出來后存儲在計算機中,也可以進行數據的傳輸。自動化水質監測和預報系統對于河道的水質狀況進行實時的監控,能夠及時的掌握水質狀況,為河道管理提供了有利的依據。
4 結束語
河道管理是水行政府主管部門工作的重要組成部分,尤其是在全球的水資源日益稀缺的背景下,加強對水資源的管理,提高河道管理工作效率尤為重要。自動化技術在河道管理中的運用,充分的利用了計算機技術、通訊技術以及各項自動化設備,對于河道管理中需要的各項數據信息實時監控,大大地提高了河道管理的工作效率,確保了河道管理在安全性、生態型、觀賞性、親水性等方面的高效兼容,河道管理自動化必將成為未來發展的主要趨勢。
參考文獻
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