山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計方案

1、山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計方案山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計方案1概述我國是一個多山的國家，山丘區(qū)面積約占全國陸地面積的三分之二。 我國主 要位于東亞季風(fēng)區(qū)，暴雨分布范圍廣；季風(fēng)氣候決定了我國降雨在年內(nèi)分布不均， 汛期高度集中，以強(qiáng)降雨引發(fā)的山洪災(zāi)害發(fā)生最為頻繁，危害大。路路通山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)以山洪災(zāi)害防治堅持“以防為主，防治結(jié)合”、“以非工程措施為主，非工程措施與工程措施相結(jié)合”的原則為指導(dǎo)，運用當(dāng)代信息監(jiān)測技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)在山洪災(zāi)害防 治區(qū)建立以信息采集、預(yù)報分析、視頻會商決策為基礎(chǔ)的預(yù)警平臺，通過手機(jī)群 發(fā)、傳真群發(fā)、無線廣播、高音喇叭、手搖警報器、鑼等預(yù)警

2、程序和方式，將預(yù) 警信息及時準(zhǔn)確地傳送到山洪可能危及的區(qū)域，使接收預(yù)警區(qū)域人員能根據(jù)山洪 災(zāi)害防御預(yù)案及時采取預(yù)防措施，最大限度地減少人員傷亡。2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)2.1系統(tǒng)組成路路通山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)主要包括水雨情監(jiān)測系統(tǒng)和預(yù)警系統(tǒng)。為更好地發(fā)揮系統(tǒng)的防災(zāi)減災(zāi)作用，還需建立群測群防的組織體系，加強(qiáng)宣傳培訓(xùn)。水雨情監(jiān)測系統(tǒng)及時將簡易監(jiān)測站、人工監(jiān)測站、自動監(jiān)測站的監(jiān)測信息匯 入預(yù)警平臺。預(yù)警系統(tǒng)由基于平臺的山洪災(zāi)害防御預(yù)警系統(tǒng)和山洪災(zāi)害群測群防預(yù)警系統(tǒng)組成?；谄脚_的山洪災(zāi)害防御預(yù)警系統(tǒng)主要由信息匯集子系統(tǒng)、信息查詢子系統(tǒng)、預(yù)報決策子系統(tǒng)和預(yù)警子系統(tǒng)組成。群測群防預(yù)警系統(tǒng)包括預(yù)警發(fā)布程序、 預(yù)警方

3、式、警報傳輸和信息反饋通信網(wǎng)、警報器設(shè)置等。山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意產(chǎn)水雨情監(jiān)測信息2.2系統(tǒng)建設(shè)模式由于山洪預(yù)見期短、致災(zāi)快，因此為有效防御山洪災(zāi)害，提出在縣級行政區(qū) 建立基于平臺的山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)模式，省、市、縣、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、村等各方 面的山洪災(zāi)害防治相關(guān)信息匯集于平臺， 縣級防汛部門根據(jù)系統(tǒng)信息，及時發(fā)布 預(yù)報、警報。同時縣、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、村、組建立群測群防的組織體系，開展監(jiān)測、 預(yù)警工作。3系統(tǒng)特點(1)軟硬件一體化集成公司提供完善的系統(tǒng)的集成方案，自主開發(fā)山洪監(jiān)測預(yù)警軟件。(2)多層次水、雨情決策分析可查詢時段、日、旬、月顯示區(qū)域內(nèi)的雨量值、平均雨量值、最大雨量值、 各站降雨過程柱

4、狀圖及數(shù)據(jù)表、雨量強(qiáng)度統(tǒng)計等。(3)完善的預(yù)警責(zé)任體系建立縣、鄉(xiāng)、村三級預(yù)警責(zé)任人體系，短信、傳真預(yù)警時可靈活選擇接收人 員。(4)靈活的預(yù)警監(jiān)測方式采用水雨情系統(tǒng)自動預(yù)警及人工預(yù)警兩種方式。(5)完善的信息統(tǒng)計上報功能依據(jù)國家防總要求定制的災(zāi)情報表，由各基層按照不同權(quán)限上報匯總，為縣 級領(lǐng)導(dǎo)決策提供強(qiáng)有力的支持和依據(jù)。(6)豐富的結(jié)果呈現(xiàn)方式系統(tǒng)結(jié)合地理信息系統(tǒng)提供了直觀的圖形化分析界面，使分析結(jié)果一目了 然，數(shù)據(jù)結(jié)果展現(xiàn)方式多樣化，數(shù)據(jù)列表、雨量柱狀圖、雨量等值面、線、點標(biāo) 注、水位流量過程曲線。系統(tǒng)具有信息輸出和表現(xiàn)功能，除具備基礎(chǔ)信息、水雨 情信息、工情、災(zāi)情統(tǒng)計分析信息的數(shù)據(jù)輸出外，

5、還具備表、文字、圖形的輸出 和保存以及打印功能。(7)響應(yīng)快速及時、運行穩(wěn)定可靠。(8)各子系統(tǒng)，均可以獨立安裝實施，擴(kuò)展靈活。(9)圍繞預(yù)警核心應(yīng)用，全面提供整體解決方案。(10)針對縣級用戶特點，應(yīng)用簡單，高度產(chǎn)品化。4系統(tǒng)設(shè)計4.1 水雨情監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計通過建設(shè)實用、可靠的水雨情監(jiān)測系統(tǒng)，擴(kuò)大山洪災(zāi)害易發(fā)區(qū)水雨情收集的 信息量，提高水雨情信息的收集時效，為山洪災(zāi)害的預(yù)報預(yù)警、做好防災(zāi)減災(zāi)工 作提供準(zhǔn)確的基本信息。4.1.1 監(jiān)測方式及報汛工作體制水雨情監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測項目主要包括降雨量、水位。站類主要包括雨量站、水 位站。根據(jù)山洪災(zāi)害預(yù)警的需要和各地的建站條件，考慮山洪災(zāi)害易發(fā)區(qū)地形復(fù)雜、降雨

6、分布不均、群眾居住分散、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡等實際情況，水雨情監(jiān) 測站可建成簡易監(jiān)測站、人工監(jiān)測站和自動監(jiān)測站。具監(jiān)測方式及報汛工作體制 如下：(1)簡易監(jiān)測站簡易的雨量、水位觀測設(shè)施，采用直觀、可行的觀測方法進(jìn)行水雨情信息的 監(jiān)測。利用本地區(qū)適用的傳播方式進(jìn)行信息的傳輸，達(dá)到群測群防的目的。簡易雨量站采用有雨觀測、下大雨加強(qiáng)觀測的工作體制，有條件時及時上報； 簡易水位站在有雨時或接到通知時觀測， 水位接近成災(zāi)水位時加強(qiáng)觀測，有條件 時及時上報。(2)人工監(jiān)測站無條件建設(shè)自動監(jiān)測站，但擁有公用通信資源(程控電話、移動通信網(wǎng))的 地區(qū)，按照人工觀測站的技術(shù)要求建立相應(yīng)的水雨情人工監(jiān)測站。采用人工觀

7、測和管理的模式，通過語音或通話報汛進(jìn)行雨量、水位信息的采集和傳輸。人工監(jiān)測站采用定時觀測，定時報汛的工作體制，在暴雨天氣狀態(tài)下加密觀 測、增加報汛段次。(3)自動監(jiān)測站自動監(jiān)測站采用有人看管，無人值守的管理模式，配置相應(yīng)的雨量、水位傳 感器，遙測終端及通信終端設(shè)備，實現(xiàn)水雨情信息的自動采集、傳輸。自動監(jiān)測站采用定時自報、事件加報和召測兼容的工作體制； 對超短波組網(wǎng) 的自動監(jiān)測站，則采用增量隨機(jī)自報與定時自報兼容的工作體制； 人工置數(shù)信息 有反饋確認(rèn)的功能。4.1.2信息傳輸通信網(wǎng)設(shè)計水雨情數(shù)據(jù)傳輸常用的通信方式有衛(wèi)星、超短波( UHF/VHF、GSM短信、 GPRS以及程控電話網(wǎng)(PSTN等。

8、(1)衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站、轉(zhuǎn)發(fā)無線電波實現(xiàn)地球站之間相 互通信的一種方式，具有覆蓋面大、通信頻帶寬、組網(wǎng)靈活機(jī)動等優(yōu)點。目前， 在國家防汛指揮系統(tǒng)建設(shè)中用于測站與中心站間數(shù)據(jù)傳輸?shù)男l(wèi)星信道主要選用 海事衛(wèi)星和北斗衛(wèi)星。衛(wèi)星通信的適用條件：所建監(jiān)測站地處高山峽谷，且公網(wǎng)未覆蓋和無條件建 專用網(wǎng)的區(qū)域。(2)超短波通信超短波是指工作于VHF/UHF®段的信道，超短波通信的傳播機(jī)理是對流層內(nèi) 的視距傳播與繞射傳播。視距傳播損耗小，受環(huán)境的影響也小，接收信號穩(wěn)定。 但是，由于傳播距離較短，一般需要建設(shè)中繼站進(jìn)行接力。適用條件：所建監(jiān)測站地處公用通信網(wǎng)不能覆蓋，或位于

9、低山和丘陵地區(qū)， 且所需建中繼站級數(shù)不超過 3級的地區(qū)。(3) PSTNffi信程控電話(PSTN是普及程度最高的信道資源，它具有設(shè)備簡單、入網(wǎng)方式 簡單靈活、適用范圍廣、傳輸質(zhì)量較高、通信費用低廉等優(yōu)點，可進(jìn)行話音和數(shù) 據(jù)的傳輸。適用條件：被PSTNW覆蓋且電話通訊質(zhì)量較好的地區(qū)。(4)短信通信移動通信是我國近十多年來發(fā)展最快的一種通信系統(tǒng)， 目前已覆蓋我國很多 城鎮(zhèn)，正逐步向農(nóng)村擴(kuò)展延伸，移動通信系統(tǒng)正得到越來越廣泛的應(yīng)用， 對于山 洪災(zāi)害信息和警報的傳輸有著十分重要的實際應(yīng)用價值。 目前可利用的短信通信 有中國移動的GSM®信和中國電信的CDM短信。適用條件：被中國移動通信網(wǎng)或

10、中國電信通信網(wǎng)所覆蓋的地區(qū)。(5) GPRSS信GPRSt GSMS統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，不僅提供點對點、而且提供廣域的 無限IP連接，是一項高速數(shù)據(jù)處理的技術(shù)，方法是以“分組”的形式將數(shù)據(jù)傳 送到用戶手中。GPR用作為現(xiàn)行GS颯絡(luò)向第3代移動通信演變的過渡技術(shù)， 突出的特點是傳輸速率高和費用低。 GPRS1行速率較GSMfe高，下行速率則可 達(dá)100Kbp4鑒于利用GPRS勺運行速度快、運行成本低，建議盡可能地利用GPRS 傳輸。適用條件：已開通GPRSlk務(wù)的地區(qū)。4.2預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計山洪災(zāi)害防御預(yù)警系統(tǒng)平臺是山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息處理和服務(wù) 的核心，提供數(shù)據(jù)接收、處理、加工，信息查詢

11、、預(yù)報決策、預(yù)警與信息發(fā)布、 信息交換等服務(wù)，主要由信息匯集子系統(tǒng)、信息查詢子系統(tǒng)、預(yù)報決策子系統(tǒng)和 預(yù)警子系統(tǒng)組成。4.2.1信息匯集、查詢子系統(tǒng)信息匯集子系統(tǒng)與信息查詢子系統(tǒng)主要包括監(jiān)測站的實時數(shù)據(jù)接收處理、和其它相關(guān)部門的共享與交換信息的處理以及各類信息的查詢服務(wù)。主要功能有：(1)實時接收自動監(jiān)測站的水雨情數(shù)據(jù)和工況信息；(2)對自動監(jiān)測站進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；(3)實時處理接收的數(shù)據(jù)信息，并分類存入數(shù)據(jù)庫中;(4)數(shù)據(jù)查詢與維護(hù)；（5）人工數(shù)據(jù)錄入；（6）基礎(chǔ)信息查詢雨量站基本信息查詢雨量站的基本信息，如：雨量站類別（自動、人工、簡易等）、水系、 河名、站號，站名，站址位置、設(shè)立日期、所屬部

12、門等。水文（位）站基本信息查詢水文（位）站的基本信息，如：測站類別（自動、人工、簡易等）、站 號，站名，站址，經(jīng)度，緯度，高程、設(shè)立日期等。工情基本信息查詢堤防工程、水庫、山塘等的基本信息，如：建設(shè)地點、所在河流、集水 面積、多年平均降雨量（徑流量）、設(shè)計洪水位（流量）、庫容、壩頂高程等。災(zāi)害點基本信息查詢?yōu)暮c的基本信息，如：地理、地質(zhì)、氣候特點、人口密度、基礎(chǔ)設(shè)施、 災(zāi)害頻繁程度等。（7）水雨情信息查詢通過對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的訪問，可以實現(xiàn)各小流域、中小型水庫水位、流量實時 監(jiān)測信息、歷史資料信息查詢，為預(yù)報決策提供歷史資料對比分析。 可以實現(xiàn)單 站、多站實時或者歷史水雨情圖形化查詢。具體包括：

13、水文（水位）站雨量、水 位（流量）實時和歷史資料查詢（包括日平均水位 /流量、月水位/流量等），以 及降雨量統(tǒng)計表、降雨量圖等形式對雨量資料進(jìn)行日、時段等綜合查詢。（8）氣象信息查詢將查詢數(shù)據(jù)庫得到的氣象信息顯示給用戶，主要包括：中央氣象臺、省氣象 臺和臨近省氣象臺、本地市（縣）氣象臺發(fā)布的當(dāng)日天氣預(yù)報（文字、 圖、表）， 衛(wèi)星云圖信息（圖片）、多普勒雷達(dá)測雨信息、臺風(fēng)警報信息等。（9）工情信息查詢工情信息主要包括：堤防、水庫的各種特征值、工程圖、工程指標(biāo)、工程運 行狀況等數(shù)據(jù)；水庫運行狀況的實時信息，如閘門開度、大壩安全狀況，溢洪道、 泄洪洞、輸水洞流量，水庫、山塘水位狀況（流量）、水庫調(diào)度

14、方案等。堤防主 要信息有各斷面水位、堤防安全狀況、出險情況及類型?？梢詫崿F(xiàn)單站、多站實 時和歷史工情信息和運行參數(shù)的查詢。（10）經(jīng)濟(jì)社會狀況及災(zāi)情信息查詢山洪災(zāi)害監(jiān)測區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會指標(biāo)：村鎮(zhèn)分布、人口分布、固定資產(chǎn)、重要設(shè) 施、GD昨直接總經(jīng)濟(jì)損失：受災(zāi)范圍，受災(zāi)人口，受淹城市，倒塌房屋，死亡人口等。工業(yè)、交通運輸業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失：停產(chǎn)工礦企業(yè)（個），鐵路、公路中斷（條 次）、毀壞路基（面）（千米），毀壞輸電線路，毀壞通訊線路（千米）等。水利設(shè)施直接經(jīng)濟(jì)損失：毀壞水庫，水庫跨壩，毀壞堤防、護(hù)岸、水閘，沖 毀塘壩，毀壞灌溉設(shè)施，毀壞機(jī)電井、水電站、機(jī)電泵站，毀壞雨量站、水文測 站。農(nóng)林牧漁業(yè)直接經(jīng)

15、濟(jì)損失：農(nóng)作物受災(zāi)面積，農(nóng)作物成災(zāi)面積，農(nóng)作物絕收 面積，減少糧食，死亡大牲畜，水產(chǎn)養(yǎng)殖損失等。（11）數(shù)據(jù)的輸出保存打印查詢系統(tǒng)具有信息輸出和表現(xiàn)功能，除具備基礎(chǔ)信息、水雨情信息、工情、 災(zāi)情統(tǒng)計分析信息的數(shù)據(jù)輸出外，還具備表、 文字、圖形的輸出和保存以及打印 功能。4.2.2 預(yù)報決策子系統(tǒng)預(yù)報決策子系統(tǒng)為各省級、市級或縣級山洪災(zāi)害防御指揮部門進(jìn)行山洪災(zāi)害 預(yù)警提供依據(jù)。預(yù)報決策子系統(tǒng)包括水雨情分析預(yù)報、預(yù)警信息生成、維護(hù)及管理等3個模塊。預(yù)報決策子系統(tǒng)主要功能有：（1）水雨情分析預(yù)報模塊結(jié)合實時水雨情、氣象預(yù)報信息，根據(jù)水雨情分析預(yù)報模型，對小流域、中 小水庫水位、流量進(jìn)行預(yù)測，并輸出預(yù)

16、測結(jié)果（文字、表格或圖形）。（2）預(yù)警信息生成模塊根據(jù)預(yù)報成果及預(yù)警指標(biāo)實時編制預(yù)警信息，并及時將預(yù)警信息發(fā)送至預(yù)警 平臺。（3）維護(hù)和管理模塊該模塊可以對整個系統(tǒng)的內(nèi)容進(jìn)行添加和刪除，具有控制系統(tǒng)權(quán)限的功能。 本模塊為系統(tǒng)維護(hù)管理提供工具。4.2.3 預(yù)警子系統(tǒng)預(yù)警子系統(tǒng)是在監(jiān)測信息采集及預(yù)報分析決策的基礎(chǔ)上，根據(jù)預(yù)警信息危急 程度及山洪可能危害范圍的不同，通過適宜的預(yù)警程序和方式，將預(yù)警信息及時、 準(zhǔn)確地傳送到山洪可能危及區(qū)域，使接收預(yù)警區(qū)域人員根據(jù)山洪災(zāi)害防御預(yù)案及 時采取預(yù)防措施，最大限度地減少人員傷亡。在建立了基于平臺的山洪災(zāi)害防御預(yù)警系統(tǒng)的地區(qū)，預(yù)警信息由該系統(tǒng)的預(yù)報決策子系統(tǒng)制作

17、。根據(jù)平臺設(shè)立的防汛指揮部門的級別不同，分為平臺設(shè)立在縣級、市級防汛部門兩種情況?？h級防汛指揮部門獲取發(fā)布的預(yù)警信息，各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)） 政府接收縣級防汛部門發(fā)布或下發(fā)的預(yù)警信息，傳輸給村、組、戶。緊急情況下 縣級防汛部門可直接對村、組發(fā)布的預(yù)警信息?；谄脚_的預(yù)警流程示意圖.省級防用指揮部門4市級防汛部門一平臺發(fā)布的 前警信息-共23頁第23頁縣級防汛指揮部門/急情況下鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）政府，指揮所4群測群防預(yù)警信息的獲取來自縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村或監(jiān)測點。由監(jiān)測人員根據(jù) 山洪災(zāi)害防御培訓(xùn)宣傳掌握的經(jīng)驗、技術(shù)和監(jiān)測設(shè)施觀測信息，發(fā)布預(yù)警信息。 縣級防汛指揮部門接收群測群防監(jiān)測點、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村的預(yù)警信息，逐級發(fā)布。

18、各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）政府除接收縣防汛部門發(fā)布或下發(fā)的預(yù)警信息，還接受群測群防監(jiān)測點、村和水庫、山塘監(jiān)測點的預(yù)警信息。村、組接受上級部門和群測群防監(jiān)測點、 水庫、山塘監(jiān)測點的預(yù)警信息。群策群防預(yù)警流程示意圖水庫、山塘潰雨、水情異常鄉(xiāng)（錮 政府一頊警信息4.3群策群防組織體系由于山洪災(zāi)害突發(fā)性強(qiáng)，從降雨到發(fā)生災(zāi)害之間的時間短， 且往往在災(zāi)害發(fā) 生時斷電、斷路、斷信號，因此群測群防尤為重要。群測群防組織體系為建立縣、 鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村、組、戶五級山洪災(zāi)害防御責(zé)任制體系，群測群防組織指揮機(jī)構(gòu)主 要在縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村一級建立。群測群防組織體系圖+縣級山洪災(zāi)害防御指揮S昂鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）山洪災(zāi)害防御指揮機(jī)即I監(jiān)測組信息組一轉(zhuǎn)移

19、組4 調(diào)僮組廠保障組應(yīng)急推險隊,監(jiān)測組 信息組/ 轉(zhuǎn)移組/ I 調(diào)度組廠 保障組口應(yīng)急搶險隊監(jiān)測曜隊*' 應(yīng)急搶險隊+5 土建工程遙測站自動實時采集、存儲降雨量和水位等數(shù)據(jù)，并進(jìn)行信道編碼和信號調(diào) 制，自動發(fā)送實時采集的雨、水情等信息，并可人工置數(shù)，具備增量自報、定時 自報功能，重要的遙測站具備自報兼查詢應(yīng)答功能。超聲波水位計程子式水位祝盧-19V電源 4-電源負(fù)5-485 A64BS B5.1雨量站5.1.1簡易雨量站簡易雨量站按照降水量觀測規(guī)范SL21-2006B定，主要配置直徑200毫米 的漏斗、放置于200毫升玻璃筒上，并固定于預(yù)制硅基塊上 （簡易雨量器見示意 圖）。為直觀和方

20、便地觀測雨量，承水器皿采用透明裝置，并根據(jù)降雨的臨界值 或降雨強(qiáng)度，在承水器皿外進(jìn)行劃分或標(biāo)注明顯的預(yù)警標(biāo)志線。簡易雨量觀測器5.1.2自動雨量站自動雨量站是水雨情監(jiān)測系統(tǒng)中數(shù)量最多、 分布最廣的遙測站。單個遙測站 的土建工作量不大，占地面積小，但分布廣，各建站地點的環(huán)境條件差異大.土 建的設(shè)計應(yīng)結(jié)合具體情況、因地制宜地作出設(shè)計方案。一、自動雨量站位置的選擇自動雨量站的位置在站網(wǎng)論證基礎(chǔ)上經(jīng)無線電通信電路測試后確定。一般情況下，要選擇交通方便有人居住的村屯、城鎮(zhèn)，做到“無人值守，有人看管”， 確保雨量站設(shè)施不遭受人為破壞.必須設(shè)立雨量站，而又無人居住的地點，也需要委托較近的居民看護(hù)。在農(nóng)村選擇

21、自動雨量站點時，應(yīng)注意以下幾點：(1)滿足建站目的及要求。(2)滿足通信要求。(3)選擇建站地點的人家有條件且愿意承擔(dān)看護(hù)任務(wù)。(4)選擇建站的庭院應(yīng)開闊，無高大房屋、樹木。(5)選擇在居民區(qū)有一定社會地位、受人尊敬的人家，這樣雨量站不宜被人 破壞。(6)選擇的居民家近年沒有較大的遷移規(guī)劃。二、自動雨量站的結(jié)構(gòu)型式自動雨量站多設(shè)在平坦、開闊的庭院中，周圍遠(yuǎn)離樹木、房屋，雨量計周圍 設(shè)有圍欄，以防止家畜，家禽或人為的損壞。有條件的也可在樓房或平房的平頂 上直接設(shè)立，省去很多土建工作，還較安全，受周圍的環(huán)境影響也較小。自動雨量站一般應(yīng)符合氣象站安裝要求。 由于屬于專用站，一般不參加資料 整編、干任

22、山在安裝高度上常因地制宜.國內(nèi)已建的雨量站，有的直接坐落在地 面的平臺上，有的坐落在乎頂房的屋頂，有的被支撐物垂直支撐在空中，有的旁 側(cè)懸臂支撐在空中。近年的遙測雨量站大都為全密封鋁合金筒式結(jié)構(gòu)，甚至有的雨量筒大部采用全電磁屏蔽、全密封鋁合金法拉第筒結(jié)構(gòu)，全面實現(xiàn)環(huán)境(雷電， 高低溫、高濕、臺風(fēng))防護(hù)，還可省去站房建設(shè)、鐵塔和地網(wǎng)敷設(shè)費用。將雨量 傳感器、天線安裝房屋頂上時，遙測儀可掛在房屋中的墻上，這樣既降低了土建 造價，也解決了看護(hù)問題。國內(nèi)巳建的測報系統(tǒng)中，自動雨量站大都采用上述形 式。法拉第筒不需要做地線，也不需要做絕緣支撐，占地面積小，適應(yīng)全天候工 作條件。所選用設(shè)備均適用于野外惡劣

23、環(huán)境工作，按無人值守連續(xù)運行設(shè)計。有的正常運行已超過10年。如果以上條件不具備，須單獨建造站房時， 站房面積約 4m2,凈高大于3m平頂，太陽能電池板、雨量計裝在房頂。天線高度按電路設(shè) 計報告布設(shè)，地網(wǎng)接地電阻應(yīng)小于10QO站房應(yīng)防潮(百葉窗)，屋頂防囂，周圍 排水通暢，設(shè)鐵皮門、暗鎖，防止老鼠出入。雨量站站房除應(yīng)預(yù)留太陽能電池板 進(jìn)線孔外，還應(yīng)預(yù)留雨量計信號線的進(jìn)線孔。測站站房還可利用原有房屋改建，也可采用架空高架方式，應(yīng)按具體情況和要求靈活處理。 三、雨量計的安裝設(shè)計雨量計坐落在地面或屋頂，可預(yù)先將雨量計安裝底座用混凝土澆筑好. 在站房頂上安裝雨量計時，要求房頂能滿足安裝尺寸和承載能力，并

24、在雨量計上方35°的仰角范圍內(nèi)無遮擋物。遙測雨量站采用立筒式，筒式站房為鋁合金密封結(jié) 構(gòu)，直徑0.3m,高度2.0m,將遙測終端設(shè)備放在筒的底部，筒內(nèi)底部溫度比較 穩(wěn)定，可延長設(shè)備使用壽命，適合野外長期工作。筒式站房施工中，基礎(chǔ)挖好后, 澆筑混凝土，將筒埋深1m回填后找平夯實即可雨量計應(yīng)和太陽能電池板相隔一定的距離， 防止雨水從太陽能電池板上濺人雨量計的盛雨口內(nèi)。雨量傳感器和太陽能板安裝示意圖四、太陽能電池板的安裝太陽能電池板的受光應(yīng)向 南，周圍應(yīng)無高大建筑、樹木、 電桿等遮光物。鋁合金法拉第筒 可直接將太陽能電池板固定在筒 的外面或?qū)⑵涔潭ㄔ阼F塔或塔桿 上。五、避雷針的設(shè)計(1)

25、安裝天線的鐵塔應(yīng)裝置 避雷針，避雷針、鐵塔、地網(wǎng)之 間應(yīng)焊接可靠。(2)避雷針上端應(yīng)加工成針 尖形，以利尖端放電，井作鍍鋅 處理。筒式自動雨量站施工示意圖避雷針的最高點應(yīng)比天線 頂端高出35m(4) 避雷針的保護(hù)角為35° ,設(shè)備和大饋線應(yīng)在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi) 六、自動雨量站天線鐵塔土建施工雨量站必須設(shè)立通信鐵塔時，鐵塔的高度由通信電路測試決定.但雨量站的通信鐵塔相對較低，一般不超 6ml因而，其結(jié)構(gòu)和形式宜筒化，鐵塔與站房間距不宜過遠(yuǎn)，應(yīng)在防雷保護(hù)角之內(nèi)。 6m通信塔的施工要求如下：(1) 塔桿用鋼管焊制，設(shè)避雷地線。(2) 塔基礎(chǔ)挖深一般大1.2m；基礎(chǔ)應(yīng)先挖好基坑，找平夯實再打

26、墊層，然后 澆筑基礎(chǔ)；基礎(chǔ)采用高標(biāo)號混凝土澆筑。(3) 基礎(chǔ)回填土應(yīng)分層夯實，夯實后的土容重不得小于1. 6t/m3 6m桿塔結(jié)構(gòu)及摹礎(chǔ)示意圖如圖所示。HW超短波天線6ml信塔示意圖5.2 水位站5.2.1 簡易水位站簡易監(jiān)測水位站是在溪河岸邊、水庫壩前設(shè)立便于監(jiān)測的直立、斜坡式水尺； 對于無條件設(shè)立水尺的監(jiān)測站，可在水流岸邊較近的固定建筑物或巖石上標(biāo)注水 位刻度，以方便監(jiān)測員直接讀數(shù)。水尺的刻度必須清晰，數(shù)字必須清楚且大小適宜，數(shù)字的下邊緣應(yīng)放在靠近 相應(yīng)的刻度處?？潭让鎸挷粦?yīng)小于 5cmi刻度、數(shù)字、底板的色彩對比應(yīng)鮮明， 且不易褪色，不易剝落。最小刻度為1cm,誤差不大于0.5mm當(dāng)水尺

27、長度在0.5m 以下時，累積誤差不得超過0.5mm當(dāng)水尺長度在0.5m以上時，累積誤差不得超 過該段長度的1%。直立式水尺的水尺板應(yīng)固定在垂直的靠樁上，靠樁宜做流線型，靠樁可用 型鋼、鐵管或鋼筋混凝土等材料做成， 或可用直徑1020cm的木樁做成。當(dāng)采用 木質(zhì)靠樁時，表面應(yīng)作防腐處理。安裝時，應(yīng)將靠樁澆注在穩(wěn)固的巖石或水泥護(hù) 坡上，或直接將靠樁打入，或埋設(shè)至河底。有條件的測站，可將水尺刻度直接刻繪或?qū)⑺甙灏惭b在阻水作用小的堅固巖石上，或混凝土塊石的河岸、橋梁、 水工建筑物上。gf16a=53=4au?UJ5.2.2 自動水位站自動水位站主要的土建內(nèi)容為；站房、鐵塔及基礎(chǔ)一、浮子式水位計采用浮

28、于式水位計，水位站要建測井。其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)視測站重要性而定.有 堤防的自動水位站的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)一般應(yīng)高于堤防的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；大扛大河干流水位站一般可按百年一遇水位設(shè)計，支流按50年一遇設(shè)計，在沖淤變化大的河道上應(yīng)考 慮一定水平年后河道的沖淤幅度。測井的具體形式應(yīng)根據(jù)擬建站地點和地形特點、防護(hù)要求，可建成島式、岸 式、島岸結(jié)合式。1測井(1)水位井的設(shè)計符合 GB/T50138-2010水位觀測標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定。(2)測井不應(yīng)干擾水流的流態(tài)，測井截面可建成圓形或橢圓形。(3)井壁必須垂直，井底應(yīng)低于設(shè)計最低水位 0.5-1.0m ,測井口應(yīng)高于 設(shè)計最高水位0.5-1.0m 。浮子式水位傳感器外形圖擇不

29、同的浮子和重錘(4)測井井底及進(jìn)水管應(yīng)設(shè)防淤和清淤設(shè)施，臥式進(jìn)水管可在入水口建筑 沙池。測井及進(jìn)水管應(yīng)定期清淤泥沙。 多沙 河流測井應(yīng)設(shè)在經(jīng)常流水處，并在測井下部 上下游兩測開防淤對流孔。(5)測井可用金屬、鋼筋混凝土、磚 或其他適宜材料建成。(6)測井截面應(yīng)能容納浮子隨水位自 由升降，浮子與井壁應(yīng)有5-10cm間隙。水 位滯后不宜超過1cm,測井內(nèi)外含沙量差異 引起的水位差不宜超過1cm,并使測井具有 一定的削弱波浪的性能。(7)水位并用于安裝水位傳感器。(浮子式水位傳感器的外形見示意圖)根據(jù)浮子式傳感器的使用要求，井房面 積應(yīng)不小于2n2,并具有通風(fēng)孔和進(jìn)線孔，測井內(nèi)直徑不得小于0.3m,

30、安裝時浮子和重錘白外壁要離井壁最少 0.1m,鋼 絲繩要平滑垂直放置，以防互相纏繞。這樣，方能保證傳感器測試的準(zhǔn)確性。具體可參考示意圖。(8)井房底板可選用能拆裝木板，具厚度為 3-6cm左右(或其它設(shè)施)。井 房的設(shè)計應(yīng)便于水位計的安裝與維護(hù)。(9)井房距遙測站房的距離不應(yīng)大于200m信號線應(yīng)做架空或埋地處理。(10)如水位站同時兼做雨量站(即同時安裝雨量傳感器)，則應(yīng)將水位井 房頂做成平頂房，并且應(yīng)留有雨量傳感器安裝固定件。根據(jù)國內(nèi)已建測報系統(tǒng)的運行實踐，遙測站和中繼站的站房僅需滿足安置通 信、電源、傳感器等室內(nèi)設(shè)備的要求，使用面積不宜大于5m。水位測井的設(shè)計，結(jié)冰河流要考慮冬季的凍脹、流

31、冰期冰塊的撞擊，同時也 要考慮大洪水的沖刷、淘空和漂浮物的撞擊，主體要堅固，基礎(chǔ)必須在沖刷層和 凍土層以下，有條件時基礎(chǔ)應(yīng)與基巖連接，水位井平臺在設(shè)計過程中應(yīng)盡可能與 堤防護(hù)坡等水利工程相結(jié)合。井身可建成圓形或矩形，但有效截面積一般不小于 600mmX00mm水位井筒 內(nèi)壁要垂直、光滑.最好用鋼筋混凝土建成，為節(jié)省投資，也可根據(jù)浮于大小選 用相應(yīng)的工業(yè)管材，如鋼管、PVO料管、混握土預(yù)制管等。進(jìn)水口尺寸大小應(yīng)能起到一定的水流控制作用， 既保持井內(nèi)水位在各種水流 情況下與河水水位相同，防止井內(nèi)水位的滯后作用，又能減小波浪引起的測井內(nèi) 水位的波動.一般進(jìn)水口的截面積不應(yīng)小于測井截面積的 1%。對于

32、水流條件復(fù) 雜，而又要求測量精度高的測井，進(jìn)水管長度、 截面積以及進(jìn)水管的形狀與水流 方向的夾角等可通過水工模型實驗確定。測井結(jié)構(gòu)要牢固，防淤、防浪、抗凍.在含抄量較大的河流上建設(shè)自記水位 測井，測井與進(jìn)水口之間應(yīng)設(shè)沉沙池， 每次洪水過后最好檢查一次，定期清除泥 沙。目前，國內(nèi)已建的遙測站大多采用棍凝土、磚砌或石砌，有的采用預(yù)制混凝 土管，有的采用鋼管，可謂不拘一格，多種多樣。2站房站房與水位井的相對位置關(guān)系一般有： 地面井口直接建房、在測井上建儀器 室站房、測井各自獨立設(shè)置等三種。如果水位并建于站房內(nèi)，站房面積一般約為 6nz0只要條件許可，應(yīng)將水位井和站房合二為一，這樣可避免長距離鋪設(shè)水位

33、信 號線，減少信號的干擾，降低土建費用，也便于以后的管理和維修。測站站房還可利用原有的房屋改建， 也可采用架空高架方式，應(yīng)按具體情況 和要求靈活處理。站房建在水位測井上的站房面積、形式，取決于水位測井的形式及材料。如 果水位測井采用鋼管，為節(jié)省投資， 站房可僅用于放置儀器，此時儀器室（站房） 面積較小，能滿足儀器設(shè)備放置的足夠空間即可，人不必進(jìn)入，儀器設(shè)備的安裝調(diào)試，運行維護(hù)人員站在井體外面的梯子上進(jìn)行。儀器室可建成圓形、方形或其他形式。如果水位并采用磚砌或預(yù)制混凝土管，具結(jié)構(gòu)和上部空間具備建設(shè)站房 條件，應(yīng)建設(shè)一儀器室站房，既為后期的運行帶來了方便，也很美觀。8m高水位測井示意圖3鐵塔（或桿

34、塔）如天線掛高要求較低，站房頂上有足夠位置并能承受塔的重量， 可直接在房 頂上架設(shè)一塔桿，除此之外，均應(yīng)在地面建鐵塔。天線塔應(yīng)建在站房的背面，兩者適當(dāng)靠近，既做到縮短饋線，減少饋線損耗， 又不至于因距離太近，使人可以順著天線塔爬到站房頂上，造成遙測設(shè)備破壞。天線堵與站房間距離超過5m寸，應(yīng)在兩者之間架設(shè)鋼絲，用于懸掛饋線。如果測井和站房相距較遠(yuǎn)，水位信號線應(yīng)加鐵套管并埋人地下引入站房， 鐵 管應(yīng)接地良好，并每隔10mE在拐彎處建造連接井。鐵塔的高度由通信設(shè)計決定。一般情況下，沒有必要因一個獨立的遙測水位 站建設(shè)一個超過6mz上的鐵塔。鐵塔太高，其造價會成倍增長，運輸、安裝都帶 來一系列問題。二

35、、非接觸式采用浮子式水位計的遙測站土建工作量主要為測井的工作量，而采用非接觸式遙測水位計的測站可省去測井，感應(yīng)探頭懸掛在空中，不接觸水面，通過超聲波探測水面的高度.非接觸式特別適宜于含沙量大，水面漂浮物多的河流，或因各種原因采用浮子式較困難的河流。非接觸式遙測水位計可用于監(jiān)測各種水體， 如人工水渠、水庫水位、河道水位等。近年來，黃河上新建的遙測水位站大多采 用非接觸式。非接觸式雖然省去了在水中建水位井的麻煩，但地面上需建傳感器支撐鐵塔 或整體灌注樁形式支架。非接觸式超聲波水位計，該水位計的傳感器安裝高度要求超過歷史最高水 位，主河道水位計及傳感器安裝架設(shè)需建傳感器支撐鐵塔或整體灌注樁型式。如用

36、鐵塔可在底部打基礎(chǔ)樁，上部建三角鐵塔（或四角塔），在塔的中部（或頂部）設(shè)計一個儀器百葉箱，具體積為450mmX500mmX400m通風(fēng)透氣,又要防雨， 防冰雹.頂蓋上安裝太陽能電池板，另外橫向伸出一個相應(yīng)長度（如34m）的橫桿 作為固定傳感器之用。塔頂伸出一個高于天線5m勺避雷針，使天線及傳感器位于 避雷針的保護(hù)區(qū)之內(nèi)。避雷針地線接地電阻小于 510Q。如果安裝架采用全灌注樁型式，基礎(chǔ)可加大、加深，上部要細(xì) （可根據(jù)當(dāng)?shù)?的水流條件、沖刷要求決定深度和尺寸大小，如底部埋入地下 35m,直徑為80 一lOOcm上部薄徑為40cnffl可。儀器箱及伸出去的橫桿同上， 避雷措施也同上。另一種安裝型式

37、為島式鋼管和岸邊鋼塔式，在岸坡緩、支架伸出去較遠(yuǎn)時可 采用島式鋼管，坡度較陡時采用岸邊鋼塔形式。5.3 中繼站超短波通信屬視距通信，由于受地形的影響，遙測站的信息不能直接到達(dá)中 心站時，就需建設(shè)中繼站，用以傳遞信息。一般情況下，一個中繼站應(yīng)連接幾個或十幾個遙測站，因此，如中繼站運行 不正常，將直接影響遙測站的信息傳遞，有時甚至使整個系統(tǒng)癱瘓；同時，中繼 站的工作環(huán)境相對遙測站來講較為惡劣， 一般沒有人看護(hù)，其土建的設(shè)計既要防 止自然因素的破壞，又要防止人為因素的破壞。中繼站的位置，鐵塔高度，由無線電通信電路測試結(jié)果決定。中繼站的土建項目主要有：站房、鐵塔及基礎(chǔ)、防雷接地等。一般情況下，中繼站位

38、置高，地理位置偏僻，交通不便，且土建的工作量與 遙測站相比較大，在中繼站選擇、設(shè)計和建設(shè)中應(yīng)盡可能利用當(dāng)?shù)匾延械耐两ㄔO(shè) 施，或略作改造利用，以減小工作量，降低投資。必需建設(shè)的中繼站，要進(jìn)行土 建設(shè)計。中繼站多建在高山頂上，環(huán)境惡劣，遭雷擊的可能性大，避雷要求高，最好 采用環(huán)行地網(wǎng)，接地電阻小于10Q,天線鐵塔(或桿塔)上應(yīng)安裝避雷針.對于石 山，由于山頂上土層薄，接地電阻很難降下來，可考慮埋放降阻劑并蓋土夯實， 或?qū)⒌鼐W(wǎng)用鋼筋焊接至背陰墟土層較厚處， 或采用降阻模塊方式，使接地電阻低 于規(guī)范要求的10Q。特別需要注意的是，除接地外，其他各個環(huán)節(jié)都要注意采取 防雷措施，包括天線、電源等。由于中繼

39、站設(shè)在高山頂上，土層薄，易干旱，防 雷困難，實踐證明，雷擊是系統(tǒng)故障的重要原因。一、通信塔天線掛高較低，中繼站站房頂上有足夠位置并能承受塔的重量時，可直接在房頂上架設(shè)一個小鐵塔，除此之外，均應(yīng)在地面建鐵塔。雖然電路設(shè)計只要求較低的掛高，但從地面架設(shè)的鐵塔不宜低于6ml較高的 天線塔上應(yīng)架設(shè)安裝平臺，平臺的有效直徑大于 1.2m,護(hù)欄高o0.8m.鐵塔本身 作為雷電載流體，要求每節(jié)鐵塔連接處除用螺栓連接外，還須焊接在一起。鐵塔的建筑材料一般采用鋼管、工字鋼、三角鋼、鋼筋等制作，鋼塔的截面 有三角形、四邊形，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧稀⑺?、基礎(chǔ)的物理特性選擇。鐵塔基礎(chǔ)在 設(shè)計前應(yīng)進(jìn)行必要的物探工作，以探明其

40、地質(zhì)特性，在此基礎(chǔ)上確定基礎(chǔ)的開挖 深度、避雷接地措施.以12ms塔為例，其施工的設(shè)計要求如下：(1)天線塔基礎(chǔ)挖深2面£挖到基巖。(2)應(yīng)先挖好基坑，找平夯實再打墊層，然后采用高標(biāo)號混凝土澆筑基礎(chǔ)； 基礎(chǔ)頂面必須保持水平。(3)基礎(chǔ)回填土，應(yīng)分層夯實，夯實后的土容重不得小于 i.6t /m。(4)鋼塔基礎(chǔ)設(shè)鋼筋網(wǎng)架，并預(yù)留法蘭盤及螺絲頭，以便與鐵塔連接。(5)鋼塔用鋼筋焊接，底部焊接法蘭盤，使之與鋼塔基礎(chǔ)法蘭盤及螺絲頭能 夠?qū)印?6)鋼塔均設(shè)避雷地線，12ms塔要求地線鋼筋長度為12m(3艮)o(7)鋼塔設(shè)防盜平臺，平臺厚板焊制，井留供上下通過的鋼門，門由底部向 上推開，在下部上

41、鎖并加防雨膠布。平臺用支撐桿支撐。二、站房由于中繼站設(shè)備體積較小，一般情況下，在鋼塔上如防盜平臺上設(shè)置一個儀 器箱即可滿足要求，既節(jié)省了土建工作量，也減少了在地面上建站房遭受人為破 壞的幾率。確需在地面上建設(shè)中繼站房的，可用磚混結(jié)構(gòu)，房頂為平頂，做好防水處理， 屋槽伸出墻外0.5m。東西兩面墻上各開一個窗戶，井以鋼或鐵板制成百葉窗牢牢 地固定在窗口，既可防雨，又可防盜，東西墻根稍上處各安裝一個鐵質(zhì)透氣彎管。12ml信塔及基礎(chǔ)示意圖直管應(yīng)做到外低內(nèi)高，以防雨水進(jìn)入.所有通風(fēng)口的房內(nèi)一側(cè)都要加蓋鐵絲網(wǎng)， 以防蟲、鼠等侵入。天線塔與站房應(yīng)適當(dāng)靠近，既做到縮短饋線，減少饋線損耗，又要防止因距 離太近，人可以順著天線塔爬到站房頂上，從而對遙測設(shè)備造成破壞。天線塔與站房間相距超過5m寸，應(yīng)在兩者之間架設(shè)鋼絲，用于懸掛饋線。中繼站站房在靠近天線塔側(cè)的墻上應(yīng)留有進(jìn)線孔， 還要預(yù)留太陽能電池板線 的進(jìn)線孔。在設(shè)備安裝時，持進(jìn)線穿好后，注童把余隙堵牢，防止雨水順電線流 人屋內(nèi)。中繼站站房內(nèi)應(yīng)配備一工作臺，便于設(shè)備的放置。為安全起見，設(shè)在野外的中繼站站房應(yīng)采用隱式電子鎖， 不采用外