浙江省山洪災害防治縣級監測預警系統建設技術要求

2022-12-27 08:57:07 字數 5187 閱讀 9982

山洪災害防治縣級監測預警系統建設

技術要求

1 山洪災害普查

普查的內容包括:小流域自然和經濟社會基本情況、人口分布情況、山洪災害型別、歷史山洪災害損失情況、受山洪災害威脅的人口及主要經濟設施分布情況等。各省按照編制大綱的要求,參照附件1制定普查表。

2 危險區的劃定

根據普查的結果,劃定山洪災害防治區內危險區、安全區。要求所受山洪災害影響範圍內,有人居住的區域均必須劃定。有條件,可以劃定不同等級的危險區域。

並以自然村或小流域為單位,標繪在預案中的圖件上。

3 預警指標的確定

根據歷史降雨及山洪災害情況,結合地形、地貌、植被、土壤型別等,確定每個小流域或鄉村各級臨界雨量和水位等預警指標,並在實際運用中修訂完善。

預警指標一般分準備轉移、立即轉移兩級指標。

4 監測系統

4.1站網布設

監測站網主要布設在流域面積為200km2以下易遭受山洪災害的小流域。通過山洪災害易發程度降雨分割槽和區域歷史洪水、社會經濟調查,在充分利用現有監測站點的基礎上,布設監測站網。

(一)雨量站布設原則

(1)分割槽控制原則:依據山洪災害易發程度降雨分割槽,原則上按照20~100km2/站的密度布設自動雨量監測站;在高易發降雨區、人口密度較大的山洪災害頻發區適當加密站點。

(2)流域控制原則:布設自動雨量監測站點時優先考慮山區的中小流域,站點應盡量安裝在流域中心、暴雨中心等有代表性的地段。要注意避開雷區。

(3)地形控制原則:山區降雨受地形的抬公升作用,布設自動雨量站時充分考慮地形因素的作用。

(4)簡易雨量站原則上以自然村為單位進行布設,人員比較分散且受山洪威脅較大的自然村可適當增加。

(5)易於實施原則。站網布設時充分考慮通訊、交通等執行管理維護條件。

(6)充分利用現有資源原則。已有的水文、氣象等部門雨量監測資訊應納入縣級監測預警平台。

(二)水位站布設原則

(1)面積超過100km2的山洪災害嚴重的流域,且河流沿岸為縣、鄉**所在地或人口密集區、重要工礦企業和基礎設施的,布設自動水位監測站。

(2)流域面積100km2以下的山洪災害嚴重的小流域,河流沿岸有人口較為

集中的居民區或有較重要工礦企業、較重要的基礎設施,布設簡易水位監測站。其它小流域,根據實際情況因地制宜布設簡易水位監測站。

(3)對於下游有居民集中居住的水庫、山塘,沒有水位監測設施的,適當增設水位監測設施。對重要的小(一)型水庫,可適當布設自動水位監測站。

(4)水位站布設地點應考慮預警時效、影響區域、控制範圍等因素綜合確定,盡量在山洪溝河道出口、水庫、山塘壩前和人口居住區、工礦企業、學校等防護目標上游。

(5)站網布設時應考慮通訊、交通等執行管理維護條件。

(6)已有的水位監測站監測資訊應進入縣級監測預警平台。

4.2監測資訊流程

自動監測站傳送雨水情資訊到縣級監測預警平台,同時傳送到省或市水情匯集部門,實現省、市、縣資訊同步共享。

簡易監測站監測人員應及時將預警雨水情資訊通知當地的防汛指揮人員或預警人員,以實現及時應對;有條件的情況下可報告縣、鄉(鎮)防汛負責人及值班人員。

4.3監測站點管理

自動監測站須由省級水文部門統一編碼。

自動監測站點水雨情資訊通過資料接收前置機的接收處理軟體完成資訊實時接收及處理。

資料接收處理軟體應可以對各自動監測站執行狀態進行監控,對水雨情資料和裝置狀態資訊進行分析,可直接修改站點執行引數。

資料接收處理硬體裝置主要由資料接收通訊裝置、資料接收處理裝置和維護裝置組成。

4.4監測站環境

1、雨量站監測場地選擇

有條件的雨量站按《降雨量監測規範》(sl21-90)標準選擇,能利用原有監測場的利用原有監測場。不具備建雨量監測場的站,宜採用一體化結構,利用架桿和屋頂、平台等予以監測。場地選擇應注意以下幾個方面:

①監測場地應避開強風區,其周圍應空曠平坦,不受突變地形、樹木和建築物以及煙塵等的影響。

②監測場不能完全避開建築物樹木等障礙物的影響時,要求雨量計離開障礙物邊緣的距離至少為障礙物高度的兩倍。

③在山區監測場不宜設在陡坡上或峽谷內,要選擇相對平坦的場地。

④在有障礙物處設立桿式雨量計,應設定在當地雨期常年盛行風向過障礙物的側風區,桿位離開障礙物邊緣的距離至少為障礙物高度的1.5倍。

2、水位站監測環境

水位站監測環境主要指監測河段的選擇和基礎設施。

(1)監測河段選擇

水位站設站位置按照上下游防洪需求和地質條件綜合確定後,測驗河段應按規範要求選擇在河道順直、河床穩定和水流集中的地方;而基本水尺斷面則應設在順直河段的中間,並與流向垂直。

水位測井應設定在岸邊順直、水位代表性好,不易淤積,主流不易改道的位置,並應避開回水和受水工建築物影響的地方。

(2)監測基礎設施

自動水位監測站根據實際情況選用合適水位計進行水位監測。對已建水位井,或擬採用斜管式、豎管式等方式建水位井的監測站可選用浮子式水位計;不能建井的測站,視河流及水情特點可配備壓力式、超聲式、雷達式水位計相適合的基礎設施。

簡易監測站配備簡易的雨量、水位監測設施,採用直觀、可行的監測方法進行水、雨情資訊的監測。

4.5監測站裝置

1、翻斗式雨量計

①承雨口口徑φ200+0.6mm;

②解析度:根據年平均降雨量確定,可選0.2mm或0.5mm或1.0mm;

③雨強測量範圍0~4mm/min(允許通過最大雨強8mm/min);

④測量精度:根據不同解析度雨量感測器的自身排水量確定,總體不超過±4%;

⑤工作環境:溫度-10℃~+50℃,濕度<95%(40℃);

⑥平均無故障工作時間≥16000h。

2、浮子式水位計

①量測範圍:根據監測河段水位變化範圍確定;

②解析度1.0cm;

③測量精度:≤±2cm(≤10m),≤±2~3cm(10~15m),≤±3cm(≥15m);

④工作環境:溫度-10~+50℃,濕度<95%(40℃)。

3、氣泡壓力水位計

①測量範圍:根據監測河段水位變化範圍確定;

②供電電源:8-16vdc,使用電流:25ma/24hr**g;

③輸出:sdi-12,rs232;

④壓力範圍:0-22psi;

⑤精度:0.05%f·s,解析度:0.0001psi;

⑥壓縮機型別:活塞和圓筒壓縮機;

⑦工作環境:溫度-40℃~+60℃,濕度0-95%(無凝結)。

4、超聲式水位計

①測量範圍:根據監測河段水位變化範圍確定;

②解析度:1.0cm,精度:±0.25%f·s;

③介面方式:rs-232、rs-485、ttl電平、4-20ma模式輸出、並行口輸出、電流環輸出;

④平均無故障時間:≥8000小時。

5、雷達式水位計

①測量範圍:根據監測河段水位變化範圍確定;

②解析度:高於1.0cm

③介面方式:rs-232、rs-485;

6、遙測終端(rtu)

①可外接增量式(翻斗式)雨量感測器、水位感測器;實現gprs、gsm等多種方式的傳送和接收傳輸功能,支援多中心傳送和主備通道自動切換;

②具有定時自檢傳送、宕機自動復位、站址設定、掉電資料保護、實時時鐘校準、直觀現場顯示和裝置測試等功能;

③支援休眠喚醒工作方式;能夠通過軟體設定和遠端設定資料傳輸體制、資料報送頻次等;所有外部介面具有光電隔離能力;

④能儲存一年的原始水情資料,rtu固態儲存器容量不小於4mb;可接受分中心管理,與分中心實現雙向通訊;支援遠端診斷、遠端設定、遠端維護等。

⑤可選配usb介面和不小於1g容量sd儲存卡

主要技術指標為:

①供電方式:蓄電池或鋰電池向裝置供電,太陽能電池板浮充供電;

②值守功耗:小於等於2ma(電池電壓12v時);

③裝置平均無故障工作時間:mtbf>25,000小時;

④工作溫度:-30℃~+60℃,濕度:0~90%。

7、通訊模組

自動監測站的資料傳輸通訊,應根據試點縣的通訊資源及地形條件因地制宜地選用gprs、gsm、超短波、衛星等通訊方式進行組網,其裝置技術指標如下:

1)gprs/gsm模組

①工作頻率:支援雙頻gsm/gprs,符合etsigsmphase2+標準;

②協議:支援tcp/ip,標準的at命令集;

③發射功率:2w(900mhz)/1w(1800mhz);

④功耗(ma@12v):≤150ma(工作),≤10ma(空閒);

⑤電源:+5v~+35v;

⑥頻率誤差:≤0.1ppm;

⑦資料介面:rs232/rs485;

⑧工作溫度:-25℃~+60℃。

2)北斗衛星終端

①天線波束寬度:俯仰方向25°~90°,水平0°~360°;

②頻率:接收s波段,發射l波段;

③接收靈敏度:c≤-157.6dbw;

④接收訊號誤位元速率:≤1×10-7;

⑤發射eirp值:≥13dbw;

⑥mtbf(平均故障間隔時間):25000小時;

⑦功耗:平均功耗≤6w,發射最大功耗≤120w;

⑧工作環境:溫度-20℃~+55℃,濕度5%~98%(45℃);

⑨電源:9~32vdc;

⑩介面標準:rs232c。

選用其他衛星通訊方式的,根據選用的衛星確定相應的技術指標。

3)超短波通訊終端

①工作頻段:220~240mhz;

②資料速率:19200bps;

③執行模式:半雙工;

④通道頻寬:12.5/25khz;

⑤功率:1~5w。

8、電源

自動監測站採用太陽能浮充蓄電池或鋰電池方式供電,電源配置應滿足1個月連續陰雨天氣正常供電。根據自動監測站採用的通訊方式不同,其電源基本配置方案如下:

①採用gsm和gprs通訊通道組網的自動監測雨量站,其電源配置方案為:每個測站配置12~16ah/(3.6~6v)鋰電池或12v蓄電池,3w~6w太陽能板和太陽能充電控制器;

②採用vhf和衛星通訊通道組網的自動監測雨量站,其電源配置方案為:每個站配置38ah~65ah /12v蓄電池,20w~30w太陽能板和太陽能充電控制器;

③自動監測水位站的電源配置方案為:對採用浮子式水位計,每個站配置38ah~65ah /12v蓄電池,20w~30w太陽能板和太陽能充電控制器。

主要裝置技術指標如下:

①電池採用鉛酸免維護可充電蓄電池或鋰電池。對於高寒地區,應選用耐低溫的蓄電池或鋰電池;

②太陽能板採用單晶矽太陽能電池組件,最大工作電壓:17v,開路電壓:21v;

③充電控制器電壓:3.6~12vdc,最終充電電壓:13.8v,氣息電壓:14.5v,工作環境溫度:-25℃~50℃。

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