武平县洪水预警报系统初步设计报告

第一章 概述第一节 基本情况一、河流、乡镇、水利工程分布情况武平县位于福建省西南部，武夷山脉的最南端，地处闽、粤、赣三省交界处。地理坐标界于东经 ，北纬 ，东与941502608409250上杭县毗邻，南与广东省蕉岭、平远二县相连，西与江西省的寻乌、会昌县接壤，北于长汀县相依。境内东西宽 54 km，南北长 77.3 km，总面积 2629.62km2。划分 为 17 个乡镇，总人口 36.5 万人。1、河流武平县境内有汀江水系、梅江水系和赣江水系三大水系。汀江水系：主要有桃溪河和中堡河，境内流域面积分别为 665.2 km2和 124.3 km2，其中桃溪河发源于大禾乡贤坑村，流经大禾、桃溪、湘店于湘店乡河口汇入汀江。境内河道长 53.8 km，河道比降 9.9，多年平均径流量 6.2881 亿立米，是本县主要河流之一。梅江水系：主要有中山河、平川河、中赤河，县境内流域面积分别为1064.2 km2、194.44 km2和 375.5 km2，中山河 发源于东留乡南洞村，自北向南流经东 留、中山、下坝等乡镇于下坝河子口汇入广东长潭河、境内河道长 91 km，河道比降 8.8，多年平均径流量 11.25 亿立米，为我县水力资源最为丰富的河流。平川河为中山河的主要支流，发源表 1-1 武平县流域面积 50 km2以上河流特性表水系河 流名 称 发源地 入境地 出境地境内河道长（km）境内河道比降（）境内流域面积（km2）多年平均径流量（亿 m3）象洞溪 象洞芹礤 象洞光采 14.5 23.7 60 0.613黄坊溪 万安小密 21.1 7.6 68.1 0.655云礤溪 云礤梁山 12.3 54.6 61.3 0.590平川河 万安挡风岭 29.9 18.4 194.4 2.002文溪溪 城厢云礤 17.3 13.9 67.8 0.652处明溪 白土龙嶂山 19 35.8 114.6 1.103中赤河 广东广福 岩前灵岩 51.1 10 375.5 3.905中山河 东留南洞 下坝河子口 91 8.8 1064.2 11.350梅江水系民主溪 民主水尾 民主林荣 26.9 24.2 173 1.693永平溪 龙尾窖 10.2 19.6 50.7 0.470孔下溪 梁山罗丰坑 25.1 19.1 299.4 0.835帽村溪 昭信龙归礤 40.1 11 54.2 3.113湘店溪 龙归礤 18.4 15.2 665.2 0.503桃溪河 大禾洞子坑 湘店河口 53.8 9.9 124.3 6.288中堡河 观狮山 金狮礤 31.3 16.3 53.8 1.357丰田溪 牛畲里 武东五坊 20.3 34 65 0.511汀江水系陈埔溪 东 文 武东黄埔 17.1 32.9 77.5 0.691桂坑溪 泥洋福朝山 东留背寨 13.2 45.5 0.806f78a9fb44fc559651ddb4a46886f8c5b.pdf第 3 页 共 40 页于万安乡贤溪村挡风岭，流经万安、平川、城厢、中山四乡镇于中山相公段汇入中山河，境内河道长 29.9 km，河道比降 18.4，多年平均径流量 2.002 亿立米。平川河自北向南流经县城区，对于武平县城区的经济发展，人民生活影响至为重要。赣江水系：主要有桂坑溪，发源于东留乡泥洋福朝山，境内河道长13.2 km，流域面积 77.5 km2，河道比降 45.5，多年平均径流量 0.806亿立米。流域面积 50 平方公里以上河流特性见表 1-1。2、水利工程新中国成立后至今，经过 50 多年的艰苦奋斗，县政府先后投资4000 余万元，兴建各类水利设施 4385 处，总耕地面积 34.3 万亩，有效灌溉面积达 27.48 万亩。其中中型水库 1 座，小（一）型水库 4 座、小（二）型水库 27 座，小山塘 72 座，总库容 3311.78 万立米，有效灌溉面积5.785 万亩，保证灌溉面积 3.945 万亩；大小引水工程 4230 处，有效灌溉面积 19.15 万亩，保证灌溉面积 18.01 万亩；提水工程 51 处，有效灌溉面积 0.91 万亩，保证灌溉面积 0.65 万亩。小（二）型以上水库分布情况见表 1-2。二、气象、水文特性及洪涝灾害情况武平县属中亚热带海洋性季风气候，气候温和，雨量充沛，夏长冬短。春季受冷空气交替影响，雨多潮湿；夏季多东南风，气温高、湿度大、多暴雨；秋季受台风入侵影响带来局部大雨，历时短，冬季受北方寒冷空气影响，气温低、雨量少，出现阴寒天气，一般有霜冻、冰冻或下雪。年平均气温 1720之间，城关地区年平均气温 19.4，表 1-2 河流、乡镇、水利工程分布情况表河流 乡镇 主要水利工程分布情况桃溪河 桃溪 小（二）型小兰水库大禾湘店永平 小（一）型龙尾窖水库中堡河 中堡 小（二）型大坪、天堂关水库陈埔溪 武东 中型六甲水库，小（二）型刘田塘水库中山河 东留 中型捷文水库（在建）、东留水库电站中山 小（二）型高礤、中岭背、陈塘里、南蛇坑、老村里、蛤蟆石水库蛤蟆石水库平川河 万安 小（一）型白莲塘水库城厢 小（二）型灵通、老虎坑、长坑水库平川 小（二）型礤角、白松坑水库中赤河 岩前 小（一）型小坑、杨梅畲水库，小（二）型千断石、东风、李坑、湖洋塘、大迳水库水库十方 小（二）型熊新、礤头、横岭水库下坝 小（二）型美溪、蕉头坝水库，中型下坝、石黄峰电站民主溪 民主象洞溪 象洞 小（二）型画竹、横坑塘水库桂坑溪 东留年极端最高气温 38，年极端最低气温-6.3 ，多年平均无霜期 283 天，平均年初霜月 11 月 28 日，平均终霜日为 2 月 13 日。年平均风速2.1m/s，最大 风速 18.7m/s。多年平均日照时数 1724 小时，大于零度的f78a9fb44fc559651ddb4a46886f8c5b.pdf第 5 页 共 40 页总积温 63007200，大于 10的活动总积温为 5982，多年平均干旱指数为 0.65。武平县多年平均降雨量 1684.8mm，降雨量在年内分配极不均匀，主要集中在 49 月，约占年降雨量的 80%，梅雨季节（36）月约占降水量的 60%。多年平均降雨量在空间分布上相对比较均匀，最大1855.6mm，最小 1568.6mm，降水量在年 际变化较大，全县平均年最大降水量 2452.4mm，最小 1162.3mm。径流主要依赖于降水，全县多年平均径流深 953.9 mm，多年平均径流量 25.0839 亿 m3，径流在年内分配与降雨一样不均匀、汛期（49月）径流量约占全年的 7176%。多年平均径流系数为 0.5530.581 之间。县 境内水面蒸发值在 9001100mm 之间，陆地蒸发值在710730mm 之间。西部林 带大，东部小。我县的水灾主要由梅雨季节、台风季节的暴雨引起，其次是局地性强热雷雨和春季锋面雨引起。由于地形复杂，河道狭窄，坡度陡，易造成暴雨后山洪暴发，河水急涨，造成短历时且破坏性极强的洪涝灾害。据统计，从 1950 年至 2000 年共发生较大的洪涝灾害 32 次，其中1983 年 36 月一年内发生三次洪涝灾害，受淹农田 13.5 万亩。冲毁水田 0.9784 万亩，冲坏水电站 24 处，冲毁水陂、圳、公路 1000 余处，中赤的南坝、下坝的河东、河西、园子渡等 4 个自然村成了废墟，经济损失巨大。2000 年的 8 月 25 日，受 10#“碧利斯” 强台风影响，全县范围内普降暴雨，城区东门桥水位达 266.01 米，流量 285m3/s，造成全县范围内受灾，县城被淹，直接经济损失达 4.75 亿元。随着国民经济的发展，人口的增加，洪水所造成的灾害损失越来越大，制约了我县经济的发展。武平县特大洪涝灾害见表 1-3。三、社会经济、交通、通信、供电情况表 1-3 武平县特大洪涝灾害表出现时间 灾情及损失1953 年5 月 23 日和 6 月水灾。中堡、城关、武东、东留、十方、象洞、中山、桃溪、永平 9 个乡镇受灾，死 12 人，冲毁良田 2502 亩，受淹农田 10万亩。1983 年3 月及 6 月 16 日水灾。日降雨超过 230 毫米，三天雨量最高为494.9 毫米，大范围受灾（10 个乡镇），全 县死 13 人，淹农田 13。5 万亩，冲毁水田 9784 亩，经济损失 2300 万元。1990 年5 月 31 日晚 8 后时至 6 月 1 日早 8 时，全县普降大暴雨，降雨量超200 毫米，其中，6 月 1 日早 5 时至 8 时，降雨超 100 毫米，桃溪、永平、湘店、中堡、武东等十个乡镇受灾，5 个乡镇交通、通讯中断，直接经济损失 3000 多万元，农田受淹 8 万亩。1991 年7 月 31 日至 8 月 2 日，受台风影响， 过程雨量最高 345 毫米， 11 个乡镇受灾，受淹农田 10.5 万亩，全 县直接经济损失 4000 多万元。1993 年6 月 9 日，大雨，全县 88 个村受灾，受灾人口 6.1 万人，受淹农田5.85 万亩，绝收 1.52 万亩，直接 经济损失 1560 多万元。f78a9fb44fc559651ddb4a46886f8c5b.pdf第 7 页 共 40 页1996 年受台风影响，过程雨量最大 256.6 毫米，有 4 个乡镇受灾最重，直接经济损失 2300 多万元，其中水利工程损失 107.5 万元。2000 年8 月 25 日由于受 10 号强台风“碧利斯” 倒槽影响，全县普降大到暴雨，过程雨量最大达 445 毫米。特别是万安白莲塘 8 月 25 日 11 时至 12 时降雨量达 61 毫米，24 小时降雨量达 258 毫米，降雨频率超200 年一遇。全县 17 个乡镇普遍受灾，受灾人口 16.75 万人，无家可归人口 1.25 万人，死亡 8 人，失踪 3 人，直接 经济损 失 4.75 亿元，其中水利工程直接经济损失达 1.136 亿元。1、社会经济全县按行政建制有 11 个乡 6 个镇共 17 个乡镇，214 个行政村，3 个居民委员会；2002 年末，全县总人口为 人，其中农业人口为 人；国内生产总产值 万元，人均国内生产总值 万元；2002 年县财政收入 万元，全县农民人均纯收入 元。2、交通2002 年底，我县先后完成了国道“先行工程” 、“通乡公路路面黑色化工程” 以及行政村、自然村 “通路工程 ”，并逐步改造等外路，接通断头路，公路建设累计投资 亿元，新增公路里程 公里，桥梁 座 米。实现 了全县所有行政村及 300 人以上自然村村村通公路。目前，全县拥有各级公路 1579.011 公里，其中省道 140.403公里，国道 30.905 公里，沥青路面 96.274 公里，水泥砼路面 138.726 公里。二级路 88.126 公里，三级路 23.327 公里，四级路 615.729 公里，等外路 445.521 公里。3、通信近几年，随着社会经济的发展，我县的电信业建设也获得了长足发展，固定电话话网络和移动通信网络形成通信两大支柱。截止到 2002 年底，固定电话网络已经拥有 10 万门的先进交换设备容量和网络能力，覆盖全县的光缆线路以及铜线电缆线路可保证大规模的数据交换和传输，目前实际安装的固定电话用户总数已经达到 5.5 万门，可提供所有乡镇的 ADSL 和光纤上网能力，以及满足 DDN、分组交换、VPN 等专线接入技术的需求，并拥有覆盖农村所有乡镇所在地的小灵通无线通讯网络和应急海事卫星电话；移动通信网络方面我县已拥有基站 33 座，用户 4 万余户，移动电话覆盖延伸到大部分行政村，实现国道沿线基本覆盖。日益发展的通信事业已成为服务武平经济建设的主力。4、电力全县 2002 年拥有高低压输配电线路 3145 kw，其中 110 kw 线路142km，35kw 线路 240km，10 kw 线路 1250km，0.4 kw 线路1513km。110 kw 变电站 2 座，容量 51500kvA，35kw 变电站 11 座，容量 45350kvA。配变压 器 474 台， ，容量 31960kvA。我县电网与地、省联网，基本形成了一个比较完整的电网系统，其覆盖率达 99%。并对电网进行了“二改一同价 ”工作，形成了安全、可靠、低 损、同价的供用电网f78a9fb44fc559651ddb4a46886f8c5b.pdf第 9 页 共 40 页络。全县 17 个乡（镇）214 个行政村均用上了电，行政村通电率 100%。四、水利工程情况1、已建水库（电站）工程至 2002 年底，全县建有中型水库 4 座（其中以灌溉为主的 1座，发电为主的 3 座），正常库容合计为 6742.52 万立方米；小（一）型 4 座，正常库容合计为 840.8 万立方米；小（二）型 27 座，正常库容合计为 474.6 万立方米。2、在建水库（电站）工程武平县在建水库工程主有捷文水库。该工程位于武平县万安乡捷文村，是以灌溉为主，兼有供水、发电等综合效益的水利工程，坝址以上控制流域面积 29.2km2，总库容 1252 万 m3，灌溉面积 7953 亩，坝后电站装机 2500kw，多年平均电能 920 万 kw.h，并向城区供水 1.2 万吨，实施跨流域引水，改善城区平川河水资源缺乏状况，是一座综合利用的中型水库工程。3、计划建设水库（电站）工程根据我县“十五 ”规划及水利化建 设规划， 规划建设水利工程主要有城厢旱片，兴 建云礤水库，象洞旱片兴建大礤水库和荷畲水库。在建及规划建设水利工程情况见表 1-4。五、已建成的洪水预警报系统站点情况为适应防汛现代化建设的要求，我县在 1999 年开始实施洪水预警报系统一期工程。该期工程包括 2 个雨量站、3 个雨量水位站、1 个大中继和 1 个小中继共 7 个站点和 1 个分中心。2000 年 8 月全部投入运行。武平县已建洪水预警报系统站点详见表 1-5。表 1-4 武平县在规划建设蓄水工程情况表工程名称 所 在乡 镇集雨面积（km2）坝型 坝高（m）总库容（万 m3）灌溉效益（亩）工 程规 模云礤水库 城厢 11.25 重力坝 38 522 8835 小（一）大礤水库 象洞 1.34 重力坝 26 135 1860 小（一）荷畲水库 象洞 0.33 重力坝 20 20 500 小（一）表 1-4 武平县已建洪水预警报系统站点明细表地理位置序号站名 所在地 站点类型经度 纬度1 中山站 中山镇水利工作站 雨量站 11600222 25001532 万安站 万安乡水利工作站 雨量站 11600532 25007533 东留站 东留电站水库大坝 雨量水位站 11600036 25005124 六甲站 六甲水库大坝 雨量水位站 11601330 25006195 武平站 武平城关 雨量水位站 11600430 25007326 天马寨站 天马寨电视差转台 大中继 已转移到西山顶f78a9fb44fc559651ddb4a46886f8c5b.pdf第 11 页 共 40 页7 桃溪中继 桃溪镇林业工作站 小中继 11601129 25021378 中心站 县防汛指挥中心 分中心 11600328 2500625二二二 建设目的一、建设必要性和建设目标武平县是个洪涝灾害严重的山区县，全县常年年均降雨量达 1800毫米，每年的 4-9 月， 锋面雨、台风雨、雷暴雨和局部性暴雨都会频频光顾， 带来不同程度的灾害。随着经济的发展，人口的增加，洪水所造成的灾害损失越来越大，制约了我县经济建设和社会发展。在工程性防洪措施无法抗御的特大暴雨和洪水发生的时候，暴雨洪水的预报和警报就成为了最重要的非工程性防洪减灾措施。传统的水情测报方式速度慢、误差大，洪水预见期短，不利于快速进行信息传递、指挥决策和组织防洪，防汛抢险工作经常处于非常被动局面，人民群众生命财产安全得不到充分保障。而县域洪水预警报系统作为一种行之有效的防洪非工程措施，依靠现代科学技术，具有自动化水平高，野外站点无人值守，能实时测报，反馈迅速等特点，在突发性暴雨洪水前，洪水预警报系统可为抗灾斗争争取时间，取得主动，提前做好准备和部署，如堤防加高加固，水库放水泄洪，迅速转移群众，搬迁重要物资等，变被动抗灾为主动抗灾，彻底扭转了防汛抗灾传统、被动的局面，避免不必要的损失，把灾害损失降到最低限度。县域洪水预警报系统的建设目标就是综合应用水文、通讯、自动控制和计算机技术，建成一个覆盖全县小（一）型以上水库（电站）、沿河重要乡镇的预警报网络。通过自动化无人值守的遥测站点实时采集流域中各代表站点的雨情、水情信息，通过超短波通讯及时传输到县中心，经过计算机处理后传送到防汛指挥部门，实时水情、雨情一览无余，可提前 1030 个小时对洪水作出预报，为我县主要江河及重要水库暴雨、洪水的状况进行实时有效监控和及时科学调度奠定坚实基础，为抗洪抢险赢得了宝贵时间，为防洪减灾、水库调度提供科学的决策依据。二、实现建设目标的技术可行性县域洪水预警报系统所有新建站点信号到达西山顶中继后与原已建预警工程的路由相同，在县中心收到信号的同时，市中心站也能收到同样的信号。各新建站点信号场强能满足通信需要。为了防止邻区干扰，与原系统一样，区号为 07，站号分配与已建系统统筹。原系统2000 年运行至今信道畅通，情况基本正常，县域洪水预警报系统新增站点在技术上可行。三、社会效益和经济效益评估洪水预报和警报是水文与气象相结合为防汛工作服务的最有效的办法，特别是在工程性防洪措施无法抗御的特大暴雨和洪水发生的时候，虽 然看起来，一些先进的设备需要大量的投资，但是与灾害所引起的经济损失相比较，或者与大型防洪工程的投资相比较，其费用是十f78a9fb44fc559651ddb4a46886f8c5b.pdf第 13 页 共 40 页分微小的，可以说是一个投资少、见效快、作用显著的项目。县域洪水预警报系统建成后，它能使洪水预报提前 10 小时以上，为防洪科学调度奠定现代化的坚实基础，为抗洪抢险赢得宝贵时间，使我县的科学防灾减灾能力与水平登上一个新台阶。几年来，洪水预警报系统一期工程在每年汛期发挥了至关重要的作用，2000 年发生的“8.25”洪水来势猛，水量大，城区水位曾一度接近危险水位，但通过洪水预警报系统，在加上气象、水文部门的配合，提前预测出洪峰到达时间，并迅速通知下游乡镇做好防洪准备，因为有充分的时间准备，大大避免和减少了群众财产损失以及人员伤亡，直接防洪减灾效益达 500 多万元，取得了巨大的社会效益和经济效益。第二章 系统功能和标准武平县洪水预警报系统是服务于防汛管理部门，用于合理进行洪水预报和防洪调度，提高我县防灾抗灾水平的专用智能化系统。系统要求具有可靠性、准确性、实用性、先进性、开放性、安全性和易维护性等特点。系统的设备指标及传输格式遵循水文自动测报系统规范、水文自动测报系统通讯电路设计规定及相关水文测验、水文情报预报等国家标准和规范，并参考国内水文自动测报系统最新进展，结合我县具体情况进行设计。系统有如下具体功能：1、数据接收、处理：实时接收遥测站的雨情、水情等信息；自动检查数据格式，并进行合理性判断，自动存贮。2、查询：可人工查询下属站点的雨情，水情及工作状态。3、数据库管理：包含原始、历史、预报或成果数据库的形成、检索、查询等。4、数据输出：可通过显示器（包括大屏幕显示）、打印机等输出水雨情数据，包括雨量直方图、水位过程线等示意图。5、联网通讯：可接入局域网实现数据共享。6、结合洪水预报软件的开发，实现平川、中山、中赤河沿岸重要乡镇及重要水库下游的洪水预报。第三章 站网规划县域洪水预警报系统以满足监测全县主要乡镇、河流、水利工程的汛情和洪水预报、防汛调度的需要为目标进行总体站网规划。根据需求分析，在辖区内现有的水文站网和遥测站网的基础上，拟定我县县域洪水预警报系统组网方案。方案拟设各类站点 26 个，其中雨量站 12 个（已建个）、水位雨量f78a9fb44fc559651ddb4a46886f8c5b.pdf第 15 页 共 40 页站 12 个（已建 3 个）、中继 1 个（在改）、小中继 1 个（已建），并对现有的县级中心站设备进行更新改造。所有站点站址的选择能满足测站通信需要，各测点均有公路通达，交通方便，易于维护；乡镇所设雨量站一般建于乡政府驻地，通常具有较高的控制点，能较好地采集雨情数据，误差较小，可代表该乡镇的降雨情况；小（一）型以上水库有水库管理人员，测站安全能得到保证；河道站站址靠近人群居住地，并委托专人看护。设计用单系统即可满足规范要求。组网方案说明如下：1、六甲水库和东留电站水库是中型水库，现已建水位雨量站；白莲塘水库、小坑水库、杨梅畲、龙尾窖水库等小（一）库和石黄峰电站水库、下 坝电站水库设计建设水位雨量站。2、捷文水库是在建的中型水库，位于城区上游，集雨面积 29.6 平方公里，拟建水位雨量站。3、中山河重要控制点东留、中山、下坝、中赤、万安、城关需布设遥测站点。现万安、中山已建雨量站，城关已建水位雨量站，中赤拟建水位雨量站，下坝、东留拟建雨量站。4、桃溪河重要控制点永平、桃溪、大禾、湘店需布设遥测站点。现桃溪已建水位雨量站，永平、大禾、湘店拟建雨量站。5、十方、武东、象洞、中堡、民主等 5 个乡镇设计建设雨量站。6、在建中继站和中心接收设备利用一期工程的站点，可满足所有测站的通信需要，无其它干扰源，交通便利，便于维护。遥测站点分布和通信组网图见附表 3-1 和附图 1遥测通信组网图（图 1）中山站 桃溪站万安站 六甲水库站东留站 白 莲 塘 水 库 站十方站 杨梅畲水库站中堡站 小坑水库站f78a9fb44fc559651ddb4a46886f8c5b.pdf第 17 页 共 40 页永平站 中赤站象洞站 捷文水库站大禾站 下坝水库站下坝站 东留水库站民主站 石黄峰水库站武东站 武平站湘店站 龙尾窖水库站图 例图标 站类 站数雨量站 12雨量水位站 12中继站 2分中心 1表 3-1 武平县县域洪水预警报系统新建遥测站点一览表序号 站名 站型 建设地点 备注 十方站 雨量站 十方水利站 象洞站 雨量站 象洞水利站 中堡站 雨量站 中堡水利站 东留站 雨量站 东留大阳村 永平站 雨量站 永平水利站 大禾站 雨量站 大禾水利站7 湘店站 雨量站 湘店水利站8 民主站 雨量站 民主水利站9 下坝站 雨量站 下坝水利站10 武东站 雨量站 武东水利站11 龙尾窖水库站 水位雨量站 龙尾窖水库12 中赤站 水位雨量站 中赤河13 下坝水库站 水位雨量站 下坝水库14 石黄峰水库站 水位雨量站 石黄峰水库15 杨梅畲水库站 水位雨量站 杨梅畲水库16 小坑水库站 水位雨量站 小坑水库17 白莲塘水库站 水位雨量站 白莲塘水库18 东留水库站 水位雨量站 东留水库19 捷文水库站 水位雨量站 捷文水库 水库在建第四章 系统基本设计第一节 系统的工作体制洪水预警报系统的大部分站点分布在条件比较恶劣的山区，电源、交通等不便，各种设备还要长期经受高温、高湿、低温、大风、暴雨的f78a9fb44fc559651ddb4a46886f8c5b.pdf第 19 页 共 40 页考验，按照经济合理、便于维护的原则，系统设计采用值守功耗低、可靠性高、实时性强的“自报式” 工作体制。 测站和中继站无人值守，有人看管，当被测参数有一定增量，即雨量达 1 毫米或水位变化 1 厘米且时间间隔大于五分钟，测站终端即自动上电工作，进行数据采集、编码、发送并通过中继站转发到中心站进行数据处理，中心站的数据接收设备始终处于值守状态。第二 节 通信线路、频段及带宽洪水预警报系统进行数据传送的通讯线路可以采用：超短波信道、微波信道、公用电话线路 PSTN、公用数据 线路（ISDN、DDN、X.25 等）、卫星信道（INMARSAT、VSAT、 GSM 信道）及短波信道等。超短波通信是水利部门推荐的水文遥测通信方式，是水文自动测报系统中应用最广泛、最成功的一种通信方式。它的传输质量介于短波和微波通讯之间，既克服了微波通信的局限，又比短波通信的质量稳定、可靠。超短波通信具有建设成本低、可无人值守、功耗低、运行维护简单等优点，满足洪水预警报系统的要求。所以结合省、市目前的遥测现状及区域地理经济条件，在县域洪水预警报系统中选用超短波通信。根据国家无线电管理委员会(1989)无办字 75 号 文件对专用水文自动测报频率的规定，充分考虑有效利用频率、减少干扰、充分利用设备等因素，选用 230MHZ 遥测频段，通信频率在 223235MHZ 范围之内，可避免因频率分配不当，造成当地的同频干扰可能使整个通信电路失常的现象出现。第三节 电源设计中心站除前置机外其它设备电源均采用 220v 交流电，各遥测站、中继站及中心站前置机电源采用太阳能浮充电池供电，太阳能电池功率全部选用 25w。1、中心站交流电源：单相 220V 允许变幅为1050Hz1Hz中心站交流电源设计采用山特牌不间断电源供电，有稳压、滤波等措施，可保证电源电压值符合设备要求并抑制经交流电源引入的干扰，以提高设备的可靠性。原不间断电源容量为 1000KVA，拟改造为2000KVA。2、中心站、中继站、遥测站直流电源。电压：12V 允许变幅 为 -15%+20%电流：发射机功率小于或等于 5W，应能瞬 间提供 1.2A 电流；发射机功率小于或等于 25W，应能瞬间提供 10A 电流。容量：当太阳能供电系统出现故障仅靠电池供电，应能保证设备连续工作 30 天；用太阳能浮充电池供电，应保证设备能长期可靠工作。第四节 防雷设计f78a9fb44fc559651ddb4a46886f8c5b.pdf第 21 页 共 40 页为保证系统可靠运行，中心站、中继站、遥测站应具备可靠的防雷接地，同时做好电源、遥测设备的防雷设计，防止从天馈线、电源线、遥测设备与传感器间的信号线引入雷电损坏设备，在系统中应采用下列避雷措施：1、安装避雷针。避雷针的接闪器（即避雷针的最高部分）,采用 14的镀锌园钢，项端磨尖，长度 600 毫米，焊接在 4000 毫米的天线架顶端。2、安装引下线。接闪器下端要经引下线与接地装置焊接相联。为保证引下线雷电流通过时不致熔化，引下线一般采用 75mm2的镀锌钢绞线，每隔 1.5 米左右加以固定。因天线架为独立的金属支持构架，所以可以利用作为引下线。引下线入地处还应加以防护。3、敷设接地装置。防雷接地电阻应小于 10。为使接地电阻小于10，必 须安装接地装置。接地装置是避雷针的地下部分，应充分利用自然接地体，这里主要指建筑物的钢结构和钢筋。当自然接地体达不到要求时，必须靠人工接地体来降低接地电阻。人工接地体埋深在 0.6-0.8 之间，垂直接地体材料用 50505mm 的角铁，长度为 2.5 米，间距为 5.0 米（详见附图）；水平埋设的接地体采用 404mm 的扁钢。根据地形，接地体的布置可成放射形式（见附图）。放射形的用垂直接地体初定 15 根、网状形布置的用 16 根，根据实际测量出的接地电阻如达不到要求，再另加接地体。中心站如要求更低的接地电阻时，则应采取措施予以满足。4、天线系统应安装合适的避雷装置。5、交流电源输入端可增加浪涌吸收器，隔离变压器或其它防雷装置，设计 中采用的不间断电源有相似功能，基本可满足防雷要求。对于遥测站、中继站和中心站的前置机，应采用太阳能浮充电池供电，以避免交流电源引雷。6、室外传输电缆应加电缆保护设备和措施，防止信号线引雷。第五章 电路设计武平县县域洪水预警报系统建设规划各类站点 26 个，其中雨量站 12 个、水位雨量站 11 个、中继站 1 个、小中继站 1 个.其中新建站点 18 个，其中雨量站 10 个，分别为十方、武东、中堡、象洞、大禾、永f78a9fb44fc559651ddb4a46886f8c5b.pdf第 23 页 共 40 页平、湘店、民主、下坝、东留站；水位雨量站 9 个，分别为小坑水库、白莲塘水库、杨梅畲水库、龙尾窖水库、下坝水库、东留水库、中赤、捷文水库、石黄峰水库站。雨量站设于当地乡镇水利工作站；水库水位雨量站为小（一）型以上水库，有专职管理机构；河道水位雨量站一般设在靠近居民区的地段，有专人看管。所有新建站点站址的选择能在很大程度上反映该地区的气象、水文情况，站点交通方便，易于维护，有电源提供点，便于施工。各新建站点通过在建西山顶中继站转发，进行现场中继转发下行场强测试，测试结果各站点均能满足通信要求，场强测试报告如下：武平县县域洪水预警报系统新建站点场强测试报告序号 站 点 对向中继 转发情况 下行场强 （dbm）1 十方站 西山 转发2 象洞站 西山 转发3 中堡站 西山 转发4 东留站 西山 转发5 永平站 西山 转发6 大禾站 西山 转发7 湘店站 西山 转发8 民主站 西山 转发9 下坝站 西山 转发10 武东站 西山 转发11 龙尾窖站 西山 转发12 中赤站 西山 转发13 下坝水库站 西山 转发14 石黄峰水库站 西山 转发15 杨梅畲水库站 西山 转发16 小坑水库站 西山 转发17 白莲塘水库站 西山 转发18 东留水库站 西山 转发19 捷文水库站 西山 转发第六章 数据处理系统县域洪水预警报系统数据处理主要是接收本系统的遥测数据，对收到的数据进行加工处理、存贮、编制水文图表，以及进行预报、调度f78a9fb44fc559651ddb4a46886f8c5b.pdf第 25 页 共 40 页作业，向上级站发送数据等。武平县辖区内原已建洪水预警报一期工程，共有 2 个雨量站、3 个水位雨量站和 1 个中继站及 1 个小中继，经改造后全部并入县域洪水预警报系统。系统的数据处理由设在中心站的数据处理系统完成。数据处理系统是用来完成中心站数据处理任务的应用软件和支持它运行的软硬件的总称，它应具备以下功能：(1)实时 接收遥 测原始数据， 经过检查纠错、加注时标后形成暂存文件。这一功能可由前置机实现。(2)数据 处理。由中心站的计算机系统(中心 计算机)完成。主要是对从前置机和其它系统提取和接收的原始数据进行分解、检错、换码、分类、超限判断等一系列处理后，写入数据库。(3)信息 查询 。管理人 员可以使用这一功能模块查看所存水、雨情数据，系统运行状况，测站和系统的特征参数，水、雨参数月、年平均值、最大、最小值等特征数据的统计、计算等。(4)编 制水文 图表。按照 预定的项目和图表格式显示和打印各类水文数据的日报表，测站分布图，指定时段的雨量分布图，水、雨情参数的过程线图等。(5)数据 库和数据 库管理。数据 处理系统的数据库由水雨情数据、系统和测站特征参数、历史水雨情特征数据三类数据文件组成。为适应与全省洪水预警报系统联网要求，采用关系型数据库方式存储数据。如有需要在数据处理系统中，可以设置下列扩展功能：(1)和上 级中心站、外部系统进行数据通信。(2)建立和管理历史水文数据、基本 资料等数据文件。(3)洪水 预报 作业，防洪、供水、发电等水利调度方案的计算和优选。中心站设备包括计算机、电源和网络设备三大部分，基本要求如下：（一）计算机：中心机房设惠普 E200 专用服务器一台，性能要求稳定，适于长时间工作。服务器上安装微软 Windows Nt4.0 操作系统和水文遥测专用软件，作为分析数据使用，同时又可以作为管理站和监控站，对水文遥测数据进行管理和监控。县防汛指挥中心和水利部门通过联网的电脑，可共享服务器接收处理后的水文数据供防汛指挥决策使用，这些电脑型号不要求统一，能够满足联网要求和使用专用软件即可。（二）电源：中心机房要有稳定可靠的电源，必须有不间断电源作为瞬间备份，设计采用美国山特在线式不间断电源。同时要求自备发电机，供非常状况下设备供电需要，设计采用日本铃木 EG2500X 汽油发电机。（三）网络设备：计算机局域网采用以防汛指挥部门为中心的星形网络结构，集线器采用联想 DLINK 成熟产品 DE816TP，接入网络的电脑也统一配备联想 DLINK 网卡，网络接口符合 ITU 和 IEEE 标准，接入点遍及防汛和水利部门各股室。未来结合政务网工程，通过路f78a9fb44fc559651ddb4a46886f8c5b.pdf第 27 页 共 40 页由器和光纤与其它网络连接，以便向上级主管部门数据库发送资料。数据处理系统的各类关键硬件设备均要有一定数量的备品件；系统软件、 应用软件、各类数据文件等软件资源也要有足够的备份。数据处理涉及到数据编码格式的问题，一是信源编码，信源编码的功能，是在一定保真度条件下，将水文参数变换成数字信号，以压缩原始信息的信息量；二是信道编码，这是将信源编码后输出的数据信