每年汛期,江河流域都可能遭受洪水的威胁,因此,提前知道每次洪峰到来的时间和流量,对于保护人民生命和财产安全是至关重要的,“卫星水情自动测报系统”为此提供了有利的保障。
简单地说,这一系统由遥测站、中心站两大部分构成,遥测站安装在野外,实时收集雨量和水位信息,然后将有关数据发送给卫星,卫星再将接收到的数据转发给 设置于大型水利枢纽处的中心站,最后,由中心站进行数据处理,工作人员根据处理后的信息采取相应的措施对实际水情加以利用或控制。
现在的遥测站,它安装在防洪设施的上游,向卫星发送雨量水位信息。太阳能光板和天线被架装在筒体外部,分别负责收集太阳能和发送信息。一个承雨漏斗,降 水首先通过漏斗进入雨量计。翻斗式雨量计可根据杠杆原理将雨量信息传递给仪器提桶内的遥测仪。雨量数据由仪器桶内的设备处理转换成水量信息,再通过天线发 送给卫星,当然,这一系列设备运行的动力来自于安装在遥测站底部的蓄电池组。
中心站将接收到的水情数据信息进行处理及洪水模型演算,得出洪峰到来的时间和流量,并进行预报。
传统的超短波方式测报水情,需要许多级中继站,容易受到干扰和雷击。遥测站发出的信息,由中继站依次传递给中心站,如果中继站发生故障,它所连带的遥测 站信息传送将全部中断。而中继站又需要安装在地势较高处,因此,安装和维护都有很大不便。由中国水利水电科学院自动化研究所研制成功的卫星水情自动测报系 统采用卫星技术作为水情信息传递的手段,这样信息就能快速、准确无误地传递到中心站。
富春江水力发电厂是将卫星通信水情自测系统首先运用于实践的企业,该电站位于浙江省钱塘江中游富春江七里垅峡谷的出口处,发电、灌溉、航运、供水多位一 体的角色,使它对于苏杭地区的繁荣富足意义重大。而库容量仅4.4亿立方米的富春江水库却要负责上游3万多平方公里水域的水量调节,因此,及时、准确的掌 握水情信息显得至关重要,富春江卫星水情自动测报系统的建成是一次大胆的尝试,在实践中取得了巨大成功。
将21个遥测站分别安置在富春江干支流的不同域段,采用自报工作体制,由各遥测站向设置在电厂内的中心站单向传送水情数据信息,电功耗低,可靠性高,便于维修,轻松实现了挖掘水力资源,增发电量,减轻洪涝灾害等方面的社会和经济效益。
98年是富春江流域发生洪水次数和来水量最多的年份之一,经统计,采用卫星水情自动测报系统之后,洪峰流量预报精度最高达99%,遥测系统可用率为100%。
正是高精度的数据信息,使富春江水库经受了11场洪水、14次洪峰的考验,缓解了其它水域的排洪压力,在抗洪工程中突显了洪水调度的能力。