试论孔雀河流域中水量的监测方案与实施

张 鹏

(塔河流域巴音郭楞管理局，新疆 巴音郭楞蒙古自治州841000)

孔雀河所处的塔里木盆地是一个气候干旱的地区，在这一地区常年的降水量只有50 mm左右，而蒸发量却一直居高不下，在这样严重干旱的地区人们的生活和植物的生长都面临着严重的问题，可以说孔雀河的存在为塔里木盆地带来了绿色和生机，因此对孔雀河流域中水量的检测方案和实施进行研究具有鲜明的现实意义。

1 水量调度监测现状

1.1 全球气候变化加剧了水资源的不确定性

孔雀河是一条主要由冰雪融水和降水补给的河流，在全球变暖的大环境背景下其主要的水量补给来源冰雪融水变得极不稳定，降水补给的变化也开始加大，这些都导致孔雀河的水量在近几年变得极不稳定，其流量最大年(2002)和流量最小年(1986)之间的流量差距达到了2.3倍，2014年孔雀河全年的来水量为31.56亿 m3。与前三年相比都有10%以上的流量缺口，较多年的平均值低7.3%，是1996年以来山区来水量最少的年份，冰雪融水补给量的不稳定直接导致了这一现状，同时也增加了孔雀河流域水资源管理的难度。

1.2 水量监测手段落后

孔雀河流域水量监测主体在不断变化的水量情况下，暴露出了部门之间、地区之间水量监测信息传递不及时、共享效率低等问题，同时监测手段的落后也严重的加大了水量监测人员的工作负担和在工作时的危险性。在现有的水量监测技术条件下很难实现有效的水量统一调度。

2 流域水量调度监测项目的必要性

2.1 落实“三条红线”控制指标，实施最严格水资源管理的必然要求

2011年中央一号文件明确提出，要实行最严格的水资源管理制度，建立用水总量控制、用水效率控制和水功能区限制纳污“三项制度”相应地划定用水总量、用水效率和水功能区限制纳污“三条红线”。三条红线的出台，为孔雀河流域的数量管理指明了道路，建立流域水量调度监测项目成为必然。

2.2 适应流域管理新体制，提升流域管理信息化水平的需要

随着我国社会经济的快速发展，以及电子信息技术在社会经济生活中的推广普及，现代信息技术已经融入到社会生活的各个领域，在水资源管理领域现代信息化管理已经成为一个主要的发展趋势，孔雀河作为当地重要的水资源供应河流，其自身的水资源管理水平影响到沿线城市人民的生命财产安全和生活水平，所以对孔雀河的水资源信息化管理势在必行。同时流域水资源的信息化管理也是我国水资源管理发展的大势，大势所趋，孔雀河的水资源管理顺应时代和全国水资源管理的要求，进行水资源的信息化管理也是理所当然的。

2.3 提高流域综合管理效率的基本要求

在对孔雀河水资源的监测中，以往的监测活动已经积累了大量的水资源监测信息，这些信息是孔雀河未来水资源监测的重要参考信息，随着监测信息水量和考察项目的不断增加，传统的监测方式已经不能满足孔雀河的监测需求，利用现代信息技术改造现有的水资源监测系统，成为提高孔雀河流域水资源的综合管理效率的基本要求。

3 建设目标

计划建立健全孔雀河流域的水资源监测站网络，以水资源监测站为水资源监测的基本节点，在孔雀河重要引水口等水位变化的关键性位置新建库塔干渠龙口段、库塔干渠二支渠、第二枢纽多浪渠、西尼尔水库进库4处监测站点，构成一个完整的水资源监测网络，让孔雀河流域水资源的变化和变化趋势能够完整的掌握在水资源监测管理主体的掌握之下，并在此基础上对孔雀河流域的水资源进行科学、系统的调配。

4 监测方案

4.1 系统结构

水位监测站建设和改造作为孔雀河流域水量监测的主要节点，是孔雀河流域关键引水口水量信息的主要收集者和传递者，所以在新监测站建设和旧观测站升级改造的活动中，其系统结构尤为重要，为了满足孔雀河水量监测的基本需求，水量监测站点的主要水位探测手段应用的是当前水位探测领域较为先进的雷达水位传感器，并应用数字化的遥测终端机对雷达水位传感器进行操控。水位雷达传感器具有水位测量的准确性、稳定性和不接触工作的特点，其能对设定的面积广泛的水域水位进行监测，排除涌浪对水位监测器的影响，保证水位测量数据的准确性和稳定性。单个水位监测站由雷达水位计、终端机、太阳能电池、蓄电池等关键设备组成。

4.2 组网设计和数据流程

在水量监测网络中水量监测站完成水量的监测工作后，其与水量监测主体的水量信息交互机制和交互方式也会对水量监测的效果产生影响。水量监测网络的组网设计以数据采集设备的数据采集、传输、处理为主线，在水量数据的传输中采用GPRS数据传输技术。在数据的交互过程中采用一对多的数据传输机制，其中数据的主要接收方是孔雀河水量监管的主体，而系统中的多点对应的是分布在孔雀河各个关键调水口的水量监测站。

4.3 遥测站供电系统设计方案

在孔雀河水量监测网络中因为各个主要的调水口都远离人口聚居区，而且大多数建设地形险恶，铺设电缆供电的成本过高而且安全性较低，所以在水量监测站的能源供给问题上，拟采用太阳能供电技术。对水量监测站中的所有用电设备进行用电量调查，统计水量监测站在单位时间内的用电量，并对比太阳能电池在该地区光照条件下的平均电能输出，计算出实际需要的太阳能电池总量。同时对监测站中蓄电池的设置要充分结合当地的天气条件，按照连续阴天十天的标准选择蓄电池的电量存储能力，同时为了避免蓄电池出现过充现象要在二者之间加装太阳能电池充电控制器。

5 水量调度综合信息系统的实施应用

5.1 基础信息查询

水量监测的用户端基于DIS技术将监测站点提供的水量监测信息形成一种高度可视化、可查询、可编辑的数据信息表，在这一系统中调水工作人员能够根据调水的实际需求水量调度综合信息系统提供不同形式的水量数据信息，以简单直观的方式对孔雀河全流域的水量数据信息进行查询，并提供各种格式的水量数据输出，保证对流域内部水量信息的呈现，为会商决策、调度作业提供信息支持。

5.2 引(退)水信息查询

依靠自身的数据库系统水量调度综合信息系统能够容纳不同时期的水量调度信息，对孔雀河历史上的水量调度活动进行记录，并对调水活动开展的原因和产生的结果进行相应的分析，满足对调水工作的记录需求，同时也可以提供各个时期调水活动的对比分析，为当前孔雀河流域的调水工作科学有效的开展、落实提供历史数据的对比支持。

5.3 用水计划、需水信息查询

在水量的管理活动中，下游地区的用水量和需水信息是调水活动开展频率、规模的主要参考标准，水量调度综合信息系统能够借助现代化办公软件的帮助，对下游地区的用水计划和需水信息进行系统、科学的统计，并以调水工作人员需求的方式呈现出来，极大的提高了调水工作管理主体的工作效率。

5.4 预警信息处理

在水量调度综合信息系统运行过程中，能够接收到各个水量监测站的实时水量信息，同时通过数据库中对该监测站具体信息的对比分析，能够实现对水量监测结果的预警，无论是该水量监测站的水量过低还是过高，综合信息系统都会向水量调度人员进行预警，提示调度人员注意调水工作的设计和进度。

综上所述，孔雀河是其所在地区重要的水资源供应主体，其水量信息监测效率关系到下游千万群众的生命财产安全和生活质量，而近年来因为全球气候异常的影响和流域内检测系统的落后，导致对孔雀河流域水量的检测和调配始终不能达到理想的效果，在这种水量监测的严峻形势下本文结合孔雀河流域的水量实际，设计了孔雀河流域水量监测的方案，并对其具体的实施效果进行了阐释，以期为孔雀河流域水量监测水平的提高提供支持和借鉴。

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