孔雀河他什店水文站新旧对比分析

张 伟

(新疆巴音郭楞水文水资源勘测局，新疆库尔勒841000)

孔雀河源自博斯腾湖，水源由扬水站扬水和达吾提闸出流共同造成。孔雀河隶属塔里木河流域，上世纪70年代，孔雀河与塔里木河汇合可达罗布泊，河长942 km。70年代以后，由于孔雀河上游沿程用水增多，引水枢纽、水库相继建成，孔雀河下泄水量逐年减少，流程仅到尉犁县的阿克苏甫，河长缩短了523 km。

孔雀河是库尔勒市、尉犁县、塔里木垦区工农业用水的主要水源，根据各行业用水需求，孔雀河水量受到人工调节，四季变化不大。

他什店水文站建于1953年9月，位于库尔勒市塔什店镇，承担着孔雀河的水量、水质监测和气象观测任务。该水文站主要监测项目有水位、水温、冰情、流量、降水、蒸发(Φ20 cm)、气温、水质等。自建站以来，2002年8月31日实测最高水位:8.03 m，最大流量:158 m3/s，最大水深:6.70 m。

1 改造建设前测站情况

(1)测验方式:常年驻守监测，为驻测站;

(2)值守人员配置:2人;

(3)主要测验设施:水准点3个;基本水尺1组;自记井房(砖木结构10 m2)1处;水文吊箱(双锁缆道)1处;12 m×12 m气象观测场1处;站房(砖木结构100 m2;上世纪80年代修建)1处;庭院及砖围墙1处;

(4)主要设备:S3——932810水准仪1架，SW40型浮子式自记水位计2台，Ls25─1型流速仪3架，铅鱼2个，虹吸雨量计1个，百叶箱1个，蒸发皿2个(20 mm和E601型);

(5)观测方式

①水位观测，采用浮子式日记水位计记录水位，每天8点、20点人工校核2次。

②流量测验:采用水文吊箱(双锁缆道)测流，人工上吊箱，高空作业。测洪标准:20年一遇。

③气象观测:人工观测、记录，每天8点、14点、20点观测，观测方式为最基本、最原始

2 改造建设后测站情况

2004年，通过塔里木河流域水文与环境监测系统建设项目，对该水文站进行了全面改造，建成全疆第一个数字化水文站。

2.1 设施情况

新建水准点3个;基本水尺1组;仪器安置房(砖混结构15 m2)1处;超声波水位计支架1处;ADCP测流仪支架1处;视屏建设系统1套;钢结构围栏气象观测场1处;自动化监测、传输、记录系统1套;砖混结构地上一层，建筑面积200 m2)1处;围墙、地坪、绿化1套。

2.2 主要设备

自动安平水准仪1架，电子经纬仪1台，超声波自记水位计1台，多普勒ADCP自动测流仪1台，LS25─1型流速仪3架，翻斗式雨量计1个，玻璃钢百叶箱1个，蒸发皿2套(20 mm和E601型)。

2.3 监测方式

水位、流量、水温、气温、降水、蒸发自动采集、传输和记录，水文吊箱作为测流校测设备。

3 数字化水文站特点

在他什店水文站，测站职工打开电脑，经过1分多钟的参数输入，再等待100秒后，测验断面当时的水位、流量、流速、断面面积和气象场当时的气温、蒸发等数据就会在平板大屏幕上显示出来，再打开视频监视系统，又能清晰看到基本断面周围的设施和观测水尺，测站职工足不出户而且在很短的时间内就可以完成观测、计算、存储和断面监视工作。

多年来，无数水文科技工作者致力于水文自动测报技术的研发工作，旨在利用当今先进的数字信息技术，在测站实现水文、气象数据采集、传输、计算处理和信息服务全部自动化。他什店水文站自动化建成，汇集了水文职工聪明才智和辛勤劳动的成果，这是新疆水文史上首次成功的尝试。

他什店水文站通过数字化改造后，改变了以往传统的测验模式，实现了数据自动传输，科学测验。其优点为:

(1)观测的先进性:以前观测水位、水温时，完全是人工观测，必须到测验断面，一天至少观测两次水位，多时可达十余次，测站职工在断面和站房之间往返多趟，既费时又费力。现在观测水位时，由超声波水位计采集水位数据，在站房计算机屏幕上显示出来，直接读取。用视频观测直立式水尺来校核超声波水位计采集的水位数据，既快又准。水温数据也可以在计算机幕上显示出来，直接读取。

以往施测流量是双索缆车人工测流，测一份流量长达2个多小时，由于水位—流量没有关系，每天都得测流，劳动强度大。现在测流，通过站房的计算机连接断面的ADCP测硫仪探头，输入测流参数后，只用2分多种的时间就测出一份流量，大大减轻了劳动强度。

(2)计算的快速性:现在水位通过计算机自动计算，流量在实测完成后，计算机也自动计算出成果，不需要人工再次计算，减少了差错率。

(3)成果的准确性:自动采集的水位与人工观测的水位进行对比，最大误差为4 cm。流量是根据ADCP自动采集入库，目前所用该仪器采集的数据自动全部入库，并按要求完成了相应的计算。降水、气温、水温等水文要素，自动采集的数据与人工观测的数据，经过对比，都在允许误差范围之内，达到了精度要求。只有蒸发数据经过对比，误差稍大，主要原因是观测方法和计算方法引起的误差。

(4)测验的时效性:现在水位采集可以实现1分钟采集一次，流量可以随时进行施测，气象项目和水温，1小时采集一次，大大增加了各种水文要素的观测密度。同时还可以自动生成报文，连接到网络后，自动发送。

4 结语

通过试运行，他什店水文站数字化改造工程较好的解决了技术难题，在水文站自动化建设方面具有以下优点:

(1)实现了监测断面电源的远程控制。

(2)实现了监测断面ADCP远程控制。

(3)实现了水情报文自动生成和多路径数据传输。

他什店水文站数字化监测系统运行后，单人在站就可以进行多参数观测。数字化监测系统在水文站的应用，不仅提高了测验工作的时效性、准确性，减轻了职工的劳动强度，同时还提高了生产的安全性。他什店水文站数字化改造的成功经验，为下一步全疆水文站网的数字化建设提供了样板，也为实现水文现代化打下了坚实的基础。