李 榮 王幫明
(1.四川川投田灣河開發(fā)有限責(zé)任公司 四川 成都 610213;2.四川圣達(dá)水電開發(fā)有限公司 四川 樂山 614900)
我國地處亞熱帶季風(fēng)區(qū),地形西高東低。降水在空間和時間上分布很不均勻,絕大部分降雨量集中分布在夏季,并常以中到暴雨的形式出現(xiàn)。因此,迅速、準(zhǔn)確地了解水情信息,科學(xué)掌握水電站的“能源”情況,不僅是水電站安全運行的需要,而且是防止洪水災(zāi)害,保障上下游人民生命財產(chǎn)安全和國民經(jīng)濟建設(shè)的重要措施。
水情測報是掌握水情信息的主要手段,提高水情測報的精度是準(zhǔn)確了解水情信息的關(guān)鍵。而提高水情預(yù)報的精度,增長短期預(yù)報的有效預(yù)見期的關(guān)鍵是水情信息的質(zhì)量及接收處理的速度[1]。上世紀(jì)我國在水情測報手段比較落后,大部分是通過人工觀測,人工傳遞以及人工處理,造成水情信息收集過程中環(huán)節(jié)眾多,傳輸時間長,差錯率高,特別是夏季,很容易受暴雨的影響,在防洪調(diào)度的關(guān)鍵時刻出現(xiàn)通訊中斷,造成不應(yīng)有的嚴(yán)重?fù)p失。1975年板橋水庫潰壩,造成嚴(yán)重災(zāi)害就是最慘重的教訓(xùn)。
隨著國民經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,水資源開發(fā)力度的不斷加大以及國家對水利事業(yè)投入的不斷增加,水情測報的自動化已經(jīng)成為水情測報的主要手段。目前我國在大中型水電站水情預(yù)報方面基本已全面實現(xiàn)水情預(yù)報自動化,能夠快速準(zhǔn)確地掌握水情信息,而小型水電站在水情測報自動化方面的發(fā)展還不太完善,存在著一定的安全隱患。
據(jù)統(tǒng)計目前中國已建成小水電站4.5萬座,總裝機容量5512萬千瓦,年發(fā)電量1600多億千瓦時,約占中國水電裝機和年發(fā)電量的30%。小型水電的發(fā)展主要集中在中、西部地區(qū)特別是老、少、邊、窮地區(qū),雖然小型水電的發(fā)展在該地區(qū)的農(nóng)村經(jīng)濟社會全面發(fā)展中起到了巨大的作用,但是小型水電在水情測報方面存在的問題,給該地區(qū)的人民的生命財產(chǎn)的安全和國民經(jīng)濟的發(fā)展帶來一定的隱患,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
由于小型水電站在建設(shè)運行期間,為節(jié)省投資,增加經(jīng)濟效益,購買的自動化測報系統(tǒng),設(shè)備比較落后,加之大部分架設(shè)的山頂,經(jīng)常出現(xiàn)中心站接收不到測站信號,信號碰撞和信息堵塞,信號傳輸處理速度慢,收集一個觀測點數(shù)據(jù),一般需幾分鐘到幾十分鐘,這樣對于整個通訊網(wǎng),全部數(shù)據(jù)收集完畢就要幾十分鐘,甚至幾百分鐘,并且系統(tǒng)不能通話,出現(xiàn)暴雨時往往不能及時接收處理數(shù)據(jù),造成一定的損失。觀測站分布密度不足,很大程度上影響了測報精度,不利于系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的處理,結(jié)果誤差較大。
據(jù)統(tǒng)計,大部分小型水電站為給中心站和各中繼站配備備用電源或備用電池,有的甚至采用單一的太陽能供電,部分出現(xiàn)供電不穩(wěn)定現(xiàn)象,都將造成設(shè)備無法正常工作,不能及時的記錄傳輸數(shù)據(jù)。中繼站沒有備份機,中繼站一旦發(fā)生故障就會造成整個系統(tǒng)無法傳送數(shù)據(jù),造成系統(tǒng)癱瘓[2]。此外,部分小型水電站為給自動化系統(tǒng)架設(shè)避雷針或電源避雷器,或者避雷針接地不良,遇雷雨天氣自動化系統(tǒng)沒法正常運轉(zhuǎn),甚至遭雷擊,致使設(shè)備損壞,無法正常進行數(shù)據(jù)處理,不能測報水情信息。
水情信息測報的中繼站和遙測站均距離水電站較遠(yuǎn),加之小型水電站工作人員有限,中繼站和遙測站均無人看守[3],加之設(shè)備架設(shè)區(qū)大部分為農(nóng)村欠發(fā)達(dá)地區(qū),農(nóng)民文化水平相對較低,對水情測報的重要性認(rèn)識不足,致使大部分設(shè)備受到不同程度的人為損壞甚至丟失,嚴(yán)重影響水情測報,基本不能實現(xiàn)精確的水情測報,加之,小型水電站平時對水情測報系統(tǒng)的重視度不夠,工作人員并不能熟練地操作水情測報系統(tǒng),甚至一些水電站還停留在人工測報的階段,這不利于水電站的水調(diào)工作,嚴(yán)重時將造成重大災(zāi)害,給人民生活和國民經(jīng)濟發(fā)展帶來重大損失。
因為水情預(yù)報自動化系統(tǒng)發(fā)展并不久,小型水電站工作人員年齡相對較大,受教育程度普遍偏低,對計算機和各種語言軟件比較陌生,對各種無線設(shè)備也不能很好的掌握,對計算機處理的數(shù)據(jù)結(jié)果也不能做出很好的判斷,造成水情測報的結(jié)果不準(zhǔn)確甚至錯誤,加之,小型水電站普遍在主要集中在中、西部地區(qū)特別是老、少、邊、窮地區(qū),人才引進方面存在著一定的不足,工作人員的知識庫不能得到補充和更新。
完善的水情測報自動化系統(tǒng),是保障水電站安全運行的需要,更是保障人民生命財產(chǎn)安全和國民經(jīng)濟安全的措施。因此合理的解決水情測報系統(tǒng)存在的不足為水電站的安全運行提供良好的基礎(chǔ)。
小型水電站應(yīng)該根據(jù)自身情況,合理提高相應(yīng)的待遇,引進水情預(yù)報自動化方面專業(yè)人才,或者對其現(xiàn)有員工進行專業(yè)化培訓(xùn),使其在計算機技術(shù)、無線設(shè)備技術(shù)、程序語言技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理方面的能力得到一定的提升,基本掌握各方面知識,能夠解決水情測報中常見的各種問題,為水情測報自動化打下理論的基礎(chǔ)。
水情信息測報中繼站和遙測站雖然均距離水電站較遠(yuǎn)和小型水電站工作人員有限,應(yīng)從實際出發(fā),首先要加大水情測報重要性的宣傳力度,讓群眾深刻認(rèn)識到水情測報是關(guān)乎其生命財產(chǎn)安全的關(guān)鍵工作,讓群眾能夠有保護水情測報設(shè)備的意識,同時,可以委托當(dāng)?shù)厝罕娺M行托管,以防認(rèn)為破壞。
電站應(yīng)拿出專項資金,用于設(shè)備的升級,增加觀測密度,使系統(tǒng)能在短時間內(nèi)收集和處理觀測點數(shù)據(jù)[4],同時各觀測點和中繼站應(yīng)配備相應(yīng)的應(yīng)急電源,更換電路,保證供電的穩(wěn)定;中繼站應(yīng)配備備份機,以防中繼站發(fā)生故障就會造成整個系統(tǒng)無法傳送數(shù)據(jù),造成系統(tǒng)癱瘓;完善避雷設(shè)施,防止因雷雨天氣引起的系統(tǒng)故障,以保證系統(tǒng)的正常運行。
水情自動測報系統(tǒng)是應(yīng)用遙測,計算機和通訊等先進技術(shù)實現(xiàn)水情信息自動收集、處理和預(yù)報,增長預(yù)報的預(yù)見期,提高預(yù)報精度,減少水災(zāi)損失充分發(fā)揮現(xiàn)有水電工程效益的重要手段。隨著我國小水電的發(fā)展規(guī)模不斷擴大,投資力度不斷增強,小水電應(yīng)不斷完善水情自動測報系統(tǒng),以保證水電站的安全運行,保證人民生命財產(chǎn)的安全。
[1]陳禮元,陳鵬飛.水情自動化系統(tǒng)在斗晏水電站的應(yīng)用[J].人民珠江,2001,5.
[2]張毅,季衛(wèi)東.水情自動測報系統(tǒng)在黛溪水電站的應(yīng)用[J].水電廠自動化,2010,3.
[3]曾祥東.水情水調(diào)自動化遙測系統(tǒng)在水電站中的應(yīng)用[J].科技傳播,2012,3.
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