摘要：由于梅州市是洪澇災害多發地區，洪水預報要求快速和準確，其中快速的基礎是水文自動測報系統、準確的基礎是科學可靠的實時預報模型。水文自動測報系統屬于應用遙測、通信、計算機技術，完成江河流域降水量、水位等數據的實時采集、報送和處理的信息系統。因此，結合梅州市的自然地理和通訊現狀，研究制定出梅州水文信息采集系統采用GPRS方案。
　　
　　關鍵詞：GPRS的應用；遙測站；運行維護；防洪減災。
　　
　　1、GPRS遙測系統的基本原理
　　1.1系統的構成
　　中心站結構：中心站設在梅州水文分局，起著系統的樞紐作用。下圖方框中詳細列出中心站的結構,系統由路由器2、交換機、數據接收前置機、數據庫和WEB服務器、UPS不間斷電源和手機模塊組成。路由器2通過光纖與短信中心相連，終端站發出的信息由短信中心經過光纖傳送到路由器2，路由器2將信息經過交換機傳送到數據接收前置機，一方面前置機把數據處理后將數據添加到數據庫和WEB服務器，WEB服務器將數據發布，所有連結到局域網上的PC機可以通過IE瀏覽當前實時的水文數據。另外中心站可以通過GPRS話路信道提取終端站的固態存儲器數據及修改參數。
　　
　　
　　1.2終端站結構
　　終端測站主要由水雨傳感器、數據采集RTU、GPRS模塊太陽能板四部分組成，如下圖所示：
　　
　　1.3系統配置
　　中心站設備是水文測報系統的監控核心，中心站的功能是由硬件設備和系統軟件共同配合實現，其配置由計算機、通訊設備等組成，主要設備有計算機、諾基亞GPRS卡式手機、路由器、打印機、UPS電源等。
　　1.4中心站的主要功能
　　一是遠程提取各遙測站的固態存儲數據、遠程設置各遙測站參數、本地測站參數維護；二是遠程提取可以在中心站通過GPRS信道提取遙測站自運行之日起的所有雨量與水位數據，提取到的數據按照要求存儲為文本文件；三是遠程設置各遙測站參數，中心站通過GPRS數據信道修改各遙測站的運行參數，參數包括：中心測站站址、中心手機號碼、日起始時間、時段值、加報水位值、警戒水位值、雨量十分鐘加報閾值(20mm)、雨量三十分鐘加報閾值(60mm)、警戒水位以上發報時間間隔，從而調整終端的運行狀態。
　　1.5GPRS系統的優點
　　GPRS遙測系統方案不必建中繼站，利用已建立的無線電話信道通訊網絡則可滿足要求，組網靈活，并且減少維護通訊網、中繼站的麻煩，不受其它無線電波等的影響，系統暢通率較高，可靠性高，易管理。
　　2、在洪水測報中的應用
　　2.1運行狀況
　　經過6年來的運行檢驗，系統基本上能夠按照設置定時自報時段水位、雨量，正確完成數據實時采集、固態數據提取、數據WEB發布和遠程參數修改功能。采集系統目前采取每小時自報一次，182個站點的時段數據基本上可以在整點5分鐘內到齊；在遙測站上電時段可以正確提取雨量數據；可以正確修改遙測站參數，調整遙測站運行情況。系統運行的暢通率達到98%以上，雨量和水位數據對比考察系統的整體性能。
　　2.2在WEB查詢中的功能
　　系統自動地（每隔五分鐘）更新監測數據，并根據情況進行報警。正常時測站站名為藍色，報警時測站站名變為紅色；人工干預報警（點擊測站站名）后，報警取消，站名變藍色。點擊測站站名可以查看該測站最近的監測數據。雨量數據查詢、水位數據查詢、電壓數據查詢、電報數據查詢、數據統計；雨量報警查詢、水位報警查詢、電壓報警查詢、時差報警查詢。
　　梅州水文分局通過兩兆光纖與省水文局、市三防連接，采集的水文數據能及時自動傳送到省水文局數據庫，省水文局、市三防能同步查詢數據，同時水情數據庫與公網連接，隨時在Internet網上都能查詢梅州市的雨情、水情。
　　2.3系統存在問題
　　一是WEB服務的報表（比如雨量等值線圖、時段雨量表排序等）不夠合理；二是各江河水文站還未安裝遙測設備；三是缺乏應用軟件，沒有水文預報模型軟件，不能更好地發揮GPRS遙測系統的作用；四是報警功能不夠完善，當有站點出現暴雨或超警戒水位時，只把報警站站名變為紅色，而不會發出警告聲。
　　2.4在防洪測報中的作用
　　梅州水雨情自動測報系統的建設，結合實際，因地制宜，應用了國內外先進科技成果，取得了顯著的成效，在生產實踐中發揮了積極的作用。
　　2.4.1洪水預報模型中的應用情況
　　長期以來,在洪水實時作業預報中,主要使用經驗相關圖進行手工預報作業，工作量大、效率低，嚴重影響了預報作業的速度，洪水預報系統模型是計算計算機技術在洪水預報各環節中的廣泛應用。因此，以遙測系統實時采集資料為依據，利用中國洪水預報模型和相關圖預報模型（見下圖），將相關圖和預報員人工操作經驗的精華編制為交互式預報系統，以實現河系洪水預報的目標。例如：在抗擊“06.7”洪水中,梅州水文分局利用準及時、準確的遙測系統信息，通過《中國洪水預報模型》和《相關圖預報模型》相結合，毅然預報了梅縣站將在7月27日3時出現77.7米，高于警戒水位1.7米，洪峰水位持續3小時左右出現緩慢下降的預報。（實際出現洪峰水位是77.63米，時間是在27日3時，洪峰水位持續3小時后下降）根據分局發出的水情預報，市三防指揮部立刻作出了按《梅州大堤搶險預案》進行巡堤；作出對預案里沒有達到防預標準的小堤圍主動放棄的決定；作出了梅州市建市以來第一次啟關閉旱閘的決定；作出了封閉梅江橋等一系列決定。在梅州市召開的三防工作專題會議上省、市有關領導說：沒有水文準確、及時的預報，就沒有三防指揮部作出一系列果斷的科學的決定。
　　
　　
　　2.4.2在監測和預警我市暴雨山洪災害中的應用情況
　　系統的站網已達到相當的密度,建成后在我市的局部暴雨山洪災害監測和預警中發揮了重要作用。例如，2004年5月31日，梅縣梅南鎮發生了局部性的特大暴雨，梅州水文分局利用2003年末建成的水雨情自動測報系統，及時監視雨情的發生發展，測得17～20時4小時降雨91mm，其中18～19時1小時降雨83mm，并在半小時超限加報。梅州水文分局值班人員及時、準確地向當地政府和三防部門匯報了突發性暴雨和可能帶來的災情，為三防部門及時做好防洪減災工作提供了決策依據，避免了人員傷亡。在我分局發出警報時,梅州市防汛辦公室還沒有接到災區的報告,在接到分局報告后,防汛辦才打電話核實情況，災情確實嚴重。同樣在梅州市，在2003年5月17日，由于突降暴雨造成山洪暴發，因為當時還未建自動測報系統，水雨情信息少、時效性差，未能全面及時對突發暴雨進行監測和預警，梅州發生“5.17”暴雨山洪災害，造成了多人傷亡和嚴重的財產損失。
　　2.4.3在抗擊韓江“06.7”特大洪水中的應用情況
　　2006年7月14日至18日，受臺風“碧利絲”的影響，韓江流域出現了持續性暴雨、大暴雨過程，局部降了特大暴雨。本次降雨范圍廣、強度大、持續時間長。暴雨中心主要集中在興寧、五華、梅縣、豐順等市縣，根據水雨情測報系統的收集統計分析，河子口站24小時最大降雨量重現期接近50年一遇，3天最大降雨量重現期大于200年一遇。水口水文站24小時、3天最大降雨量重現期均大于20年一遇。棠荊水文站3天最大降雨量重現期接近50年一遇。由于降水強度大，水位變化快，加上各地降雨分布不均勻，給預報工作帶來很大困難，我們根據水雨情測報系統，及時、準確的對橫山、三河壩等站進行了滾動預報，梅州市委、市政府根據預報作出了做出了調用部隊對大埔縣高坡鎮大堤進行搶險的決定，經過全力的搶險，98年水位還要低而沒有保得住的堤壩，這次超警戒5.87米的洪峰水位卻保住了大堤，保住在堤內人民財產的安全。這套系統在防洪調度、防災減災發揮了巨大的作用，得到了省、市領導的充分肯定和表揚。
　　3、防汛減災對策
　　3.1加快水情信息化的建設
　　江河防洪是關系到人民安危和社會穩定的大事，洪水預報是防汛抗洪的重要組成，做好洪水預報工作，才能科學的防洪減災。水文情報預報工作，不僅是防汛抗早、也是水利水電建設和合理調度水資源的一項基本工作。目前梅州水文局在流域內設160個雨量站，水情信息網點偏少，站點密度不夠，水情信息化程度不高，不能完全地監控局部性山洪災害發生，難以適應防災減災的需要。為了更好地做好梅州市的防汛工作，不斷提高防汛抗洪搶險的現代化水平，增加水情站點密度，加快水情信息、防災信息傳遞的現代化建設，保證信息的及時、準確、快速傳遞，爭取時間，把災害損失降到最低；
　　3.2加強完善防洪體系
　　由于韓江干流梅江，支流汀江、石窟河、梅潭河等已建成的梯級電站，改變了天然行洪狀況，各電站必需建立水文測報設施，使它們與梅州市水情信息采集系統聯網；同時盡快完善全市各大、中型水庫及各梯級電站的水情系統的聯網，做好梯級電站的聯合調度方案，以便于做好防洪調度工作。建議加強風險區水文、氣象監測和地質災害監測，建立完善的災害預警預報體系，形成一整套預災、避災、防災的風險防范與防御機制，做到有洪無災，或有災無傷亡。
　　4、結束語
　　洪澇災害的產生與人類社會的生存環境息息相關，在防治措施中，要保證水情信息的及時、準確、快捷傳遞，爭取時間，把洪澇災害損失降到最低；在加強水利工程建設的同時，也應該增加非工程（水情信息化）建設的投入，硬件、軟件的建設都必須加強重視，真抓實干，確保質量標準，真正做到興利除害，為民解憂。
　　參考文獻
　　[1]水情自動測報系統技術規范.水利部SL61-2003行業標準.
　　[2]YCZ-2A-101型遙測終端機用戶手冊,北京燕禹通信遙測聯合新技術開發部