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欢迎你来到世界最大的数字化水文站---花园口水文站

[日期:2005-08-17] 来源:黄委花园口水文站  作者:吴幸华 [字体: ]

欢迎你来到世界上最大的水文站,也是中国第一个“数字化”水文站---花园口水文站!!

    朋友,你了解数字黄河吗?你了解那些冒着生命危险拼搏在风口浪尖上黄河水文人,是怎样手测、目测收集水文信息吗?你了解现代黄河把脉人又是怎样借助现化化的数据采集、传输手段,把“黄河装进计算机”,从而模拟、分析、研究有关黄河的自然规律吗?那么请你来到“数字化”水文站,这里可以让你圆梦如愿。

第一座数字化水文站

    欲了解中国,必须了解黄河;欲了解黄河,一定要知道花园口。花园口是黄河的缩影,也是黄河的一个窗口。名臣、河神、铁犀、传说……黄河文化在花园口打下了深深的烙印,黄河历史也在花园口写下了不朽的篇章。而位于花园口的最重要的人文景观-----花园口水文站,更因其外观白色,造型现代,被当地群众戏称“小白宫”而愈加为花园口增加了几分神秘色彩。参观过花园口水文站的水利同行揭开了谜底:这里不仅外表美观,内部设施也非常先进,它是黄河上第一座数字化的水文站。

    花园口水文站设立于1938年7月,上距河源约4700公里,下距河口770公里,集水面积73万平方公里,占黄河流域总面积的97%,是黄河最重要的水沙控制站。

    建站以来,花园口水文站先后战胜了“58.7”、“82.8”和“96.8”等特大和异常洪水,实测最大流量22300立方米每秒,在黄河防汛中发挥了重要作用。特别值得一提的是“96.8”洪水,流量虽然仅有7860立方米每秒,但水位达到历史最高记录,比1958年的洪水位高出0.91米,比1982年的洪水位高出0.76米,这是由于河道逐年淤积,主河道逐年萎缩,过洪能力逐渐减小造成的。目前黄委进行的调水调沙试验也是为解决此问题而采取的一种有效措施。

    2002年6月15日花园口水文站新站正式启用,作为 “数字黄河”的启动工程——“小花间暴雨洪水预警预报系统”项目的第一项工程。它加快了水文信息的传递和服务速度,标志着“数字黄河”工程建设向前迈出了坚实的一步。

    花园口是黄河成为地上悬河的起点,所以黄河的危险正是从花园口开始的。花园口的流量和水位就是黄河下游的防汛标准,花园口水文站的数据一直是黄河防洪、水资源调度和治理开发的重要依据。正因为其重要,所以历来受到党和国家、水利部、黄委等各级领导的关怀重视,1999年6月江泽民总书记视察花园口水文站,并提笔留字以作纪念。2002年7月朱镕基总理视察花园口水文站,感受到了数字化水文带给明日水文的变革。人民治黄以来,花园口水文站发扬“艰苦奋斗、无私奉献、严细求实、团结开拓”的治黄水文精神,为黄河防汛工作作出了突出贡献,多次受到国家防总、黄河防总等各级领导部门的表扬。一块块闪光的奖牌无不凝聚了花园口水文站全体职工的辛勤汗水!

    花园口水文站之所以称它为“数字化”水文站,主要有三个特点:一是它能快速采集、处理、传输该站的实时水情;二是它能快速对该站的历史水文资料进行检索、查询和分析处理;三是它能快速查询全河的雨水情信息,天气、气象信息及其他数据信息,所以黄委将这里作为黄河防汛的前线指挥部。

感受数字水文站网络信息系统

    花园口水文站网络与信息系统主要由测站计算机网络系统、水位遥测系统、图像监视系统、信息查询与处理系统四部分组成。其中计算机网络系统构成了测站的信息平台,并通过光纤联入黄河水文网和互联网;遥测水位系统是在该站上下50公里河段内,布设12处非接触式遥测水位计,通过发超短波通信将黄河水位实时信息传输到水文站机房,然后通过后台处理软件,实时监测各遥测点水位过程;图像监视系统通过在测验断面、测船、黄河公路大桥、水情会商厅及测报楼顶等布设多处摄像头,实时监视黄河水势、测验现场,并将视频信息远程传输到防汛指挥机构;信息查询处理系统可以通过网络实时查询本站和全河的水雨情和气象信息,通过室外、室内显示屏和水情会商厅投影机较好地显示各种信息。整个系统构成了对测站的测验管理和防汛指挥的强力支持,成为黄河防汛的一线指挥部。

    随着信息时代的到来,网络作为信息双向交流的通信工具,在现代化办公、水文测报资料的实时快速查询中显得尤为重要。为充分发挥花园口水文站计算机网络优势,建设一个属于自己的网站已迫在眉睫。2004年6月,在各级领导的关怀支持下,终于建成了花园口水文人自己的网站。网站经过多次的调整与更新,内容逐渐丰富起来。主页十三个版块,包罗万象。实时水位版块以动态数据库技术第一时间实时显示花园口水文站重要水位站(12号站)的水位数据;新仪器新技术应用版块是花园口水文站数字化设备的学习园地,内容包括:振动式测沙仪工作原理、ADCP工作原理祥解、GSM网络水文测验系统、遥测水位测报系统、电算整编数据录入系统;基层水文职工风采版块向全河充分展现了基层水文职工工作风采,向大家提供了一个文学写作交流平台;黄河防汛版块包括:今日值班、雨情信息查询、实时水情、实时含沙量和天气预报等内容的查询;一句话新闻、水文风光、水文特色论坛等等各大版块在数字化水文站信息网络平台上相得益彰。

    感受现代水文魅力

    朋友,你可曾记得那些孤独的水文人深夜为了看一个水位数据一个人在河滩里踽踽独行的情景吗?你可曾记得那些无畏的水文人经常冒着生命危险,在汹涌波涛的浪尖上为了一份流量资料抢测洪峰的情景吗?你可曾记得那些无悔的水文人手握送话器,为了一份水情数据孜孜不倦地在古老的电台旁校对的情景吗?时光荏苒,所以的一切已成为历史,现代水文正以惊人的发展速度悄悄地来到你的身边,新的治黄理念也改变着水文人的生活。朋友,请跟我来,来到数字化水文站,让你亲自感受一下现代水文的魅力。

    水位,这个水文测验中最基本的观测要素,它是防汛抢险的主要依据,是掌握水文情势和进行水文预报的重要依据。长期以来,水位一直使用由水尺靠桩和水尺组成的直立式水尺观测,人工直接读取水尺读数加水尺零点高程即得水位,它设备简单,使用方便,但工作量大,需人值守。进入汛期,水位观测的工作量陡增,四小时一次,有时洪峰期间甚至半小时一次。我们可爱可敬的水位观测人员,无论寒冬酷暑,无论风吹雨打,一个人总在夜深人静别人已进入梦乡的时候,穿着防水皮裤,一手拄着破旧的手杖,一手拿着微弱光亮的手电筒,徒步走向那熟悉而又亲切的水尺,观测一个又一个的水位数据。而在数字化水文站,我们水位观测人员通过遥测水位计、电子水尺,坐做办公室的摇椅上,6分钟就可以读取一个远在百里实测的水位。如果需要随时都可以点动鼠标,完成一次水位的观读;如果需要随时都可以在计算机终端点绘任何一段时间的水位过程线。

    黄河下游泥沙的长期沉积,形成了举世闻名的“地上悬河”,因此了解泥沙的特性、来源、数量以及时空变化就显得尤为重要。过去,水文测站进行一次泥沙测验工作比较复杂,首先一个水文测工按照规范的要求操一个8米长的横式采样器进行水样采集,然后在泥沙室进行24小时沉淀处理,最后再用天平称重,人工计算出含沙量,这样得出一组泥沙数据最少需要一天的时间。而今在我们数字化水文站,新型的振动测沙仪镶嵌在测流铅鱼上,实时测验的泥沙数据通过传感器和导线一一进入计算机,测验频率可达每7秒钟一个数据,效率与精度是传统人工测沙手段不可企及的。

    流量是反映水资源水量变化的基本资料,也是河流最重要的水文要素之一。在过去传统式的流量测验方式下,通过机动测船,内业测量部分通常是由三个人配合完成的。一个人用六分仪观测起点距角度和流向角度,然后报给记载人员记录。另外一个人用8米长的测深杆同时打水深,报给记载人员记录,然后手摇操作流速仪入水测量。这时记载人员一边全神贯注地测记100秒内流速仪转动响数,一边还要计算测验垂线间的间距,然后计算出流量,相当紧张。由于要求下水文测船后交流量成果,报实测流量,这也就成为一个好的记载人员苦练的基本功,大家常戏说记载人员是一心两用。而在数字化水文站,这所以的一切发生了质的变化,GPS测船全球定位,直接测算起点距。触摸屏控制台直接控制铅鱼实测水深、流速仪测速,然后在控制台屏幕上直接计算出流速,记载人员只要在室内操纵控制台就可以完成一次流量的测验。在数字化水文站里,配备有国际先进水平的声学多普勒流速剖面仪(ADCP),与需要数小时的传统测验方式相比,可大大提高水文的快速、机动测验能力,仅5至10分钟就可以完成一次断面流量测验,并把数据实时传送至计算机,同步进行处理,在计算机屏幕上清晰反映出测验过程以及断面形态和流态的分布。

    水情报汛五码报文一直在水文上是保秘使用的,其传递方式是用电台口报或用数传电台输报。每当我看到这种古老的电台时,都会想起电影<<永不消逝的电波>>里共产党员李霞发报时的情景。而这所有的一切在数字化水文站已经消失,水情传递是通过网络实时报汛系统完成自动化报汛。该系统是传统式电台、电话报汛方式的终结,采用GSM和INTERNET双通道模式,自动翻译报文、集信息查询与自动发报文送于一身。其准确性,准时性是传统式报汛无可比拟的。

    在数字化水文站里,现代水文正以迅雷不及掩耳之式替代传统式水文测报方式。普通人工观测的雨量计变成了依托GSM网络优势,实现雨量数据的实时发送网络雨量传输系统;人工观测气温变成了以太阳能供电的无值守风向湿度记载系统,该仪器可以实时测量日最高最低气温、光照时间、风向等气象信息,自动存储,一段时间后观测人员可以用便携机下载数据进行分析、处理;纸介质记载流量变成了计算机直接测算流量,依托GSM网络优势,结合测船上的自动化测验控制系统,实现测船和水情室水情数据的无线传输,大大节省了人力资源,缩短了测验时间。

  近两年,科学技术日新月异,治黄事业飞速发展,三条黄河建设、维持黄河健康生命等新的治黄理念深入人心,调水调沙、人工塑造异重流、小北干流放淤等治黄新举措付诸实施,治黄实践硕果累累。黄河水文任重而道远,“三条黄河”的建设也向黄河水文提出了新的更高的要求,随着经济和技术的发展,明天的黄河水文必将会以更强的能力、更好的成果为治黄提供更加坚实的支撑。

    50多年来,黄河上首座数字化水文站----花园口水文站为黄河水文获取了海量的观测数据,提供了及时准确的水文情报预报,坚实支撑了黄河防汛、水资源管理、水环境保护和生态建设。花园口水文站现代化建设已经成为黄河岸边一道亮丽的风景线,古老的黄河正携着历史的风尘,合着时代的节拍,昂首向前……

    衷心地感谢各位领导专家和同行多年来对黄河水文的关注、关心和支持。开放的花园口水文站将以崭新的姿态欢迎您的到来!



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录入:吴岩

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  写报告用   (你猜 ,2012-11-10 )
  ~~加油   (未知 ,2009-03-04 )
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