1. 工程及流域概况
文得根水利枢纽工程地处绰尔河流域中游,坝址位于内蒙古自治区兴安盟扎赉特旗音德尔镇上游90km处,是绰尔河流域的骨干性控制工程,是引绰济辽工程的水源工程。
绰尔河流域位于东经120°31′~123°40′,北纬46°00′~48°40′之间,北邻雅鲁河,南邻洮儿河,东邻嫩江,流域西侧以大兴安岭山脉为分水岭与海拉尔河相邻。流域为窄长型、地势北高南低,流域内多森林及草原。
2019年5月,由北京中水科水电科技开发有限公司中标引绰济辽工程文得根水利枢纽水情自动测报系统建设项目,主要内容包括系统的土建工程、设备采购、设备安装、设计及应用软件开发、枢纽工程竣工验收前的水文预报服务等。
2. 遥测站网
文得根水利枢纽水情自动测报系统遥测站网主要分布在塔尔气水文站(控制面积为1906 km2)以下至文得根水库坝址(控制面积为12426km2)的区间流域,共布设遥测站28个,其中雨量站24个,水位加雨量站3个(沿绰尔河干流布设,从上至下分别为哈布气、托欣河口、坝上站),水文站1个(为水库坝址下游文得根站)。哈布气、托欣河口站水位监测选用雷达式传感器,坝上、文得根站水位监测选用浮子式传感器。
图1 文得根水利枢纽水情测报系统遥测站分布图
3. 通信信道
系统通信组网采用北斗卫星通信与GSM/GPRS通信混合组网方式。遥测雨量站采用北斗卫星单信道通信方式,水位及水文站采用GSM/GPRS通信方式作为通信主通道,北斗卫星通信方式作为备用通道方式。
4. 工作体制
水情自动测报系统采用改进的自报式工作体制,具有现地和远地编程控制功能,分为定时自报和事件(超过雨、水设定阀值)自报方式,并具有实时接收指令的功能。
图2 文得根水利枢纽水情测报系统野外遥测站部分照片
5. 系统主要应用功能
水文预报服务临时中心站设在文得根水利枢纽办公楼,配备了必要的硬件设备(如图3)和应用软件。应用软件主要功能有遥测数据采集与处理、监视与预警、雨水情查询与分析、洪水预报、资料数据整编、数据库管理、信息发布、值班管理等。
图3 文得根水利枢纽水文预报服务临时中心网络结构图
洪水预报方案选取水情测报系统遥测站作为预报依据站,结合地形及水系进行分块和划分计算单元,选择三水源新安江水文模型为产流模型,流域坡面汇流选用滞后演算法,河道汇流选择马斯京根分段连续演算模型。预报时段长为1h,可依据水情测报系统采集的实时雨水情数据,随时预报枢纽坝址断面的来水流量过程。也可以人工采用多种方式快捷输入假拟的流域未来可能降雨过程,进行模拟洪水预报。
针对流域水文资料缺乏,难以开展模型参数率定工作,采用参数移用和汇流时间估计的办法,实现模型参数初步设置。在实际应用中可依据实测降雨、洪水资料进行跟踪调整。
图4 文得根枢纽坝址以上流域降雨实况图
图5 预报输出文得根坝址流量过程图