1、山洪灾害防治县级监测预警系统建设技术要求国家防汛抗旱总指挥部办公室二一年八月1目录1 山洪灾害普查12 危险区的划定13 预警指标的确定14 监测系统14.1 站网布设14.2 监测信息流程34.3 监测站点管理34.4 监测站环境44.5 监测站设备55 县级监测预警平台115.1 平台硬件设备配置和机房及会商环境11平台硬件设备配置11机房及会商环境135.2 县级平台系统及应用软件配置14系统总体技术原则14系统总体性能要求15平台支撑系统软件162数据库系统16应用系统功能要求176 预警系统246.1 预警方式要求246.2 主要预警设备技术要求257 群测群防体系267.1 责任制
2、内容要求267.2 预案内容要求267.3 宣传培训演练方式和内容要求26附件 1：山洪灾害普查表（ 15 张）附件 2：山洪灾害专题数据库表结构（16 张）31 山洪灾害普查普查的内容包括：小流域自然和经济社会基本情况、人口分布情况、山洪灾害类型、历史山洪灾害损失情况、受山洪灾害威胁的人口及主要经济设施分布情况等。各省按照编制大纲的要求，参照附件1 制定普查表。2 危险区的划定根据普查的结果，划定山洪灾害防治区内危险区、安全区。要求所受山洪灾害影响范围内，有人居住的区域均必须划定。有条件，可以划定不同等级的危险区域。并以自然村或小流域为单位，标绘在预案中的图件上。3 预警指标的确定根据历史降
3、雨及山洪灾害情况，结合地形、地貌、植被、土壤类型等，确定每个小流域或乡村各级临界雨量和水位等预警指标，并在实际运用中修订完善。预警指标一般分准备转移、立即转移两级指标。4 监测系统4.1 站网布设监测站网主要布设在流域面积为200km2 以下易遭受山洪灾害的小流域。通过山洪灾害易发程度降雨分区和区域历史洪水、社会经济调查， 在充分利用现有监测站点的基础上，布设监测站1网。（一）雨量站布设原则（1）分区控制原则：依据山洪灾害易发程度降雨分区，原则上按照 20 100km2/站的密度布设自动雨量监测站；在高易发降雨区、人口密度较大的山洪灾害频发区适当加密站点。（2）流域控制原则：布设自动雨量监测站
4、点时优先考虑山区的中小流域， 站点应尽量安装在流域中心、暴雨中心等有代表性的地段。要注意避开雷区。（3）地形控制原则：山区降雨受地形的抬升作用，布设自动雨量站时充分考虑地形因素的作用。（4）简易雨量站原则上以自然村为单位进行布设，人员比较分散且受山洪威胁较大的自然村可适当增加。（ 5）易于实施原则。站网布设时充分考虑通信、交通等运行管理维护条件。（6）充分利用现有资源原则。已有的水文、气象等部门雨量监测信息应纳入县级监测预警平台。（二）水位站布设原则（1）面积超过 100km2 的山洪灾害严重的流域， 且河流沿岸为县、乡政府所在地或人口密集区、 重要工矿企业和基础设施的，布设自动水位监测站。（
5、2）流域面积 100km2 以下的山洪灾害严重的小流域， 河流沿岸有人口较为集中的居民区或有较重要工矿企业、 较重要的基础设施，布设简易水位监测站。其它小流域，根据实际情况因地制宜布设简易水位监测站。2（3）对于下游有居民集中居住的水库、山塘，没有水位监测设施的，适当增设水位监测设施。对重要的小（一）型水库，可适当布设自动水位监测站。（4）水位站布设地点应考虑预警时效、影响区域、控制范围等因素综合确定，尽量在山洪沟河道出口、水库、山塘坝前和人口居住区、工矿企业、学校等防护目标上游。（5）站网布设时应考虑通信、交通等运行管理维护条件。（6）已有的水位监测站监测信息应进入县级监测预警平台。4.2
6、监测信息流程自动监测站发送雨水情信息到县级监测预警平台， 同时发送到省或市水情汇集部门，实现省、市、县信息同步共享。简易监测站监测人员应及时将预警雨水情信息通知当地的防汛指挥人员或预警人员， 以实现及时应对； 有条件的情况下可报告县、乡（镇）防汛负责人及值班人员。4.3 监测站点管理自动监测站须由省级水文部门统一编码。自动监测站点水雨情信息通过数据接收前置机的接收处理软件完成信息实时接收及处理。数据接收处理软件应可以对各自动监测站运行状态进行监控，对水雨情数据和设备状态信息进行分析， 可直接修改站点运行参数。数据接收处理硬件设备主要由数据接收通信设备、数据接收3处理设备和维护设备组成。4.4
7、监测站环境1、雨量站监测场地选择有条件的雨量站按 降雨量监测规范（SL21-90）标准选择，能利用原有监测场的利用原有监测场。不具备建雨量监测场的站，宜采用一体化结构，利用架杆和屋顶、平台等予以监测。场地选择应注意以下几个方面：监测场地应避开强风区， 其周围应空旷平坦， 不受突变地形、树木和建筑物以及烟尘等的影响。监测场不能完全避开建筑物树木等障碍物的影响时， 要求雨量计离开障碍物边缘的距离至少为障碍物高度的两倍。在山区监测场不宜设在陡坡上或峡谷内， 要选择相对平坦的场地。在有障碍物处设立杆式雨量计， 应设置在当地雨期常年盛行风向过障碍物的侧风区， 杆位离开障碍物边缘的距离至少为障碍物高度的
8、1.5 倍。2、水位站监测环境水位站监测环境主要指监测河段的选择和基础设施。（1）监测河段选择水位站设站位置按照上下游防洪需求和地质条件综合确定后，测验河段应按规范要求选择在河道顺直、河床稳定和水流集中的地方； 而基本水尺断面则应设在顺直河段的中间，并与流向垂直。4水位测井应设置在岸边顺直、水位代表性好， 不易淤积， 主流不易改道的位置，并应避开回水和受水工建筑物影响的地方。（2）监测基础设施自动水位监测站根据实际情况选用合适水位计进行水位监测。对已建水位井，或拟采用斜管式、竖管式等方式建水位井的监测站可选用浮子式水位计；不能建井的测站， 视河流及水情特点可配备压力式、超声式、雷达式水位计相适
9、合的基础设施。简易监测站配备简易的雨量、水位监测设施，采用直观、可行的监测方法进行水、雨情信息的监测。4.5 监测站设备1、翻斗式雨量计承雨口口径200+0.6mm；分辨率：根据年平均降雨量确定，可选0.2mm 或 0.5mm或 1.0mm； 雨 强 测 量 范 围 0 4mm/min （ 允 许 通 过 最 大 雨 强8mm/min ）；测量精度：根据不同分辨率雨量传感器的自身排水量确定，总体不超过 4%；工作环境：温度 -10 +50，湿度 95%(40)；平均无故障工作时间16000h。2、浮子式水位计量测范围：根据监测河段水位变化范围确定；分辨率 1.0cm；5测量精度： 2cm（10
10、m），23cm（ 10 15m）， 3cm（ 15m）；工作环境 :温度 -10 50，湿度 95%(40)。3、气泡压力水位计测量范围：根据监测河段水位变化范围确定；供电电源： 8-16VDC ，使用电流： 25mA/24hravg ；输出： SDI-12 ，RS232；压力范围： 0-22psi；精度： 0.05%FS，分辨率： 0.0001psi；压缩机类型：活塞和圆筒压缩机；工作环境：温度 -40 +60，湿度 0-95%（无凝结）。4、超声式水位计测量范围：根据监测河段水位变化范围确定；分辨率： 1.0cm，精度： 0.25%Fs；接口方式： RS-232、RS-485、TTL 电平
11、 4-20mA 模式输出、并行口输出、电流环输出；平均无故障时间：8000小时。5、雷达式水位计测量范围：根据监测河段水位变化范围确定；分辨率：高于1.0cm接口方式： RS-232、RS-485；6、遥测终端（ RTU）可外接增量式（翻斗式）雨量传感器、水位传感器；实现GPRS、GSM 等多种方式的发送和接收传输功能，支持多中心发6送和主备信道自动切换；具有定时自检发送、死机自动复位、站址设定、掉电数据保护、实时时钟校准、直观现场显示和设备测试等功能；支持休眠唤醒工作方式；能够通过软件设置和远程设置数据传输体制、数据报送频次等； 所有外部接口具有光电隔离能力；能存储一年的原始水情数据，RT
12、U 固态存储器容量不小于 4MB ；可接受分中心管理，与分中心实现双向通信;支持远程诊断、远程设置、远程维护等。可选配 USB 接口和不小于1G 容量 SD 存储卡主要技术指标为：供电方式： 蓄电池或锂电池向设备供电，太阳能电池板浮充供电；值守功耗：小于等于 2mA （电池电压 12V 时）；设备平均无故障工作时间： MTBF 25，000 小时；工作温度： 30 60，湿度： 0 90。7、通信模块自动监测站的数据传输通信， 应根据试点县的通信资源及地形条件因地制宜地选用 GPRS、GSM、超短波、卫星等通信方式进行组网，其设备技术指标如下：1）GPRS/GSM 模块 工作频率： 支持双频
13、GSM/GPRS，符合 ETSIGSMPhase2+标准； 协议：支持TCP/IP，标准的 AT 命令集； 发射功率： 2W（900MHz ）/1W（1800MHz ）；7 功耗 (mA12V) ： 150mA（工作）， 10mA（空闲）； 电源： 5V 35V； 频率误差： 0.1ppm； 数据接口： RS232/RS485； 工作温度： -25 60。2）北斗卫星终端 天线波束宽度：俯仰方向2590,水平 0 360； 频率：接收S 波段，发射 L 波段； 接收灵敏度： C-157.6dBW ； 接收信号误码率： -7110； 发射 EIRP 值： 13dBW； MTBF （平均故障间隔时
14、间） ：25000 小时； 功耗：平均功耗 6W，发射最大功耗 120W； 工作环境：温度 -20 +55，湿度 5 98（ 45）； 电源： 932VDC ； 接口标准： RS232C。选用其他卫星通信方式的， 根据选用的卫星确定相应的技术指标。3）超短波通信终端 工作频段： 220240MHz ； 数据速率： 19200bps； 运行模式：半双工； 信道带宽： 12.5/25KHz ； 功率： 15W 。88、电源自动监测站采用太阳能浮充蓄电池或锂电池方式供电，电源配置应满足1 个月连续阴雨天气正常供电。根据自动监测站采用的通信方式不同，其电源基本配置方案如下： 采用 GSM 和 GPRS
15、 通信信道组网的自动监测雨量站，其电源配置方案为：每个测站配置1216AH/ （3.66V ）锂电池或 12V 蓄电池， 3w 6w 太阳能板和太阳能充电控制器； 采用 VHF 和卫星通信信道组网的自动监测雨量站，其电源配置方案为：每个站配置 38AH 65AH /12V 蓄电池， 20W 30W 太阳能板和太阳能充电控制器； 自动监测水位站的电源配置方案为：对采用浮子式水位计，每个站配置 38AH 65AH /12V 蓄电池， 20W 30W 太阳能板和太阳能充电控制器。主要设备技术指标如下： 电池采用铅酸免维护可充电蓄电池或锂电池。 对于高寒地区，应选用耐低温的蓄电池或锂电池； 太阳能板采
16、用单晶硅太阳能电池组件，最大工作电压：17V，开路电压： 21V ； 充电控制器电压：3.6 12VDC ，最终充电电压：13.8V，气息电压： 14.5V ，工作环境温度：-25 50。9、防雷防雷系统包括避雷针、引下线及接地地网。天线、站房等位于避雷针45角以下的安全区内，地网接地电阻达到 10指标。如采用 VHF 通信信道的应安装同轴避雷器。9室外信号传输电缆均采用屏蔽电缆，电缆用 50的镀锌管套护，采用沟埋方式，防止数据信号线引雷。信号线缆与RTU 设备连接端应安装信号避雷器。有关避雷器主要技术指标如下： 信号避雷器Umin ：12V，Umax：18V ，应用： RS232，保护脚：
17、19 脚，最大容通电流： 340A，动作时间： 10ns，电容： 8760 小时，出现故障应能及时报警，软件系统应具备自动或手动恢复措施，自动恢复时间 15 分钟，手工恢复时间 12 小时，以便在发生错误时能够快速地恢复正常运行， 软件系统要防止消耗过多的系统资源而使系统崩溃。兼容性要求： 软件版本易于升级， 能适应防汛抗旱指挥系统相关的标准， 任何一个模块的维护和更新以及新模块的追加都不应影响其它模块，且在升级的过程中不影响系统的性能与运行。易用性要求： 应具有良好的简体中文操作界面、详细的帮助信息，系统参数的维护与管理通过操作界面完成。系统总体性能要求1、对软件系统的各类人机交互操作、信息
18、查询、图形操作等应实时响应；信息查询、操作、输入界面用图形、文字和数据三种方式在计算机上展现，数据表格应具有报表打印功能；系统的操作要求简单易用。2、采用 WebGIS 方式执行 GIS 的分析任务。通过标准的浏15览器（如IE）来访问地图服务，对于水雨情监测、预警响应的相关处理，均要求能在GIS 上进行可视化处理查询，并能实现无级缩放，具备等雨量线、 等雨量面等绘制功能。 推荐采用 1:50000的电子地图（属涉密信息，应按照有关保密规定使用）、卫星遥感图像、航空影像图，如果没有条件，也可采用1:1000001:250000 的电子地图。3、速度要求：WEBGIS 响应速度： 5 秒。复杂报
19、表响应速度：5 秒。一般查询响应速度：3 秒。平台支撑系统软件服务端操作系统：MicrosoftWindowsServer2003 。服务端数据库：采用主流关系型数据库产品。服务端 Web 服务： IIS5.0 以上。GIS 平台：推荐采用国产主流GIS 平台。客户端操作系统：MicrosoftWindowsXPSP2 以上。客户端浏览器： InternetExplorer6.0 以上。杀毒软件：根据具体用户数配置。数据库系统数据库系统由数据库管理系统、 数据库和公共数据字典组成。县级平台中数据库主要包括实时雨水情数据库、 山洪灾害预警专题数据库及进行数据交换的临时数据库。实时雨水情数据库执行
20、水利部颁发的标准。 监测系统采集的水雨情数据需按照行业标准（ 实时雨水情数据库表结构与标识16符标准 (SL323-2005)）写入到实时雨水情数据库中。山洪灾害专题数据库表结构见附件2。应用系统功能要求县级监测预警平台应建立山洪灾害监测预警应用软件， 充分考虑系统拓展和信息共享， 并为气象、国土等相关部门留有接口。有条件的省可建立省、市级应用软件，信息充分共享，便于统一指挥和运行管理。县级监测预报平台应考虑上报功能，待省、市级应用软件和平台开发完成后，能及时上报。县级平台应用软件应具有基础信息查询、水雨情监测查询、气象国土信息服务、水情预报服务、预警发布服务、应急响应服务、系统管理等功能。（
21、一）基础信息查询山洪灾害防御工作需要大量的基础信息支持， 系统必须提供以下信息查询服务：1、县乡村基本情况：县简介及各乡镇、行政村的基本情况，包括县、乡、村名称、土地面积、 耕地面积、 总人口、家庭户数、房屋数、历史洪水线下(人口、家庭户数、耕地面积、房屋数)、可能受山体滑坡、泥石流影响（人口、家庭户数、房屋数） 、乡镇负责人及联系电话、 乡镇防汛负责人及联系电话、 村负责人及联系电话。2、小流域基本情况：包括小流域名称、上级河流、流域面积、河长、河道比降、河源位置、河口位置、涉及乡数（名）、村数（名）、村组数、户数、人口数、房屋、历史洪水线下（人口、家庭户数、房屋） 、可能受山体滑坡、泥石流
22、影响（户数、17人口、房屋）、关联监测站等。3、监测站基本情况：查询分为雨量站和水位站两种，雨量站信息包括站号、站名、站址(所在乡镇、村 )、经纬度、高程、设立日期、类别（自动站、人工站）、所属小流域、关联乡村、雨量预警指标、 (1、3、6、12、24 小时 )最大雨量及出现时间、监测人员及联系方式；水位站信息包括站号、站名、站址(所在乡镇、村、组 )、经纬度、高程、设立日期、类别（自动站、人工站）、所属小流域、关联乡村、水位预警指标、历史调查最高水位及时间、实测最高水位及时间、监测人员及联系方式等；4、县乡村预案：查询县、乡、村预案。5、历史灾害情况：查询本县历史上山洪灾害发生总体情况及各典
23、型年的灾害情况，内容包括灾害发生时间、灾害描述等。6、工情信息：查询河流、水库、堤防等三类防洪工程信息，以防洪工程数据库中的数据为准。以上基础信息应具有检索、查询、添加、修改、删除、数据导入导出等功能。山洪灾害基础数据及社会经济数据由各县进行统计后， 交软件开发单位通过程序自动批量录入， 在实际使用过程中也可由管理员进行人为调整。 软件系统提供的上传功能需满足日常办公所涉及的各种文件格式。（二）水雨情监测查询水雨情监测查询主要用于实时监视水雨情状况， 查询统计水雨情信息。系统分为水雨情报警、雨情监测、河道水情监测、水库水情监测四大部分。18系统表现方式以WEBGIS 及表格方式为主。1、水雨情
24、报警要求：预先设定时段雨量报警值、河道水库水位报警值， 系统自动根据设定的条件判断是否产生报警，如果满足条件则在地图上闪烁、动态文字、声音等方式提示预警，并能显示预警相关信息；2、雨情监测要求： （1）在地图上实时显示各雨量监测站8时以来（可自定义）降雨量； （ 2）可按区域、时间、时段长查询显示该区域任意时段内的雨量、平均雨量、最大雨量、各站降雨过程柱状图及数据表，并显示所查询区域的雨量站总数、雨量强度统计等；区域可按县、乡、小流域、单站进行划分，在选择时间时，除应有开始时间和结束时间外，还需有时段长（1、3、 6小时、日、旬、月）的快捷选择（或自定）；（3）显示查询全县降雨等值线图和等值面
25、图； （4）能接收气象、 水文部门雨量信息，加入到本系统。3、河道水情监测要求： （ 1）在地图上实时显示各站当前水位、流量、水位变化趋势、超警戒、保证情况等，并提供当前水位示意图；（2）以列表形式显示选定区域内任意时段的各站水位、水势、流量，超警戒、保证情况、历史最高水位及发生时间、最大流量及发生时间，以图形式显示水位、流量过程线（显示特征值：警戒水位、历史最高水位、警戒流量、历史最大流量等）。4、水库水情监测要求： （ 1）在地图上实时显示各水库当前水位、水位变化趋势、预报水位、超汛限情况等，并提供当前水位示意图；（ 2）以列表形式显示选定区域内任意时段的各水库水位、水势、超汛限情况、坝高
26、等，以图形式显示水位、流量过程19线（显示特征值：汛限水位、历史最高水位、坝顶高程等）。（三）气象国土信息服务系统必须提供实时天气预报、实时雨量信息、实时/历史台风路径、实时卫星云图等气象信息，滑坡、泥石流等隐患点基本信息及监测信息。（四）水情预报服务有条件的省可将洪水预报成果纳入平台软件，没有条件的必须提供接口服务。（五）预警发布服务1、预警指标和等级划分系统对所有监测站实时雨量、实时水位进行分析， 根据预警模型指标决定预警等级，雨量站预警指标分为：警戒雨量（准备转移）、危险雨量（立即转移） ；水位站分为：警戒水位（准备转移）、危险水位（立即转移） 。当监测站水雨情达到相应临界值时，即产生预
27、警。乡镇或小流域预警分为1 级、2 级。县预警分为县1 级、县 2 级、县 3 级，根据全县范围内灾害的面积和程度确定。以上预警指标和等级划分由各县根据具体情况确定。2、预警流程预警分为两个阶段：内部预警（对防汛人员和相关责任人）和外部预警（对社会公众） 。其中内部预警指当水位或雨量达到预先确定的水位、雨量值时，系统即自动向设定单位的人员发布预警，一般为水行政主管20部门负责人、防汛部门及相关责任人，提醒相关人员做好准备。条件具备的，要求有自动反馈。外部预警指防汛指挥和调度人员， 通过人工干预的方式， 通过人工审核后， 由计算机向选定的范围内责任人员自动发送相关的预警信息。当预警产生后， 系统
28、在地图上对应的乡镇或小流域图标闪烁或发声，防汛值班人员看到预警后，进行查询核对，并经防汛指挥部会商后确定预警级别和范围， 通过多种方式向相关人员发布预警信息，并接收责任人的反馈信息。出现预警信息后的工作流程（预警状态）可概括为：新预警（出现预警） 内部预警（对防汛人员） 外部预警（对社会公众） 响应启动 响应结束。3、功能要求在预警发布服务中应具有预警信息和状态显示、内部预警、外部预警、预警反馈、预警记录查询、 预警指标显示修改等功能。（1）预警信息和状态显示预警信息和状态以预警地图和预警列表形式显示。预警地图：根据预警分析结果， 在地图上以不同颜色闪烁的方式展示各乡镇或小流域的预警级别等信息
29、 已开始处理的预警取消闪烁，显示目前所处的状态， 包括已内部预警、 已外部预警、已启动响应等三种状态， 响应结束后的预警能够自动或人工从地图上删除（关闭预警） 。在预警地图上应提供进行当前预警状态的下一步操作。预警列表：以列表方式显示预警信息，包括“发生乡镇或小21流域、预警级别、预警时间、预警内容、预警状态 ”等信息，并提供影响范围分析结果。（2）内部报警：根据预警级别的不同，将符合预警条件的信息自动指向相关负责人，人工发布短信； 需能够提供发送短消息的时间、发送的范围（详细列表）。（3）外部预警：经过县防汛指挥部门确认后的预警信息，可发送短信到各级相关防汛责任人； 并可发布突发预警信息。 发送对象通过预先定义好的规则自动获取。（4）预警反馈：显示未关闭预警的所有短信记录，包括“姓名、单位、电话、预警级别、发送时间、信息内容、回复情况”等信息，如果收信人未回复，则在短信回复时间一栏显示 “未回复”，否则给出反馈时间；如条件许可，可设置自动反馈功能。（5）预警记录查询：显示最新的预警信息发布情况，包括反馈信息；（6）预警指标：提供预警指标的查询功能，并能分别设置县、乡、测站等多种级别的水位、雨量临界指标，其中雨量指标的时段长也可以用户自定义；（7）响应部门和人员设置
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