水文測驗中對水位遙測儀的實際應(yīng)用

范延軍 寧夏水文水資源勘測局隆德水文站

水文測驗中對水位遙測儀的實際應(yīng)用

范延軍 寧夏水文水資源勘測局隆德水文站

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用在水位測驗中。文中以某城市水文站使用的水位遙測儀展開研究，詳細介紹該水位遙感技術(shù)在水文測驗中的應(yīng)用效果。

水文測驗；水位遙測儀；應(yīng)用

水位作為水位測驗的重要參數(shù)之一，水位遙測儀是借鑒傳統(tǒng)觀測方法，采用新時期電子、通信、計算機等技術(shù)綜合研制成功的自動化水位觀測儀器。水位遙測儀器具有穩(wěn)定性、精準度高、靈活方便等優(yōu)點，加之這種觀測方式不會受到天氣、溫度等因素的影響，尤其適合應(yīng)用在河流、湖泊、水庫等需要精準測量水位的地方。隨著遙感技術(shù)逐漸應(yīng)用到水文領(lǐng)域中，遙測儀器觀察水位應(yīng)運而生，其改革傳統(tǒng)人工觀測的弊端，更加準確、實時掌握各個河流的狀態(tài)，對于科學(xué)合理使用水資源、緩解當?shù)貐^(qū)水資源緊張情況具有重要意義。文中以某城市使用的YCH-ID型水位遙測儀為研究視角，分析水文遙測儀在水文測驗中的效果。

一、簡述檢測儀器的工作原理及優(yōu)點

某城市水位站處在渾河的中下游地區(qū)，屬于我國重點大河控制站。因其占據(jù)重要的位置，水位觀察尤為重要。本站觀測水位方式重點要觀讀橋樁水尺。但在洪水期間水位更變幅度大，觀測效果不佳、缺乏靈活性。自從采用YCH-ID水情數(shù)據(jù)遙測儀與GSM雷達水位計觀察、測量水位后，觀讀水位尤為方便、數(shù)據(jù)精準，節(jié)約大量的人力、資源。

（一）水文遙測儀的工作原理

YCH-ID型水文遙感其余與水位計或雨量傳感器相互結(jié)合，能更加準確的觀測水位和雨量。水位遙測儀主要包括水位傳感器、數(shù)據(jù)采集器、存儲器、無線發(fā)生器等部分組成，其中數(shù)據(jù)采集器可以定時處理收取的數(shù)據(jù)并發(fā)送至顯示屏上。如果供電線路不能通達的地區(qū)，可以施工太陽能電池等相類似的供電方式作為工作電源，其工作原理如圖1。

圖1 水位遙測儀的工作原理簡圖

（二）水文遙測儀器的主要優(yōu)點

傳統(tǒng)水文檢測完全依賴人工觀測，多數(shù)斷面與水文職工的注測站房之間的距離較遠，尤其在洪水來臨時，會在一定程度上加大水位觀測密度。同時，洪水過程一般伴隨大量的降雨、大風(fēng)的情況，這為增大觀測者的工作量及其工作難度。使用水位遙測儀器，能自動化收集、處理并傳輸數(shù)位數(shù)據(jù)，在河邊可以全天無人看守，僅在終端實施數(shù)據(jù)數(shù)量，明顯增大水文觀察的精準性和實時性。對觀測地區(qū)開展水位遙測后，水位數(shù)據(jù)可以根據(jù)事先設(shè)置的時間間隔，不間斷的發(fā)出水位測站信號，導(dǎo)致合理記錄整個洪水工程，防止出現(xiàn)漏測洪峰的情況，有效提升測驗?zāi)芰唾|(zhì)量。水位遙測技術(shù)隸屬于傻瓜式的應(yīng)用技術(shù)，這類儀器對使用者要求比較低，無需具備大量的水文專業(yè)知識，這對于水位測驗來說具有重要意義。水位監(jiān)測站附近可以設(shè)置部分由肺水位職員駐守的水文站，用來解決測驗人員緊張的問題，并能確保數(shù)據(jù)的準確性。

二、水文遙測系統(tǒng)的應(yīng)用情況

（一）安裝觀測儀器

首先，樂道水位計安裝位置應(yīng)該選定最低水位并有相應(yīng)水深的水面上方。附近如果設(shè)置有水工建筑物，可以在建筑物上設(shè)定支架，在橫臂上安裝微博傳感器。把水位遙測儀固定設(shè)置在堅固的建筑物之上，連接電源、水位傳感器即可開展測量。連接電源之后，合理調(diào)整遙測儀面板時間、水尺零點等參數(shù)值。根據(jù)所觀讀的橋樁水尺水位點H，自行設(shè)定相應(yīng)的水位。本此研究所用的遙測儀每隔一段發(fā)射一次，詳細記錄每一次水位，并自動進行更新、存儲。

（二）比較人工水位與遙測水位的觀測數(shù)據(jù)

2013年5月，檢測人員分別抽取人工觀測及水位遙測儀器對該水文站進行不定時水位觀測，檢測數(shù)據(jù)如表1。根據(jù)水文檢測位置的具體情況及設(shè)備長期使用安全的角度來考慮，因傳感器垂直設(shè)置在水體內(nèi)，根據(jù)數(shù)測點繪制的水位過程線與人工觀測水位過程處在一致狀態(tài)，均符合人工觀測水位的漲落過程。

表1 人工檢測數(shù)據(jù)與遙測數(shù)據(jù)對照圖表

由表1可知，在收集的遙測數(shù)據(jù)與人工觀測水位總測次為38次，誤差為0的有29次，占據(jù)總檢測次數(shù)的76.32％。由此表明，遙測水位數(shù)據(jù)在部分監(jiān)測設(shè)備的配合下，可以完成發(fā)射或召測水位相關(guān)數(shù)據(jù)信息，所有誤差均控制在在合理范圍之內(nèi)，在該水位站應(yīng)用效果較好，能為相關(guān)人員整理河流水文資源信息提供重要參考和支撐依據(jù)。必須注意，如果電瓶蓄電能力達不到11.5v，供電保護器會自動執(zhí)行切除電源的指令，容易丟失所需的數(shù)據(jù)。因此，要時刻監(jiān)測電壓是否處在癥狀狀態(tài)。因遙測水位每個一段時間對數(shù)據(jù)進行更新，便于及時發(fā)現(xiàn)、解決問題。

三、結(jié)束語

總之，水位遙測儀能有效改善傳統(tǒng)水文測驗的實效性和精準度，檢測人員必須掌握遙感技術(shù)的優(yōu)勢及局限性，根據(jù)本地區(qū)水資源特點展開研究，不斷深化水文遙感儀在水文領(lǐng)域使用情況，促使水文測驗向著現(xiàn)代化、信息化的方向發(fā)展。

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