水文測(cè)報(bào)技術(shù)在防汛抗洪中的應(yīng)用

楊保松 楊立

摘 要：水文測(cè)報(bào)技術(shù)能夠?yàn)榉姥纯购楣ぷ魈峁┍匾獢?shù)據(jù)信息，保證防汛機(jī)構(gòu)做出合理決策。水文測(cè)報(bào)技術(shù)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)、通信、遙測(cè)等技術(shù)手段及時(shí)收集水庫(kù)、湖泊水文信息，并及時(shí)傳輸和處理，為防汛抗洪提供決策依據(jù)，提高防汛抗洪工作水平。

關(guān)鍵詞：水文測(cè)報(bào)技術(shù);防汛抗洪;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：P338文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2018）32-0060-02

Application of Hydrological Forecasting Technology in Flood

Control and Flood Fighting

YANG Baosong Yang Li

（Bureau of Hydrological and Water Resources of Sanmenxia Reservoir Area， Yellow River Water Conservancy Commission，Sanmenxia Henan 472000）

Abstract： Hydrological forecasting technology can provide necessary data information for flood control and flood control work， and ensure that flood control agencies make reasonable decisions. Hydrological forecasting technology can collect hydrological information of reservoirs and lakes in time through computer， communication， telemetry and other technical means， and transmit and process them in time to provide decision-making basis for flood control and flood control， and improve flood control and flood control work.

Keywords： hydrological forecasting technology;flood control;application

近年來(lái)，國(guó)家對(duì)水文測(cè)報(bào)工作重視程度不斷提高，水文測(cè)報(bào)設(shè)施投入也不斷加大，水文測(cè)報(bào)能力和測(cè)報(bào)技術(shù)有了顯著提升，為防汛決策提供了強(qiáng)有力的支撐，一定程度上提高了我國(guó)防汛抗洪綜合能力。

1 水文測(cè)報(bào)主要內(nèi)容和水文測(cè)站測(cè)驗(yàn)儀器設(shè)備配置

1.1 水文測(cè)報(bào)主要內(nèi)容

水文測(cè)驗(yàn)主要內(nèi)容有水文站網(wǎng)規(guī)劃和站網(wǎng)調(diào)整、勘測(cè)設(shè)立水文測(cè)站、設(shè)置水文觀測(cè)設(shè)施、配置測(cè)驗(yàn)儀器設(shè)備、觀測(cè)地表地下水位以及測(cè)驗(yàn)?zāi)嗌沉髁?、觀測(cè)降水等氣象要素、開展水質(zhì)監(jiān)測(cè)、測(cè)量河道等地形斷面、開展水文調(diào)查，并及時(shí)分析水文資料和報(bào)送水文信息資料。

1.2 水文測(cè)站測(cè)驗(yàn)儀器設(shè)備配置

水文測(cè)驗(yàn)儀器設(shè)備包括水位觀測(cè)，通信、流量測(cè)驗(yàn)，懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)，懸移質(zhì)泥沙水樣處理，推移質(zhì)采樣，床沙質(zhì)采樣，泥沙顆粒分析，降水量觀測(cè)，蒸發(fā)觀測(cè)，溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向觀測(cè)等氣象觀測(cè)，水質(zhì)監(jiān)測(cè)、地下水監(jiān)測(cè)、墑情監(jiān)測(cè)、冰情觀測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)缺匦柙O(shè)備與儀器。各類測(cè)站儀器設(shè)備的數(shù)量應(yīng)根據(jù)測(cè)站任務(wù)、測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目和測(cè)站級(jí)別進(jìn)行配置[1]。

2 水文測(cè)報(bào)技術(shù)儀器設(shè)備的選擇

水文測(cè)報(bào)應(yīng)根據(jù)不同水文測(cè)站水文測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目和報(bào)汛任務(wù)書的要求選擇不同技術(shù)儀器設(shè)備。

2.1 水位觀測(cè)設(shè)備

水位觀測(cè)設(shè)備分為直接觀測(cè)設(shè)備和間接觀測(cè)設(shè)備兩大類。間接觀測(cè)是利用機(jī)械、電子、壓力等傳感器感應(yīng)作用，間接反映水位變化，也稱為自記水位計(jì)。自記水位計(jì)根據(jù)工作原理，又分為接觸式測(cè)量?jī)x器（如浮子水位計(jì)、壓力水位計(jì)、液介式超聲波水位計(jì)、電子水尺等）和非接觸式測(cè)量?jī)x器（如氣介式水位計(jì)、雷達(dá)或微波水位計(jì)、激光水位計(jì)等）兩類。

2.2 流量測(cè)驗(yàn)設(shè)備

實(shí)測(cè)流量是通過(guò)專門的儀器設(shè)備進(jìn)行流速和斷面面積測(cè)量，并計(jì)算斷面流量作業(yè)過(guò)程的方法。按照流量測(cè)驗(yàn)原理，可分為流速面積法、水力學(xué)法、化學(xué)（稀釋）法和直接法等，測(cè)驗(yàn)儀器主要有斷面測(cè)量起點(diǎn)距儀器（如起點(diǎn)距法、激光測(cè)距儀、GPS定位等），測(cè)量水深的儀器（如測(cè)深桿、測(cè)深錘、雷達(dá)測(cè)深儀、超聲波測(cè)深儀等）和測(cè)量流速的儀器（如LS68旋杯式測(cè)速儀、LS25-1旋漿式測(cè)速儀、LS10旋漿式測(cè)速儀、雷達(dá)測(cè)速儀等）。在水力條件適合的河道還可以采用較為先進(jìn)的聲學(xué)多普勒剖面儀法。

2.3 泥沙測(cè)驗(yàn)設(shè)備

泥沙測(cè)驗(yàn)包括河流懸移質(zhì)輸沙率、推移質(zhì)輸沙率、床沙測(cè)定以及泥沙顆粒級(jí)配分析等。懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)儀器分為瞬時(shí)采樣器（如拉式橫式采樣器、錘擊式橫式采樣器、遙控橫式采樣器等），積時(shí)式采樣器（如瓶式采樣器、調(diào)壓式采樣器、皮囊式采樣器等）和測(cè)沙儀（如光電測(cè)沙儀、超聲波測(cè)沙儀等）。推移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)主要有器測(cè)法、坑測(cè)法、體積法及其他間接測(cè)定法。

2.4 降水和蒸發(fā)觀測(cè)

降水觀測(cè)儀器主要有雨量計(jì)、虹吸式自記雨量計(jì)和翻斗式自記雨量計(jì)等。按照傳輸方式可分為人工觀測(cè)雨量計(jì)和自記雨量計(jì)。水面蒸發(fā)是指液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象，蒸發(fā)觀測(cè)主要儀器有E601B型水面蒸發(fā)器、20cm口徑蒸發(fā)皿和自動(dòng)蒸發(fā)器等。

2.5 水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備和地下水監(jiān)測(cè)設(shè)備

在水文監(jiān)測(cè)過(guò)程中需要設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測(cè)站，以便及時(shí)獲得水質(zhì)信息。通常在水質(zhì)監(jiān)測(cè)站中設(shè)置自動(dòng)分析設(shè)備，對(duì)采集水質(zhì)信息進(jìn)行分析和預(yù)警。通常選擇壓力式水位儀或懸垂式水位儀監(jiān)測(cè)地下水，同時(shí)還需要配備水溫、水位和電導(dǎo)率潛水儀，對(duì)管道流量進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，保證渠道和管道正常輸送[2]。

2.6 遙測(cè)終端設(shè)備

信息采集技術(shù)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)能夠保證水文測(cè)量高效化以及自動(dòng)化，提高測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性，保證傳輸效率。水文測(cè)報(bào)系統(tǒng)需要選取合理的遙測(cè)終端設(shè)備，保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傳輸。

3 水文測(cè)報(bào)技術(shù)在防汛抗洪中的應(yīng)用

3.1 數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，水文測(cè)報(bào)技術(shù)逐漸創(chuàng)新，數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)白紙制圖模式，符合當(dāng)前時(shí)代發(fā)展需求。當(dāng)前的數(shù)字化測(cè)圖軟件具有局域圖形輸出、圖形編輯、圖形生成和數(shù)據(jù)采集處理等功能，可在各種類型電子設(shè)備中運(yùn)行，適合掃描儀掃入、數(shù)字化儀錄入、電子平板和電子手簿自動(dòng)記錄，有效提高了水文測(cè)報(bào)和防汛抗洪預(yù)警能力。

3.2 航拍航測(cè)測(cè)量技術(shù)和GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)

利用航拍航測(cè)測(cè)量技術(shù)和GPS系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)全天候、高精度測(cè)量，為水文測(cè)報(bào)自動(dòng)化提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。在水文測(cè)報(bào)技術(shù)中，已經(jīng)開始采用航拍航測(cè)測(cè)量和GPS全球定位系統(tǒng)，給水文測(cè)報(bào)帶來(lái)了良好效果。

3.3 水文自動(dòng)測(cè)報(bào)技術(shù)

為提高防汛抗洪能力，我國(guó)很多地區(qū)建立了遙測(cè)系統(tǒng)和水文報(bào)汛站，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、流量監(jiān)測(cè)設(shè)施改造，建立起了水情數(shù)據(jù)庫(kù)，提高了地區(qū)綜合測(cè)量能力，實(shí)現(xiàn)水情信息自動(dòng)化處理和查詢。

3.4 水文纜道測(cè)流全自動(dòng)微機(jī)控制技術(shù)

水文纜道屬于測(cè)流取沙過(guò)程中的一項(xiàng)重要技術(shù)，涉及技術(shù)比較復(fù)雜。由于各個(gè)地區(qū)水文變化幅度、水流速度和地形特征不同，采取方式存在一定差異。水文纜道測(cè)流全自動(dòng)微機(jī)控制技術(shù)主要加入了纜道控制平臺(tái)和微機(jī)操作系統(tǒng)，采取全自動(dòng)或半自動(dòng)測(cè)流模式，及時(shí)打印出流量測(cè)流成果。

3.5 水位雨量采集固態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)

水位雨量采集固態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)利用先進(jìn)的傳感器，按照特定程序，將收集的信息存儲(chǔ)在RAM中，能夠在端口讀取，也可以在顯示器中顯示。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠完成水下數(shù)據(jù)收集、測(cè)量和資料編輯，實(shí)現(xiàn)防汛抗洪自動(dòng)化。

4 結(jié)語(yǔ)

水文測(cè)報(bào)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)水情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和及時(shí)傳輸，對(duì)我國(guó)綜合防汛抗洪能力提高具有重要作用，各相關(guān)水文部門在加強(qiáng)水文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)研究，創(chuàng)新工作模式，為各級(jí)防汛部門提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，提升整個(gè)區(qū)域防汛抗洪工作質(zhì)量，保障地方安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱曉原，張留柱，姚永熙.水文測(cè)驗(yàn)實(shí)用手冊(cè)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2015.

[2]王慧斌，徐立中，譚國(guó)平，等.水文自動(dòng)測(cè)報(bào)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及通信組網(wǎng)與服務(wù)[J].水利信息化，2018（3）：1-6.