趙 勇

(烏魯木齊水文水資源勘測局，烏魯木齊830000)

0 前言

在我國，新疆轄區(qū)的總面積占據(jù)全國總面積的1/6，而水資源的占有量只有全國總水資源量的3%。多數(shù)水資源都是以冰川的形式將水存積，待融化后形成徑流，對于這一部分水資源，能夠被利用的可謂稀缺水資源。

對于主抓水資源的勘測局來講，對新疆水量進行勘測是非常重要的，是工作中的重點，對新疆當?shù)馗鱾€河流的水量狀況進行精準且實時的掌握，并對有限的水資源進行科學且合理的利用，不僅對緩解當?shù)厮Y源緊張狀況有重要意義，而且對調(diào)控水資源的3條線也有著重要意義。

在水文工作中，對河流的徑流情況進行實時的監(jiān)控，對水位進行測驗是必不可少的工作，也是一個重要的工作環(huán)節(jié)［1］。

隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，水文領域逐漸有遙測技術滲透，遙測水位計也隨之研發(fā)出，在傳統(tǒng)的水文研究中，是一項重大的變革。

本文通過對WYC—9D水文遙測儀的使用，對水位遙測儀的實際使用情況進行分析。

1 水文測驗工作現(xiàn)狀以及特點

1.1 水文測驗工作現(xiàn)狀

我國新疆地區(qū)有著遼闊的地域，總面積達到160萬km2，新疆境內(nèi)共有河流570條，基本水文站設有132個，控制中的河流有94條。

主要監(jiān)測開展項目為流量、水位、降水、溫度、蒸發(fā)、氣溫、水溫、泥沙、水質(zhì)以及冰情等。主要的測驗方式為委托觀測、駐測以及巡測［2］。

對水的流量進行測驗時，主要采用的測驗方式為吊箱、纜道、船測以及橋測［3］。

當遭遇較大的洪水時，傳統(tǒng)的測驗方式無法對其進行測量時，通常采用的測量方式為水力學法推算以及浮標測流等方式。水位的測試方式為自記和人工觀測等。

目前，新疆各個地區(qū)的測驗工作的發(fā)展情況不均衡，有些地區(qū)的水文測試工作已經(jīng)在傳統(tǒng)的測試方式上，引入自動采集方式。

使得水文測試更具有時效性與準確性，尤其是水位遙測儀在水文測驗中的使用，不斷地適應社會發(fā)展對水文工作的要求［4-5］。

1.2 水文測驗工作特點

在水文測驗工作中，主要有以下4個特點，分別是:隨機性、傳統(tǒng)性、及時性以及標準性特點。

1.2.1 傳統(tǒng)性

在水文測報中，傳統(tǒng)性反映出對水資源選取的監(jiān)測工作，是一項艱苦而長期的基礎性的工作。

1.2.2 隨機性

隨機性主要折射了未來水量在年內(nèi)以及年際的變化情況，從而使得空間以及時間的分配上有很大的不均，有極大的不確定性存在［6］。

1.2.3 標準性

標準性指的是進行水文測報時，要根據(jù)國家頒布的相應技術規(guī)范與標準進行，做到嚴格遵守規(guī)章制度。

執(zhí)行的技術標準以及規(guī)范主要有河流流量測驗規(guī)范、水文測驗規(guī)范、水位觀測規(guī)范、水文巡測規(guī)范以及河流懸移質(zhì)泥沙測驗規(guī)范等，這些規(guī)章制度，為水文測驗工作提供了理論性依據(jù)［7-8］。

1.2.4 及時性

及時性指的是進行水文測驗工作時，要具有一定的時效性，測驗結(jié)果能夠及時且準確的進行上報，為相關的決策人員提供最為準確且可靠的水文參考資料，從而采取相應的措施來對不同的突發(fā)事件加以應對。

2 WYC—9D型的水文遙測儀簡介

對于目前的新疆地區(qū)，使用的遙測水位計都是型號WYC—9D的水位遙測儀器，下文中將其簡稱為水位遙測儀，此儀器主要包括水位傳感器(可選擇雷達、浮子、壓力以及超聲波等傳感器)、對數(shù)據(jù)進行采集的儀器，進行定時采集后，將有效的數(shù)據(jù)送往顯示器顯示、存儲器存儲、無線發(fā)射器進行發(fā)射以及傳輸。

對于供電線路無法到達的地區(qū)，則需要采用太陽能電池來完成供電，主要提供的電流為12V的直流電源，將此作為工作選用的電源。

3 布設形式

此形式的傳感器會根據(jù)儀器與水流相互接觸的不同，分出非接觸形式與接觸形式對不同的水域水位進行感測，并將電量自動轉(zhuǎn)化成為格雷碼或者是4～20 mV，并將此電量輸送到數(shù)據(jù)采集器中對其進行定時的采集并處理。

其中，接觸式形式的水位計對不同的河流形式進行測量時，其布設方式主要分為兩種形式。

1)岸式，此種形式指的是通過對河道與豎井之間的連通，從可使得河道內(nèi)的水位與豎井內(nèi)的水位處于一致。從而通過安設于豎井內(nèi)的浮子，來對水位進行確定［9］。

采取此種測量方式時，觀測人員可以在岸上對其進行相應的操作。

2)島式，采取此種方式時，要將自記水位計井建造到河道內(nèi)部，也是通過井內(nèi)的浮子來對河道內(nèi)的水位進行確定，此時工作人員進行觀測時，需要通過棧橋到達井臺，從而進行相應的操作。

非接觸形式的數(shù)位計在進行工作時，具體步驟是，通過對超聲波以及雷達等探頭，不對水面進行直接的接觸，而是將信號發(fā)射到水面上，當信號接觸水面后，便可以接受折回信號，從而計算出水位［10］。采用此種水位計進行計量時，要向河道內(nèi)設置具有延伸性的支架，這樣便可以進行計量工作。

4 工作流程

以上陳述的水位計無論是非接觸式水位計還是接觸式水位計，當儀器安裝完畢后，遙測水位計將在河道內(nèi)，將相應的數(shù)據(jù)獲取，然后將此數(shù)據(jù)進行數(shù)字遠傳，將信號發(fā)射到水文站或者是其它相關部門。當水文站等部門接收到信號后，便會進行預設的軟件處理，將相應的數(shù)據(jù)顯示到計算終端上，從而得出準確的水位以及相應的動態(tài)變化情況。

5 對水位遙測、流量的巡測以及間測工作加大工作量

在實際的水文測驗工作中，要根據(jù)不同水文網(wǎng)站的作用、工作性質(zhì)以及類別等，研究以及采用不同的測驗方式，具有針對性的進行水文測驗，可以在最大程度上提高工作的效率。

由于新疆是一個地域遼闊的地區(qū)，因此需要進行水文監(jiān)測的區(qū)域也會很多，隨著河道引水、跨流域調(diào)水的不確定性，荒地開發(fā)以及農(nóng)業(yè)種植的結(jié)構調(diào)整等因素遞增，水文測驗工作會搭配上新的標準與要求。

為了提高水文測驗的工作效率，使得監(jiān)測范圍擴大，應該走出傳統(tǒng)模式中固守斷面的模式，對流量巡測、水位遙測以及間測的工作量加大。

對流域中下游的渠道測流、灌區(qū)以及水量巡測等進行工作力度的加強，使得站網(wǎng)不足問題得到解決，能夠?qū)⑺馁Y料進行及時且準確的掌握。

6 遙測儀的優(yōu)點

1)在傳統(tǒng)的水文工作中，要完全依靠人工來進行觀測，現(xiàn)有的多數(shù)工作測試站房和斷面的距離偏大，當新疆處于汛期時，特別是洪水來臨時，對水位進行觀測工作的密度會加大，發(fā)生洪水的過程中，還會伴有大風以及降雨過程，這使得工作人員在進行工作時，工作量大，工作難度也增加。

水位遙測儀的使用，使得水位數(shù)據(jù)在進行搜集、處理以及傳輸過程都實現(xiàn)了自動化，可以實現(xiàn)河邊的全天候無人看守，只需要在計算機終端對數(shù)據(jù)進行處理即可，極大地提高了水文觀測工作的安全性、時效性與準確性。

2)進行水位遙測之后，水位數(shù)據(jù)便可以按照先前設定好的時間間隔，向水文站不斷地發(fā)送信號，從而將整個洪水過程監(jiān)測并記錄，避免有洪峰被漏測的現(xiàn)象發(fā)生，測驗質(zhì)量以及測洪的能力都有很大的提高。

3)水位遙測儀的使用，和一些先進技術一樣，對儀器操作者的專業(yè)能力要求低，這對水文工作站來講具有重要意義。

可以在水位站中設立一些非專業(yè)性的工作人員，臨時人員對其進行看守，這樣不僅可以解決水文站工作人員緊張的情況，而且還能保證水文測驗數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

4)與舊有的水文測驗工作相比，水位遙測儀不僅具有一定的精度性與時效性，而且極大地減輕了工作強度與水文工作量，使得水文工作逐漸向信息化與現(xiàn)代化方向發(fā)展，滿足社會發(fā)展對水文工作的要求。

水文遙測技術具有很多優(yōu)勢，但是就目前的情況來講，先進的水文技術還無法完全將傳統(tǒng)的技術取代，主要原因如下:

1)這一類別水位遙測儀的使用還處于試用階段，遙測儀器的種類繁多，且觀測格式也是各不相同。

水文的相關部門還沒有針對先進的水文測驗技術提出完善的規(guī)范和標準，造成遙測水位的有些功能無法真正實現(xiàn)。對水位數(shù)值進行觀測時，還需要通過人工形式進行定時的觀測，并作出及時地訂正。

2)對水位遙測儀器測量出來的數(shù)據(jù)，還需要進行處理，才可供應當?shù)氐母黝悇e預報服務。而目前我國缺少對其進行必要處理的軟件，從而使得其數(shù)據(jù)的準確性與有效性受到影響。

3)對水文測驗來講，水文遙測儀是一項高新的產(chǎn)品，在對其進行推廣以及使用的同時，需要配備相應的維修以及維護工作人員，對這種具有特殊性與重要性人才的培養(yǎng)是非常必要的，而對于目前來講，這樣的人才還是非常欠缺的，根本無法滿足水文測驗工作的大量需要。

7 結(jié)語

遙測技術作為目前水文工作有效的工具與先進的手段，對傳統(tǒng)的水文進行代替，為新疆水文工作的發(fā)展奠定基礎，促進了社會的發(fā)展。

對遙測技術的局限性與優(yōu)勢進行了解與認識，并結(jié)合新疆地區(qū)的水資源特點和水資源的研究優(yōu)勢，以實際使用目的，對遙感技術在水文領域的使用進行進一步的深化，為水文信息化與現(xiàn)代化建設提供基礎保障。

［1］胥俊.水位遙測儀在新疆水文測驗中的應用［J］.水利科技與經(jīng)濟，2013，19(09):17-18.

［2］谷苗苗.對水文測驗工作的思考［J］.河南水利與南水北調(diào)，2012(10):14-15.

［3］林華.水電站水位遙測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)［J］.電子技術，2008(01):79-83.

［4］靳孝峰，張艷.水位遙測系統(tǒng)的研制［J］.人民黃河，2010，32(04):23-24.

［5］郭謀發(fā).基于電力線載波通信的水庫水位遙測系統(tǒng)［J］.福州大學學報:自然科學版，2008，36(04):246-249.

［6］王迎風.大慶地區(qū)防洪工程水位遙測系統(tǒng)的建設設想［J］.黑龍江水利科技，2012，40(06):329-331.

［7］楊昀.安化站YCH-1D型水情(雷達水位)數(shù)據(jù)遙測儀的應用［J］.湖南水利水電，2009(04):69-71.

［8］湯越強.內(nèi)蒙古額爾古納河短波全自動水位遙測系統(tǒng)［J］. 北京水利，1995(02):47-50.

［9］林聿勝，林華.水電站水位遙測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)［J］.電子技術，2008(01):79-83.

［10］靳孝峰，張艷.水位遙測系統(tǒng)的研制［J］.人民黃河，2010，32(04):23-24.