■張超 張鎖柱

（華北有色工程勘察院有限公司河北石家莊050021）

淺析水文測驗(yàn)勘測過程中現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用

■張超 張鎖柱

（華北有色工程勘察院有限公司河北石家莊050021）

近年來水文地質(zhì)勘測受到很多學(xué)者的關(guān)注。本文簡述水文測驗(yàn)現(xiàn)代化現(xiàn)狀，指出不同測驗(yàn)方式在實(shí)際工作中遇到的問題，并提出相應(yīng)解決措施，以期為相關(guān)工作提供借鑒。

水文測驗(yàn)現(xiàn)代化技術(shù)分析

0 前言

當(dāng)前，水文工作有良好的發(fā)展形勢，國家對水文工作越來越重視，水文工作的社會影響越來越廣泛。隨著社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，治水思路進(jìn)一步完善，科學(xué)技術(shù)、水文現(xiàn)代化迅速發(fā)展，許多新設(shè)備、新技術(shù)在水文工作中得到了普遍應(yīng)用，應(yīng)積極探索水文測驗(yàn)現(xiàn)代化實(shí)施技術(shù)，加快實(shí)現(xiàn)水文現(xiàn)代化的步伐。

1 水文測驗(yàn)現(xiàn)狀

新技術(shù)、新設(shè)備在水文測驗(yàn)中的應(yīng)用，大大減輕了水文職工的勞動強(qiáng)度，解放了基層水文站的人力，使水文工作逐步向程序化、自動化方向發(fā)展。水位、降水量大部分測站均實(shí)現(xiàn)自動測報，流量測驗(yàn)部分站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時在線，蒸發(fā)自動測報在試驗(yàn)摸索階段，測站測量在新建中小河流水文站中逐步使用。水文現(xiàn)代化建設(shè)雖然取得了積極成果，但還不能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展和新時期水文工作的要求，特別是水文測驗(yàn)工作，仍然存在諸多問題，成為影響水文資料可靠性和制約水文現(xiàn)代化發(fā)展的重要因素。針對水文現(xiàn)代化條件下測驗(yàn)工作所遇到的問題及解決方法進(jìn)行探討，逐步實(shí)現(xiàn)水文測驗(yàn)現(xiàn)代化，多方面服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)[1]。

2 不同測驗(yàn)方式遇到的問題

2.1 水位測驗(yàn)

水位測驗(yàn)現(xiàn)代化步伐較快，并且技術(shù)、規(guī)程、規(guī)范也較為完善，但在實(shí)際工作中有一些因素制約水位觀測精度。浮子式水位計是精度較高、應(yīng)用最廣泛的一種，但在高水時隨著水位漲落，平衡錘觸底失重、鋼絲繩打滑的現(xiàn)象易造成水位記錄失真；同時也會有水位計齒輪磨損、傳動不靈敏、短期不容易發(fā)現(xiàn)等問題。其它形式水位計也同樣存在儀器適應(yīng)條件、制造工藝、水位變幅、外部環(huán)境等影響水位的觀測精度的情況，如壓力式水位計感壓面易受泥沙淤積等影響、超聲波水位計易受泥沙、漂浮物等外部環(huán)境影響。

2.2 流量測驗(yàn)

目前大部分水文站特別是山區(qū)站，流量測驗(yàn)仍采用水文纜道、測船流速儀測流，不僅需要人員多、耗時長、工作量大、安全性差，而且流量精度受測次影響較大，不能實(shí)現(xiàn)流量實(shí)時報汛。雖然許多在線測流產(chǎn)品在水文站實(shí)際工作中已有使用，如聲學(xué)多普勒流速儀、超聲波測流儀等，但多適用于水流平穩(wěn)的河道站或渠道、堰閘站、大江大河，這類產(chǎn)品不能適用于陡漲陡落、斷面變化沖淤變化大、漂浮物多的山區(qū)水文站測流，但恰恰山區(qū)水文站才是現(xiàn)代化條件下更需解放人力的地方，實(shí)現(xiàn)山區(qū)水文測站的流量實(shí)時在線，是水文現(xiàn)代化發(fā)展的一個難題，流量實(shí)時在線成為山區(qū)水文站全面實(shí)現(xiàn)水文現(xiàn)代化的“瓶頸”。

2.3 降水量測驗(yàn)

遙測雨量站點(diǎn)均采用自記雨量計，自記雨量計為技術(shù)成熟產(chǎn)品，經(jīng)過日常維護(hù)、比測校核，精度均能滿足日常降水量測驗(yàn)要求，但在安裝時或在特殊氣候、特殊地理位置，還存在影響降水量精度的因素。安裝時為了避免周圍障礙物的影響及考慮設(shè)施設(shè)備的安全因素，大多采用桿式安裝雨量計。因高出地面，改變了雨量器安裝在地面時的空氣動力條件，可能使年降水量偏小很多，降雪量偏小更多。在新疆北部、天山北坡的山區(qū)，每年12月—次年2月氣溫較低，常常容易結(jié)冰，特別是背陰山坡，結(jié)冰后長期難以融化，當(dāng)使用翻斗式雨量計時，翻斗內(nèi)結(jié)冰后，就會造成融化的雨雪水量偏大或偏小的情況，并且這部分誤差不易定量。

2.4 蒸發(fā)測驗(yàn)

水面蒸發(fā)自動站也有投入使用，蒸發(fā)量傳感器多采用浮子式水位計或超聲波水位計感應(yīng)水面的變化并換算而得，但記錄精度直接受到蒸發(fā)量傳感器和雨量傳感器制造工藝、安裝等影響，冰期水面蒸發(fā)量觀測精度較差，特別是在暴雨期間，排水量較大，排水時間較長時，水面蒸發(fā)量記錄誤差較大。

2.5 測站測量

近年來，隨著水文現(xiàn)代化不斷建設(shè)和完善，全站儀、電子水準(zhǔn)儀、GPS、RTK等新型測繪儀器也逐漸成為水文測量的常見設(shè)備?，F(xiàn)代測繪儀器的精度標(biāo)準(zhǔn)均能滿足水文測站的普通大斷面測量、測站地形測量等。但是水文測站的基本測量工作由于受到測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的限制，大部分水文站還一直使用光學(xué)水準(zhǔn)儀和光學(xué)經(jīng)緯儀，使現(xiàn)代測繪儀器在基層水文測站無用武之地或移做他用，沒有發(fā)揮現(xiàn)代化條件下先進(jìn)測繪儀器為水文測站測量工作帶來的便利。

3 解決方法

3.1 技術(shù)改進(jìn)

對于新技術(shù)、新儀器在測驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行總結(jié)分析，為廠家或代理商提出解決建議，在新技術(shù)、新儀器研制、生產(chǎn)時能得到改進(jìn)，如流量自動測驗(yàn)儀器和自動蒸發(fā)儀器實(shí)際應(yīng)用過程中，存在適用條件、技術(shù)弊端等，結(jié)合實(shí)際提出相關(guān)建議和解決方法。

3.2 比測分析

對于新投入的儀器設(shè)備，應(yīng)對測驗(yàn)方式的改變進(jìn)行比測分析，確定觀測誤差，符合規(guī)范規(guī)定的允許誤差范圍內(nèi)方可正式投入使用。對于規(guī)范沒有明確規(guī)定可使用的新儀器、新技術(shù)，與規(guī)范規(guī)定儀器、技術(shù)大量比測，誤差較小，形成有力的技術(shù)成果，可爭取規(guī)范修編時對該新儀器、新技術(shù)的支持，如桿式自動雨量計可分析與地面雨量器的誤差，誤差太大不能滿足規(guī)范要求的站點(diǎn)應(yīng)遷至能滿足允許誤差的位置。

3.3 巡查和定期維護(hù)

對于無人駐守的遙測站點(diǎn)實(shí)行全面巡查和定期維護(hù)，如雨量傳感器的承雨器定期檢查器口直徑、清理灰塵、蛛縵、翻斗清理、注水聯(lián)調(diào)、計算誤差；浮子式水位計檢查水位輪固軸螺絲是否緊固，高水、低枯水時平衡錘或浮子是否觸底；氣泡式水位計氣管是否漏氣、氣瓶氣壓是否過低等。

3.4 儀器設(shè)備規(guī)范保養(yǎng)

檢定ADCP、全站儀、電子水準(zhǔn)儀和GPS等電子儀器日常在站保存時，要定期檢查校測，長期不用要按說明書要求定期給電池充電。為了保障電子儀器的正常使用，保證精度，在規(guī)定時間內(nèi)應(yīng)送到相關(guān)儀器檢定部門送檢，并做好檢定記錄。

4 結(jié)語

測站水文測驗(yàn)現(xiàn)代化實(shí)施過程中，要充分結(jié)合測站特性，選擇符合本站條件的合格儀器設(shè)備，經(jīng)比測符合規(guī)范要求投入到水文測站工作，對站點(diǎn)儀器、設(shè)施設(shè)備實(shí)行全面巡查和定期維護(hù)、保養(yǎng)，做好遙測數(shù)據(jù)的對比分析，通過水文科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)水文測驗(yàn)現(xiàn)代化。

［1］林祚頂，朱春龍，余達(dá)征，等.水文現(xiàn)代化與水文新技術(shù)［M］.北京：中國水利水電出版社，2008.

P641.4+3[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-211-1