潘世軍 高偉 溫陽(yáng)

水文遙測(cè)設(shè)備在水文巡測(cè)中應(yīng)用

潘世軍 高偉 溫陽(yáng)

（襄陽(yáng)市水文水資源勘測(cè)局 湖北襄陽(yáng) 441003）

在水文水資源工作中，水文巡測(cè)是一個(gè)十分重要的組成部分，其對(duì)于水文服務(wù)領(lǐng)域的拓展，以及水文服務(wù)質(zhì)量的提升有著重要的意義。在水文巡測(cè)中應(yīng)用水文遙測(cè)設(shè)備能夠全程實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄巡測(cè)站的水位變化情況，有效指導(dǎo)水文巡測(cè)工作，從而使水文巡測(cè)的精度得以切實(shí)地提高。本文首先對(duì)遙測(cè)水位系統(tǒng)的工作流程進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)水文遙測(cè)設(shè)備在水文巡測(cè)中的應(yīng)用以及其維護(hù)管理措施進(jìn)行了探討。

水文遙測(cè)設(shè)備；水文巡測(cè)；應(yīng)用

1 引言

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，水資源開(kāi)發(fā)和利用獲得了越來(lái)越廣闊的發(fā)展空間，已經(jīng)成為影響社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。伴隨著水資源開(kāi)發(fā)和綜合管理工作的不斷深入，社會(huì)對(duì)水文工作提出了更高的要求，促使其不斷改革創(chuàng)新以適應(yīng)快速發(fā)展的社會(huì)和環(huán)境。為了使水文工作緊隨社會(huì)發(fā)展腳步，開(kāi)展水文巡測(cè)工作是目前擴(kuò)大水文資料收集、拓展水文服務(wù)領(lǐng)域、提高水文工作效率的有效措施。實(shí)踐證明，水文遙測(cè)水文系統(tǒng)的運(yùn)用大大提升了水文巡測(cè)工作的效率。本文就水文遙測(cè)設(shè)備在水文巡測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

2 遙測(cè)水位系統(tǒng)的工作流程

遙測(cè)水位系統(tǒng)運(yùn)用的目的在于實(shí)時(shí)、高效、全覆蓋地記錄水文信息，給水文巡測(cè)站進(jìn)行水文分析提供數(shù)據(jù)資料支持，其工作內(nèi)容應(yīng)該包括目標(biāo)范圍內(nèi)的水文信息收集、傳輸、接收和處理，因此遙測(cè)水位系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理四部分組成。①系統(tǒng)的信息采集設(shè)備通常采用接觸式和氣介式兩種方式來(lái)采集水位數(shù)據(jù)；②信息采集設(shè)備采集到的水位信息通過(guò)遙測(cè)終端機(jī)以GPRS或者超短波的方式傳輸?shù)浇邮罩行模虎坌畔⒔邮罩行脑诮邮盏剿恍畔⒅笸ㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)及水文模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，并計(jì)算出相關(guān)結(jié)果數(shù)據(jù)。遙測(cè)水位系統(tǒng)以市區(qū)水文單位為中心、各站點(diǎn)為中繼站，借助現(xiàn)代信息技術(shù)（比如GPRS信息傳輸技術(shù)）構(gòu)建了綜合性的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。遙測(cè)水位系統(tǒng)對(duì)水文數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并繪制成為水位過(guò)程線，供水文部門(mén)對(duì)水情做出實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)，進(jìn)而為水文水資源工程提供準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)信息。

3 水文遙測(cè)設(shè)備在巡測(cè)站的一些概況

3.1 長(zhǎng)期水文巡測(cè)站點(diǎn)

如果在某河谷區(qū)域建設(shè)一個(gè)長(zhǎng)駐巡測(cè)站點(diǎn)，然后向上游的直流方向建設(shè)4個(gè)巡測(cè)點(diǎn)，每一個(gè)巡測(cè)站都處于河流的出口位置，每個(gè)巡測(cè)點(diǎn)跟長(zhǎng)駐巡測(cè)站間的最近距離就是28km，最遠(yuǎn)距離就是72km，而巡測(cè)的方法可以利用水文流量測(cè)試。利用水位計(jì)、YDZ100水文遙測(cè)終端機(jī)來(lái)得到河流水位與流量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的收集大約1次/5min，接下來(lái)利用超短波把數(shù)據(jù)發(fā)送給長(zhǎng)駐巡測(cè)站。長(zhǎng)駐巡測(cè)站是各個(gè)巡測(cè)站點(diǎn)的中繼站，利用GPS技術(shù)把5個(gè)巡測(cè)站點(diǎn)得到的資料向上一級(jí)水文中心報(bào)告，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)。

3.2 短期水文巡測(cè)站點(diǎn)

短期水文巡測(cè)站點(diǎn)當(dāng)中的水文巡測(cè)設(shè)施是一種組網(wǎng)的方式，以此來(lái)適應(yīng)水文服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)要求。如果要建造一個(gè)長(zhǎng)駐巡測(cè)點(diǎn)和五個(gè)巡測(cè)站點(diǎn)，那么數(shù)據(jù)收集設(shè)備可以使用YDZ100型的水文遙控設(shè)備，駐測(cè)站和另外的巡測(cè)站點(diǎn)可以使用水位計(jì)來(lái)采集河道的水流狀況，數(shù)據(jù)的收集大約1次/6min，其他的巡測(cè)站點(diǎn)可以利用雷達(dá)水位計(jì)來(lái)采集，全部巡測(cè)站點(diǎn)所收集的水位數(shù)據(jù)都貯存在YDZ100當(dāng)中，而且能夠利用專門(mén)的軟件進(jìn)行存貯數(shù)據(jù)。

4 水文遙測(cè)設(shè)備對(duì)于洪水巡測(cè)的重要性

水文遙測(cè)的主要目的就是防洪、防汛。短期巡測(cè)站點(diǎn)與長(zhǎng)期巡測(cè)站點(diǎn)的檢測(cè)方式相對(duì)固定，水流關(guān)系是一種單一情況。不相同站點(diǎn)的一次洪水過(guò)程定線要求的測(cè)量次數(shù)如表1所示。在表1當(dāng)中，每個(gè)站點(diǎn)洪水的性質(zhì)與設(shè)站的目的都是不相同的，針對(duì)水文巡測(cè)站的部署以及管理方式也是有所不同的。長(zhǎng)期巡測(cè)站的管理是利用自動(dòng)檢測(cè)報(bào)告系統(tǒng)來(lái)對(duì)每個(gè)巡測(cè)站點(diǎn)的水位變化開(kāi)展實(shí)時(shí)監(jiān)控，而且能夠結(jié)合水位的變化來(lái)確保巡測(cè)人員開(kāi)展流量檢測(cè)工作。短期巡測(cè)站能夠利用每個(gè)地區(qū)不同的巡測(cè)人員去到巡測(cè)站點(diǎn)開(kāi)展水流檢測(cè)工作。

表1 不同站點(diǎn)一次洪水過(guò)程定線要求測(cè)次

5 水文遙測(cè)設(shè)備在洪水巡測(cè)中的應(yīng)用

通常來(lái)說(shuō)，洪水是水文測(cè)驗(yàn)及防汛的重點(diǎn)，也是水文巡測(cè)的關(guān)鍵，運(yùn)用水位遙測(cè)系統(tǒng)理論上能夠提升洪水預(yù)防和監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，提高水文工作的質(zhì)量和效率。水位遙測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用的實(shí)踐結(jié)果表明，無(wú)論是常年水文站還是汛期基本站、汛期輔助站，其測(cè)驗(yàn)斷面相對(duì)穩(wěn)定，水位流量關(guān)系呈現(xiàn)單一線性，符合全局的巡測(cè)部署要求。對(duì)于我省地區(qū)而言，水資源豐富，河流眾多，而且雨季降雨量較大，在地形條件的影響下，具有暴雨洪水多發(fā)的特征，因此運(yùn)用遙測(cè)水位技術(shù)，加強(qiáng)水位巡測(cè)工作質(zhì)量，提高洪水預(yù)報(bào)能力和準(zhǔn)確度具有積極的意義。

從水位巡測(cè)的發(fā)展歷史來(lái)看，傳統(tǒng)水位巡測(cè)所采用的水位計(jì)是機(jī)械式的水位計(jì)，其工作原理是浮子感應(yīng)水位的升降，具有較大的局限性。傳統(tǒng)水位計(jì)通常只具有記錄功能，不具有信息傳輸功能，在現(xiàn)代水文水資源領(lǐng)域已經(jīng)不適應(yīng)正常的使用要求，在無(wú)人值守站點(diǎn)進(jìn)行流量巡測(cè)時(shí)具有較大的隨機(jī)性和盲目性，而且雨季洪峰流量往往實(shí)測(cè)不上。傳統(tǒng)水位計(jì)在實(shí)際工作中的實(shí)測(cè)結(jié)果也印證了其較大的缺陷性。在全面引人遙測(cè)水位系統(tǒng)之后，經(jīng)過(guò)近幾年的實(shí)踐運(yùn)用，其對(duì)洪水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性大幅提升，通過(guò)遙測(cè)水位系統(tǒng)獲得的水位數(shù)據(jù)信息，為巡測(cè)站人員根據(jù)水位變化趨勢(shì)及時(shí)制定巡測(cè)方案提供了極大的便利和保障。

6 做好水文遙測(cè)設(shè)備管理與維護(hù)工作的幾點(diǎn)建議

6.1 建立健全管理制度，加大地方水文站工作力度

正所謂“無(wú)規(guī)矩不成方圓”，一套科學(xué)、完善的管理制度是保證做好水文遙測(cè)設(shè)備管理與維護(hù)工作的關(guān)鍵。在嶄新的社會(huì)形勢(shì)之下，結(jié)合科學(xué)發(fā)展觀的規(guī)定，應(yīng)該有針對(duì)性的對(duì)水文分局創(chuàng)建一套可以實(shí)現(xiàn)集中管理、集中維護(hù)以及集中監(jiān)控的制度，其內(nèi)容應(yīng)該包含設(shè)備定期維護(hù)、崗位責(zé)任、巡檢巡修以及值班等，確保實(shí)現(xiàn)水文遙測(cè)維護(hù)與管理工作的科學(xué)化、規(guī)范化與制度化。在創(chuàng)建上述管理制度以后，就應(yīng)該有專門(mén)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行貫徹落實(shí)，特別是地方水文站。除了省市兩級(jí)的水文管理部門(mén)需要將本職工作做好之外，還需要有地方水文站的配合。因?yàn)榈胤剿恼揪嚯x實(shí)際水文遙測(cè)點(diǎn)是最近的，對(duì)于附近的環(huán)境最為熟悉，因此在整個(gè)設(shè)備管理與維護(hù)過(guò)程中應(yīng)走在最前面。對(duì)于地方水文站的工作人員而言，其主要工作內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括四個(gè)方面。①負(fù)責(zé)本站點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的日常設(shè)備維護(hù)管理與故障處理；②對(duì)遙測(cè)點(diǎn)通信系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，保障信息傳送的暢通；③做好遙測(cè)點(diǎn)的日常衛(wèi)生，認(rèn)真記錄故障和維護(hù)記錄；④加大日常巡檢力度，對(duì)因客觀原因造成的故障進(jìn)行及時(shí)的維修。

6.2 做好水文遙測(cè)通信設(shè)備的保護(hù)工作

由于水文遙測(cè)設(shè)備通常設(shè)在邊遠(yuǎn)的地區(qū)，為了做好維護(hù)工作、免遭破壞，應(yīng)做好以下工作：①水文遙測(cè)工作人員要與當(dāng)?shù)卣凸膊块T(mén)保持緊密聯(lián)系，對(duì)不法行為嚴(yán)厲打擊，同時(shí)在水文遙測(cè)站附近設(shè)立警示牌，從而做好水文遙測(cè)通信設(shè)備的保護(hù)工作；②可以加大資金的投入力度，將水文遙測(cè)站點(diǎn)的設(shè)備安置在駐地單位或附近村民家中進(jìn)行托管，并簽訂委托合同；③要認(rèn)真做好社會(huì)宣傳工作。水文設(shè)備維護(hù)人員可以利用巡檢的時(shí)間與遙測(cè)站點(diǎn)周?chē)娜罕娺M(jìn)行交流和宣傳，告訴他們水文遙測(cè)的重要性，從而形成一個(gè)人人有責(zé)任心的和諧氛圍，這對(duì)水文遙測(cè)設(shè)備的管理與維護(hù)工作具有重大的意義。

6.3 做好水文遙測(cè)設(shè)備的巡檢工作

事實(shí)上，設(shè)備維護(hù)的最終目的是降低故障率、延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，因此日常巡檢是保障。水文遙測(cè)設(shè)備維護(hù)人員應(yīng)嚴(yán)格按照制度要求，認(rèn)真做好巡檢巡修工作，尤其要對(duì)那些最常出現(xiàn)問(wèn)題的地點(diǎn)增加巡檢次數(shù)。只有做好水文遙測(cè)設(shè)備的巡檢工作，才能減少設(shè)備故障發(fā)生的頻次，保障設(shè)備的正常運(yùn)行。

7 結(jié)語(yǔ)

總而言之，水文遙測(cè)設(shè)備在水文巡測(cè)中應(yīng)用，能夠在很大程度上使水文巡測(cè)工作的精度及其效率得以提升，同時(shí)，應(yīng)該對(duì)水文遙測(cè)設(shè)備的維護(hù)與管理工作進(jìn)行加強(qiáng)，從而使其能夠更好地應(yīng)用在水文巡測(cè)工作中。

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A

1004-7344（2016）27-0110-02

2016-9-8

潘世軍（1982-），男，助理工程師，本科，主要從事水文水資源工作。