水文測(cè)驗(yàn)中對(duì)水位遙測(cè)儀的實(shí)際應(yīng)用

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

水文測(cè)驗(yàn);水位遙測(cè)儀;應(yīng)用

水位作為水位測(cè)驗(yàn)的重要參數(shù)之一，水位遙測(cè)儀是借鑒傳統(tǒng)觀測(cè)方法，采用新時(shí)期電子、通信、計(jì)算機(jī)等技術(shù)綜合研制成功的自動(dòng)化水位觀測(cè)儀器。水位遙測(cè)儀器具有穩(wěn)定性、精準(zhǔn)度高、靈活便利等優(yōu)點(diǎn)，加之這種觀測(cè)方式不會(huì)受到天氣、溫度等因素的影響，特別適合應(yīng)用在河流、湖泊、水庫(kù)等需要精準(zhǔn)測(cè)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(cè)儀器觀測(cè)水位應(yīng)運(yùn)而生，其改革傳統(tǒng)人工觀測(cè)的弊端，更加確鑿、實(shí)時(shí)把握各個(gè)河流的狀態(tài)，對(duì)于科學(xué)合理使用水資源、緩解當(dāng)?shù)貐^(qū)水資源緊張狀況具有重要意義。文中以某城市使用的YCH-ID型水位遙測(cè)儀為研究視角，分析水文遙測(cè)儀在水文測(cè)驗(yàn)中的效果。

一、簡(jiǎn)述檢測(cè)儀器的工作原理及優(yōu)點(diǎn)

某城市水位站處在渾河的中下游地區(qū)，屬于我國(guó)重點(diǎn)大河控制站。因其占據(jù)重要的位置，水位觀測(cè)尤為重要。本站觀測(cè)水位方式重點(diǎn)要觀讀橋樁水尺。但在洪水期間水位更變幅度大，觀測(cè)效果不佳、缺乏靈活性。自從采用YCH-ID水情數(shù)據(jù)遙測(cè)儀與GSM雷達(dá)水位計(jì)觀測(cè)、測(cè)量水位后，觀讀水位尤為便利、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，儉約大量的人力、資源。

（一）水文遙測(cè)儀的工作原理

YCH-ID型水文遙感其余與水位計(jì)或雨量傳感器相互結(jié)合，能更加確鑿的觀測(cè)水位和雨量。水位遙測(cè)儀主要包括水位傳感器、數(shù)據(jù)采集器、存儲(chǔ)器、無(wú)線發(fā)生器等部分組成，其中數(shù)據(jù)采集器可以定時(shí)處理收取的數(shù)據(jù)并發(fā)送至顯示屏上。假使供電線路不能通達(dá)的地區(qū)，可以施工太陽(yáng)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(cè)儀的工作原理簡(jiǎn)圖

（二）水文遙測(cè)儀器的主要優(yōu)點(diǎn)

傳統(tǒng)水文檢測(cè)完全依靠人工觀測(cè)，多數(shù)斷面與水文職工的注測(cè)站房之間的距離較遠(yuǎn)，特別在洪水來(lái)臨時(shí)，會(huì)在一定程度上加大水位觀測(cè)密度。同時(shí)，洪水過(guò)程一般伴隨大量的降雨、大風(fēng)的狀況，這為增大觀測(cè)者的工作量及其工作難度。使用水位遙測(cè)儀器，能自動(dòng)化收集、處理并傳輸數(shù)位數(shù)據(jù)，在河邊可以全天無(wú)人看管，僅在終端實(shí)施數(shù)據(jù)數(shù)量，明顯增大水文觀測(cè)的精準(zhǔn)性和實(shí)時(shí)性。對(duì)觀測(cè)地區(qū)開展水位遙測(cè)后，水位數(shù)據(jù)可以根據(jù)事先設(shè)置的時(shí)間間隔，不休止的發(fā)出水位測(cè)站信號(hào)，導(dǎo)致合理記錄整個(gè)洪水工程，防止出現(xiàn)漏測(cè)洪峰的狀況，有效提升測(cè)驗(yàn)?zāi)芰唾|(zhì)量。水位遙測(cè)技術(shù)隸屬于傻瓜式的應(yīng)用技術(shù)，這類儀器對(duì)使用者要求比較低，無(wú)需具備大量的水文專業(yè)知識(shí)，這對(duì)于水位測(cè)驗(yàn)來(lái)說(shuō)具有重要意義。水位監(jiān)測(cè)站附近可以設(shè)置部分由肺水位職員駐守的水文站，用來(lái)解決測(cè)驗(yàn)人員緊張的問(wèn)題，并能確保數(shù)據(jù)的確鑿性。

二、水文遙測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用狀況

（一）安裝觀測(cè)儀器

首先，樂(lè)道水位計(jì)安裝位置應(yīng)選中定最低水位并有相應(yīng)水深的水面上方。附近假使設(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(cè)儀固定設(shè)置在穩(wěn)固的建筑物之上，連接電源、水位傳感器即可開展測(cè)量。連接電源之后，合理調(diào)整遙測(cè)儀面板時(shí)間、水尺零點(diǎn)等參數(shù)值。根據(jù)所觀讀的橋樁水尺水位點(diǎn)H，自行設(shè)定相應(yīng)的水位。本此研究所用的遙測(cè)儀每隔一段發(fā)射一次，詳細(xì)記錄每一次水位，并自動(dòng)進(jìn)行更新、存儲(chǔ)。

（二）比較人工水位與遙測(cè)水位的觀測(cè)數(shù)據(jù)

2023年5月，檢測(cè)人員分別抽取人工觀測(cè)及水位遙測(cè)儀器對(duì)該水文站進(jìn)行不定時(shí)水位觀測(cè)，檢測(cè)數(shù)據(jù)如表1。根據(jù)水文檢測(cè)位置的具體狀況及設(shè)備長(zhǎng)期使用安全的角度來(lái)考慮，因傳感器垂直設(shè)置在水體內(nèi)，根據(jù)數(shù)測(cè)點(diǎn)繪制的水位過(guò)程線與人工觀測(cè)水位過(guò)程處在一致?tīng)顟B(tài)，均符合人工觀測(cè)水位的漲落過(guò)程。

表1人工檢測(cè)數(shù)據(jù)與遙測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)照?qǐng)D表

時(shí)間人工水位遙測(cè)水位差值時(shí)間人工水位遙測(cè)水位差值

5-16：00129.43129.430.005-78：00129.63129.630.00

5-18：00129.43129.430.005-720：00129.65129.650.00

5-28：00129.43129.430.005-88：00129.67129.66-0.01

5-38：00129.43129.430.005-820：00129.68129.66-0.02

5-46：00129.48129.480.005-98：00129.69129.690.00

5-48：00129.48129.480.005-920：00129.71129.710.00

5-414：00129.49129.490.005-108：00129.85129.860.01

5-420：00129.49129.48-0.015-1014：00129.89129.890.00

5-52：00129.52129.51-0.015-1020：00129.94129.950.00

5-66：00129.54129.540.005-116：00130.01130.020.01

5-68：00129.54129.540.005-118：00130.05130.060.01

5-614：00129.57129.570.005-1120：00130.07130.080.01

5-616：00129.59129.590.005-128：00130.13130.130.00

5-620：00129.60129.59-0.015-1220：00130.16130.170.01

5-72：00129.61129.610.005-138：00130.19130.190.00

5-76：00129.62129.620.005-1320：00130.21130.210.00

由表1可知，在收集的遙測(cè)數(shù)據(jù)與人工觀測(cè)水位總測(cè)次為38次，誤差為0的有29次，占據(jù)總檢測(cè)次數(shù)的76.32%。由此說(shuō)明，遙測(cè)水位數(shù)據(jù)在部分監(jiān)測(cè)設(shè)備的協(xié)同下，可以完成發(fā)射或召測(cè)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)。必需注意，假使電瓶蓄電能力達(dá)不到11.5v，供電保護(hù)器會(huì)自動(dòng)執(zhí)行切除電源的指令，簡(jiǎn)單丟失所需的數(shù)據(jù)。因此，要時(shí)刻監(jiān)測(cè)電壓是否處在病病癥態(tài)。因遙