水文巡測工作中水文遙測水位系統的運用分析

孫凱

摘 要：水文巡測作為水文水資源工作的重要組成部分，是拓展水文服務領域，提高水文服務質量的有效措施。在水文巡測工作中采用水文遙測水位系統對巡測站水位變化進行全程實時監控和記錄，能夠為水文巡測工作提供有效的指導，進而提高水文巡測的精度。該文以水文遙感設備、GPRS等技術為依托，對水文遙測水位系統在水文巡測工作中的應用進行深入地分析，重點闡述遙測水位在水文巡測中的作用。

關鍵詞：水文巡測 遙測水位計 遙測設備 運用分析

中圖分類號：P332 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（c）-0060-02

隨著社會的不斷進步，水資源開發和利用獲得了越來越廣闊的發展空間，已經成為影響社會和經濟發展的重要因素。伴隨著水資源開發和綜合管理工作的不斷深入，社會對水文工作提出了更高的要求，促使其不斷改革創新以適應快速發展的社會和環境。為了使水文工作緊隨社會發展腳步，開展水文巡測工作是目前擴大水文資料收集、拓展水文服務領域、提高水文工作效率的有效措施。近幾年來吉林白山地區結合水文工作的需要而建立了常年巡測站和短期巡測站等各類巡測站，并尋求積極創新，大力引入現代科技技術來提升水文工作的質量和效率，比如水文遙測設備、GPRS通信技術等。實踐證明，水文遙測水文系統的運用大大提升了水文巡測工作的效率和質量，使其逐漸成為水文巡測站建設運行的首選。

1 遙測水位系統的工作流程

遙測水位系統運用的目的在于實時、高效、全覆蓋地記錄水文信息，給水文巡測站進行水文分析提供數據資料支持，其工作內容應該包括目標范圍內的水文信息收集、傳輸、接受和處理，因此遙測水位系統由數據采集、數據傳輸、數據接收、數據處理4部分組成。首先，系統的信息采集設備通常采用接觸式和氣介式兩種方式來采集水位數據；其次，信息采集設備采集到的水位信息通過遙測終端機以GPRS或者超短波的方式傳輸到接受中心；最后，信息接受中心在接收到水位信息之后通過計算機及水文模型對數據進行處理分析，并計算出相關結果數據。遙測水位系統以市區水文單位為中心、各站點為中繼站，借助現代信息技術（比如GPRS信息傳輸技術）構建了綜合性的無線網絡系統。遙測水位系統對水文數據進行實時處理，并繪制成為水位過程線，供水文部門對水情做出實時預報，進而為白山地區水文水資源工程提供準確的預測信息。

2 水文遙測設備在巡測站的組網概況與應用

2.1 組網概況分析

吉林白山地區地處長白山西麓，與通化市二道江區相連，地區境內水系發達，河流眾多，具有豐富且復雜的水資源，主要由渾江、頭道松花江、鴨綠江三大水系及其支流組成。白山地區內河流多呈現東北至西南走向，地表水與地下水均十分豐富。為了實現白山地區水文水資源工程的正常運行，白山市水文水資源部門在該地區設立常年水文站10處，雨量觀測點33處。水文站基本位于河道密集區域，其中1個巡測基地沿主要河流輻射6個巡測站，并配合各個巡測項目站點，形成了系統功能全面、覆蓋范圍廣泛的巡測站組網系統。

結合白山地區地形特征、河道布局及水文水資源特點，制定了白山水文站網發展規劃，沿地區內6條主要河道設置6個站點，分別為江源水文站（渾江）、曲家營水文站（紅土崖河）、坡口水文站（十五道溝河）、仙人橋水文站（湯河）、保安水文站（青龍河）、露水河水文站（露水河）。在該規劃完成后，白山地區將具備成熟的水文巡測組網系統。就目前來看，白山地區水文報汛站可分為常年站、汛期基本站、汛期輔助站3類，包括水文站7處，水庫站5處、水位站1處，雨量站12處，形成了功能強大、覆蓋面基本完全的水位巡測組網系統。從水文遙測設備的應用情況來看，常年水文站基本配備了水文遙測設備，短期及輔助水文站的水文遙測設備也基本能夠滿足需求。

2.2 應用現狀分析

通常來說，洪水是水文測驗及防汛的重點，也是水文巡測的關鍵，運用水位遙測系統理論上能夠提升洪水預防和監測的準確度，提高水文工作的質量和效率。水位遙測系統運用的實踐結果表明，無論是常年水文站還是汛期基本站、汛期輔助站，其測驗斷面相對穩定，水位流量關系呈現單一線性，符合全局的巡測部署要求。對于白山地區而言，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，具有暴雨洪水多發的特征，因此運用遙測水位技術，加強水位巡測工作質量，提高洪水預報能力和準確度具有積極的意義。

從水位巡測的發展歷史來看，傳統水位巡測所采用的水位計是機械式的水位計，其工作原理是浮子感應水位的升降，具有較大的局限性。傳統水位計通常只具有記錄功能，不具有信息傳輸功能，在現代水文水資源領域已經不適應正常的使用要求，在無人值守站點進行流量巡測時具有較大的隨機性和盲目性，而且雨季洪峰流量往往實測不上。傳統水位計在實際工作中的實測結果也印證了其較大的缺陷性。在全面引入遙測水位系統之后，經過近幾年的實踐運用，其對洪水預測預報的準確性大幅提升，通過遙測水位系統獲得的水位數據信息，為巡測站人員根據水位變化趨勢及時制定巡測方案提供了極大的便利和保障。

3 實測洪峰流量、定線精度對照分析

為研究實測洪峰流量、定線精度方面的對照結果，對白山地區常年水文巡測站2008—2014年期間的巡測資料進行統計分析（白山地區于2008年完成了所有雨量站的水文自動測報系統安裝與調試），并對遙感水位系統的巡測數據進行歸納總結，分別從實測洪峰流量、年內流量測次分布和定線精度方面對照分析來驗證水位流量關系等。

根據白山地區水文資料記載，建國以來分別在1953年、1956年、1960年、1986年、1995年、1998年、2004年、2010年、2014年在白山地區發生大洪水，尤其是2010年8月份大洪水，在遙測水位系統采集并分析的數據支持下，預報14日8時出現洪峰最大水位93.21 m，結果最大洪峰水位出現在14日8時，且最大水位為93.02 m，預報精度達到優秀，為白山市防洪防汛工程提供了有效支持。從2008年全面安裝與調試遙感技術設備之后，各巡測站高水延長均未超過20%，年內流量測次分布均勻，水位流量關系精度明顯提高。依靠水文遙測水位系統準確掌握河道水文變化過程與規律，使得白山地區水文巡測站的資料精度有了很大提高，極大地促進了水文水資源工作的進展。

4 遙測水位系統對巡測站洪水測驗的指導作用

在對白山地區的河流特點和地形特點進行綜合性分析總結之后，結合該地區水利工程建設的需要，在進行水文巡測站點的設置時已充分考慮了流域降水各種因素，比如降水高值區、洪水成因、洪水時段分布等。從白山地區的水文巡測站布局來看，各巡測站一般設在流域降水高值區，而且白山地區洪水發生時段具有同步性，而發生的原因多是暴雨洪水為主。因此在這些基本資料的基礎上，運用水文遙測水位技術對該區域河流水位進行實時監測，掌握洪水的變化過程，確定恰當的巡測時間和合理的巡測路線，對各站點的洪水進行巡測。

參考文獻

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