潘世軍 高偉 溫陽
水文遙測設備在水文巡測中應用
潘世軍 高偉 溫陽
(襄陽市水文水資源勘測局 湖北襄陽 441003)
在水文水資源工作中,水文巡測是一個十分重要的組成部分,其對于水文服務領域的拓展,以及水文服務質量的提升有著重要的意義。在水文巡測中應用水文遙測設備能夠全程實時監控和記錄巡測站的水位變化情況,有效指導水文巡測工作,從而使水文巡測的精度得以切實地提高。本文首先對遙測水位系統的工作流程進行了分析,并在此基礎上對水文遙測設備在水文巡測中的應用以及其維護管理措施進行了探討。
水文遙測設備;水文巡測;應用
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。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。本文就水文遙測設備在水文巡測中的應用進行了探討。
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、接收和處理,因此遙測水位系統由數據采集、數據傳輸、數據接收、數據處理四部分組成。①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;②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收中心;③信息接收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,進而為水文水資源工程提供準確的預測信息。
3.1 長期水文巡測站點
如果在某河谷區域建設一個長駐巡測站點,然后向上游的直流方向建設4個巡測點,每一個巡測站都處于河流的出口位置,每個巡測點跟長駐巡測站間的最近距離就是28km,最遠距離就是72km,而巡測的方法可以利用水文流量測試。利用水位計、YDZ100水文遙測終端機來得到河流水位與流量的數據,數據的收集大約1次/5min,接下來利用超短波把數據發送給長駐巡測站。長駐巡測站是各個巡測站點的中繼站,利用GPS技術把5個巡測站點得到的資料向上一級水文中心報告,以此來實現自動化檢測。
3.2 短期水文巡測站點
短期水文巡測站點當中的水文巡測設施是一種組網的方式,以此來適應水文服務的標準要求。如果要建造一個長駐巡測點和五個巡測站點,那么數據收集設備可以使用YDZ100型的水文遙控設備,駐測站和另外的巡測站點可以使用水位計來采集河道的水流狀況,數據的收集大約1次/6min,其他的巡測站點可以利用雷達水位計來采集,全部巡測站點所收集的水位數據都貯存在YDZ100當中,而且能夠利用專門的軟件進行存貯數據。
水文遙測的主要目的就是防洪、防汛。短期巡測站點與長期巡測站點的檢測方式相對固定,水流關系是一種單一情況。不相同站點的一次洪水過程定線要求的測量次數如表1所示。在表1當中,每個站點洪水的性質與設站的目的都是不相同的,針對水文巡測站的部署以及管理方式也是有所不同的。長期巡測站的管理是利用自動檢測報告系統來對每個巡測站點的水位變化開展實時監控,而且能夠結合水位的變化來確保巡測人員開展流量檢測工作。短期巡測站能夠利用每個地區不同的巡測人員去到巡測站點開展水流檢測工作。

表1 不同站點一次洪水過程定線要求測次
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。對于我省地區而言,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。在全面引人遙測水位系統之后,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。
6.1 建立健全管理制度,加大地方水文站工作力度
正所謂“無規矩不成方圓”,一套科學、完善的管理制度是保證做好水文遙測設備管理與維護工作的關鍵。在嶄新的社會形勢之下,結合科學發展觀的規定,應該有針對性的對水文分局創建一套可以實現集中管理、集中維護以及集中監控的制度,其內容應該包含設備定期維護、崗位責任、巡檢巡修以及值班等,確保實現水文遙測維護與管理工作的科學化、規范化與制度化。在創建上述管理制度以后,就應該有專門的機構進行貫徹落實,特別是地方水文站。除了省市兩級的水文管理部門需要將本職工作做好之外,還需要有地方水文站的配合。因為地方水文站距離實際水文遙測點是最近的,對于附近的環境最為熟悉,因此在整個設備管理與維護過程中應走在最前面。對于地方水文站的工作人員而言,其主要工作內容應當包括四個方面。①負責本站點區域內的日常設備維護管理與故障處理;②對遙測點通信系統進行維護,保障信息傳送的暢通;③做好遙測點的日常衛生,認真記錄故障和維護記錄;④加大日常巡檢力度,對因客觀原因造成的故障進行及時的維修。
6.2 做好水文遙測通信設備的保護工作
由于水文遙測設備通常設在邊遠的地區,為了做好維護工作、免遭破壞,應做好以下工作:①水文遙測工作人員要與當地政府和公安部門保持緊密聯系,對不法行為嚴厲打擊,同時在水文遙測站附近設立警示牌,從而做好水文遙測通信設備的保護工作;②可以加大資金的投入力度,將水文遙測站點的設備安置在駐地單位或附近村民家中進行托管,并簽訂委托合同;③要認真做好社會宣傳工作。水文設備維護人員可以利用巡檢的時間與遙測站點周圍的群眾進行交流和宣傳,告訴他們水文遙測的重要性,從而形成一個人人有責任心的和諧氛圍,這對水文遙測設備的管理與維護工作具有重大的意義。
6.3 做好水文遙測設備的巡檢工作
事實上,設備維護的最終目的是降低故障率、延長設備的使用壽命,因此日常巡檢是保障。水文遙測設備維護人員應嚴格按照制度要求,認真做好巡檢巡修工作,尤其要對那些最常出現問題的地點增加巡檢次數。只有做好水文遙測設備的巡檢工作,才能減少設備故障發生的頻次,保障設備的正常運行。
總而言之,水文遙測設備在水文巡測中應用,能夠在很大程度上使水文巡測工作的精度及其效率得以提升,同時,應該對水文遙測設備的維護與管理工作進行加強,從而使其能夠更好地應用在水文巡測工作中。
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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。