水文測驗中對水位遙測儀的實際應用

【摘 "要】隨著科學技術的快速發展，自動化技術廣泛應用在水位測驗中。文中以某城市水文站使用的水位遙測儀展開研究，詳細介紹該水位遙感技術在水文測驗中的應用效果。

【關鍵字】水文測驗;水位遙測儀;應用

水位作為水位測驗的重要參數之一，水位遙測儀是借鑒傳統觀測方法，采用新時期電子、通信、計算機等技術綜合研制成功的自動化水位觀測儀器。水位遙測儀器具有穩定性、精準度高、靈活方便等優點，加之這種觀測方式不會受到天氣、溫度等因素的影響，尤其適合應用在河流、湖泊、水庫等需要精準測量水位的地方。隨著遙感技術逐漸應用到水文領域中，遙測儀器觀察水位應運而生，其改革傳統人工觀測的弊端，更加準確、實時掌握各個河流的狀態，對于科學合理使用水資源、緩解當地區水資源緊張情況具有重要意義。文中以某城市使用的YCH-ID型水位遙測儀為研究視角，分析水文遙測儀在水文測驗中的效果。

一、簡述檢測儀器的工作原理及優點

某城市水位站處在渾河的中下游地區，屬于我國重點大河控制站。因其占據重要的位置，水位觀察尤為重要。本站觀測水位方式重點要觀讀橋樁水尺。但在洪水期間水位更變幅度大，觀測效果不佳、缺乏靈活性。自從采用YCH-ID水情數據遙測儀與GSM雷達水位計觀察、測量水位后，觀讀水位尤為方便、數據精準，節約大量的人力、資源。

（一）水文遙測儀的工作原理

YCH-ID型水文遙感其余與水位計或雨量傳感器相互結合，能更加準確的觀測水位和雨量。水位遙測儀主要包括水位傳感器、數據采集器、存儲器、無線發生器等部分組成，其中數據采集器可以定時處理收取的數據并發送至顯示屏上。如果供電線路不能通達的地區，可以施工太陽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 水位遙測儀的工作原理簡圖

（二）水文遙測儀器的主要優點

傳統水文檢測完全依賴人工觀測，多數斷面與水文職工的注測站房之間的距離較遠，尤其在洪水來臨時，會在一定程度上加大水位觀測密度。同時，洪水過程一般伴隨大量的降雨、大風的情況，這為增大觀測者的工作量及其工作難度。使用水位遙測儀器，能自動化收集、處理并傳輸數位數據，在河邊可以全天無人看守，僅在終端實施數據數量，明顯增大水文觀察的精準性和實時性。對觀測地區開展水位遙測后，水位數據可以根據事先設置的時間間隔，不間斷的發出水位測站信號，導致合理記錄整個洪水工程，防止出現漏測洪峰的情況，有效提升測驗能力和質量。水位遙測技術隸屬于傻瓜式的應用技術，這類儀器對使用者要求比較低，無需具備大量的水文專業知識，這對于水位測驗來說具有重要意義。水位監測站附近可以設置部分由肺水位職員駐守的水文站，用來解決測驗人員緊張的問題，并能確保數據的準確性。

二、水文遙測系統的應用情況

（一）安裝觀測儀器

首先，樂道水位計安裝位置應該選定最低水位并有相應水深的水面上方。附近如果設置有水工建筑物，可以在建筑物上設定支架，在橫臂上安裝微博傳感器。把水位遙測儀固定設置在堅固的建筑物之上，連接電源、水位傳感器即可開展測量。連接電源之后，合理調整遙測儀面板時間、水尺零點等參數值。根據所觀讀的橋樁水尺水位點H，自行設定相應的水位。本此研究所用的遙測儀每隔一段發射一次，詳細記錄每一次水位，并自動進行更新、存儲。

（二）比較人工水位與遙測水位的觀測數據

2013年5月，檢測人員分別抽取人工觀測及水位遙測儀器對該水文站進行不定時水位觀測，檢測數據如表1。根據水文檢測位置的具體情況及設備長期使用安全的角度來考慮，因傳感器垂直設置在水體內，根據數測點繪制的水位過程線與人工觀測水位過程處在一致狀態，均符合人工觀測水位的漲落過程。

表1 人工檢測數據與遙測數據對照圖表

時間 人工水位 遙測水位 差值 時間 人工水位 遙測水位 差值

5-1 6：00 129.43 129.43 0.00 5-7 8：00 129.63 129.63 0.00

5-1 8：00 129.43 129.43 0.00 5-7 20：00 129.65 129.65 0.00

5-2 8：00 129.43 129.43 0.00 5-8 8：00 129.67 129.66 -0.01

5-3 8：00 129.43 129.43 0.00 5-8 20：00 129.68 129.66 -0.02

5-4 6：00 129.48 129.48 0.00 5-9 8：00 129.69 129.69 0.00

5-4 8：00 129.48 129.48 0.00 5-9 20：00 129.71 129.71 0.00

5-4 14：00 129.49 129.49 0.00 5-10 8：00 129.85 129.86 0.01

5-4 20：00 129.49 129.48 -0.01 5-10 14：00 129.89 129.89 0.00

5-5 2：00 129.52 129.51 -0.01 5-10 20：00 129.94 129.95 0.00

5-6 6：00 129.54 129.54 0.00 5-11 6：00 130.01 130.02 0.01

5-6 8：00 129.54 129.54 0.00 5-11 8：00 130.05 130.06 0.01

5-6 14：00 129.57 129.57 0.00 5-11 20：00 130.07 130.08 0.01

5-6 16：00 129.59 129.59 0.00 5-12 8：00 130.13 130.13 0.00

5-6 20：00 129.60 129.59 -0.01 5-12 20：00 130.16 130.17 0.01

5-7 2：00 129.61 129.61 0.00 5-13 8：00 130.19 130.19 0.00

5-7 6：00 129.62 129.62 0.00 5-13 20：00 130.21 130.21 0.00

由表1可知，在收集的遙測數據與人工觀測水位總測次為38次，誤差為0的有29次，占據總檢測次數的76.32%。由此表明，遙測水位數據在部分監測設備的配合下，可以完成發射或召測水位相關數據信息，所有誤差均控制在在合理范圍之內，在該水位站應用效果較好，能為相關人員整理河流水文資源信息提供重要參考和支撐依據。必須注意，如果電瓶蓄電能力達不到11.5v，供電保護器會自動執行切除電源的指令，容易丟失所需的數據。因此，要時刻監測電壓是否處在癥狀狀態。因遙測水位每個一段時間對數據進行更新，便于及時發現、解決問題。

三、結束語

總之，水位遙測儀能有效改善傳統水文測驗的實效性和精準度，檢測人員必須掌握遙感技術的優勢及局限性，根據本地區水資源特點展開研究，不斷深化水文遙感儀在水文領域使用情況，促使水文測驗向著現代化、信息化的方向發展。

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