幾種新型儀器在水文測驗中的應用分析

【摘要】新型儀器應用于水文測驗工作中，有效提高了水文測驗工作效率和工作質量。與傳統測驗儀器和測驗技術相比，新型儀器的優勢不可比擬，新形勢下只有完全展現出新型儀器優勢，才能實現提高水文測驗工作整體水平的重要目標。本文主要從幾項基礎水文測驗工作出發，討論與之相應的水文測驗儀器和測驗技術，促使水文測驗最終目標的實現。

【關鍵詞】新型儀器；水文測驗；應用

前言

水文測驗工作內容主要包括流速觀測、水位觀測、波浪觀測、含沙量分析以及級配分析等，各項分布水文測驗工作質量好壞直接關系著水文測驗工作整體質量的高低。在水文工作全面開展的時候，只有做好各環節的測驗工作，確保各環節測驗結果的準確性和可靠性，確保水文整編資料的有效性，才能保證水文測驗公的質量。而水文測驗各個環節都依賴相應的測驗儀器和技術，只有充分展現出水文測驗儀器和設備的重要性，才能為水文測驗質量的提高奠定堅實的基礎。尤其是隨著科學技術的快速發展，使得水文測驗儀器不斷更新，水文測驗新技術也大量涌現出來，一方面為水文測驗工作注入了新的生命力，另一方面也為水文測驗工作帶來了問題。如何把握新技術和新型儀器的優勢，提高水文測驗工作質量成為當前水文部門研究的重要課題。

一、水位觀測常用儀器

水位觀測是水文測驗工作的基本內容之一，在過去很長一段時期，水位測驗工作中，水文站點均是人工觀測水位，人工工作量比較大，且容易受天氣條件等自然因素的影響，使得水位測驗結果出現誤差，對實現水文測驗工作最終目標形成了極為不利的影響作用。隨著科學技術的迅猛發展，使得水位觀測儀器也在不斷更新。目前，我國水位觀測工作中普遍使用的觀測儀器分別為浮子式水位計、壓力水位計以及超聲波水位計。其中，浮子式水位計的工作原理是利用浮子感應水位，而壓力式水位計的工作原理是通過測量傳感器處的靜水壓力，觀測水位。其超聲波水位計則是通過測量超聲波從水面反射到返回中間的時間間隔，從而得出具體水位。

實際水位觀測中，浮子式水位計在使用中存在一定的問題，主要是因為測井會因為流水中的泥沙造成水位滯后，造成水位誤差。為了確保水位觀測的準確性和可靠性，就需要定期清除測井中淤積的泥沙。通過對三種水位觀測儀器的比較發現，浮子式水位計、壓力式水位計以及超聲波水位計各有其優劣勢，由于超聲波水位計的結構比較簡單，性能也更加可靠，所以更應該廣泛應用于水位觀測。而在水位觀測中使用超聲波水位計，必須明確其工作原理，即通過測量超聲波從水面反射到返回中間的時間間隔，根據聲速計算距離，從而得出具體水位。總之，只有選擇合適的水位觀測儀才能確保水位觀測結果的準確性和可靠性。

二、流速觀測常用儀器

水文測驗工作中，傳統流速測驗方法主要是通過在河道斷面上布設垂線，且在不同深度施放傳統的流速觀測儀，從而測定出流速的分布情況。傳統流速測驗儀器的缺點是測點有限、數據獲取復雜、工作量大。隨著科學技術的發展，更多的流速觀測儀被應用到流速測驗工作中，取代了傳統的流速測驗方法，也有效提高了流速測驗結果的精準度。目前，使用最為廣泛的流速觀測儀器為聲學儀器ADCP，這種流速觀測儀器在水文測驗工作中的應用，很好的解決了傳統流速觀測存在的問題。

主要是因為聲學儀器ADCP的工作原理是利用多普勒效應進行測量。利用這種流速觀測儀器測流速，它的換能器發射脈沖，而脈沖遇到水體中懸浮物質后產生回波信號，由于水中懸浮物質會隨著水流而移動，這就導致回波信號頻率與發射頻率存在誤差，通過計算這個誤差就可以計算出準確的流速。

與傳統流速觀測儀器不同，聲學儀器ADCP具有明顯的優勢。它的測量速度更快，可以通過對河道斷面的同步測量，以及時空分布頻率，獲取三維流速信息，消除流速測量對水體的干擾，確保流速觀測結果的準確性和可靠性。但由于聲學儀器ADCP也受河流含沙量、河床底部泥沙運動等因素的影響，所以為了降低這些因素對流速觀測結果的影響作用，可以適當利用GPS技術予以改進，最大限度提高流速觀測結果的精準度，實現流速觀測的重要作用。

三、波浪測驗常用儀器

波浪測驗在水面交通運輸、河流開發等方面發揮著極為重要的作用，目前，可以使用的波浪測驗方法非常多，例如立體攝影法、雷達測波法、光學測波法、聲學式測波法以及目測法等，每一種測驗方法都具有各自的優劣勢，只有根據具體情況采用適宜的測驗方法，才能最大限度減小波浪測驗的誤差，提高波浪測驗結果的準確性和可靠性。目測法是傳統波浪測驗中普遍使用的方法，主要是因為這種方法非常便利，不需要過多的設備和儀器，但采用這種方法對觀測人員的專業水平要求比較高。而且這種波浪測驗方法容易受到惡劣天氣等自然因素的影響，當前波浪測驗工作中為了確保測驗結果的準確性，應該盡量避免使用這種測驗方法。聲學儀器是水文測驗工作中極為重要的儀器和方法，一般應用于流速測驗工作中，但由于聲學測量方法的綜合性，也可以將其應用于波浪測驗工作中，在波浪測驗工作中，聲學測波法的工作原理是通過矢量合成的方法對波浪進行測量。但這些波浪測驗方法也存在一些缺陷，在實際波浪測驗工作中，就需要依據采用的波浪測驗方法，盡量規避這些去缺陷的存在，確保波浪測驗結果的有效性。

結束語

總之所述，新型儀器在水文測驗工作中的應用，對提高水文測驗結果的準確性和可靠性發揮出極為重要的作用。水文測驗工作中，為了確保測驗結果的有效性，就必須結合實際情況選擇合適的測驗方法和測驗儀器。

參考文獻：

[1]常魯寧，彭艷華，黃慧科等.新儀器、新設備在深圳水文測驗項目中的應用[J].長江工程職業技術學院學報，2012，29（1）：23-24.

[2]寧波.基層水文測驗工作中人員和儀器設備安全保障問題的思考[J].城市建設理論研究（電子版），2015，（3）：2958-2958.

[3]韓澗峰.河北省張家口市水文測驗技術提高的思考——基于大水文理念視角[J].水利技術監督，2010，18（6）：23-25，67.

[4]孫健，鞠政.基層水文測驗工作中人員和儀器設備安全保障問題的思考[J].吉林水利，2010，（12）：51-52.

[5]張峰.ADCP在山區性河流水文測驗中的應用[J].氣象水文海洋儀器，2013，30（2）：92-93.