水文測報技術在防汛抗洪中的應用

楊保松 楊立

摘 要：水文測報技術能夠為防汛抗洪工作提供必要數據信息，保證防汛機構做出合理決策。水文測報技術可以通過計算機、通信、遙測等技術手段及時收集水庫、湖泊水文信息，并及時傳輸和處理，為防汛抗洪提供決策依據，提高防汛抗洪工作水平。

關鍵詞：水文測報技術;防汛抗洪;應用

中圖分類號：P338文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2018）32-0060-02

Application of Hydrological Forecasting Technology in Flood

Control and Flood Fighting

YANG Baosong Yang Li

（Bureau of Hydrological and Water Resources of Sanmenxia Reservoir Area， Yellow River Water Conservancy Commission，Sanmenxia Henan 472000）

Abstract： Hydrological forecasting technology can provide necessary data information for flood control and flood control work， and ensure that flood control agencies make reasonable decisions. Hydrological forecasting technology can collect hydrological information of reservoirs and lakes in time through computer， communication， telemetry and other technical means， and transmit and process them in time to provide decision-making basis for flood control and flood control， and improve flood control and flood control work.

Keywords： hydrological forecasting technology;flood control;application

近年來，國家對水文測報工作重視程度不斷提高，水文測報設施投入也不斷加大，水文測報能力和測報技術有了顯著提升，為防汛決策提供了強有力的支撐，一定程度上提高了我國防汛抗洪綜合能力。

1 水文測報主要內容和水文測站測驗儀器設備配置

1.1 水文測報主要內容

水文測驗主要內容有水文站網規劃和站網調整、勘測設立水文測站、設置水文觀測設施、配置測驗儀器設備、觀測地表地下水位以及測驗泥沙流量、觀測降水等氣象要素、開展水質監測、測量河道等地形斷面、開展水文調查，并及時分析水文資料和報送水文信息資料。

1.2 水文測站測驗儀器設備配置

水文測驗儀器設備包括水位觀測，通信、流量測驗，懸移質泥沙測驗，懸移質泥沙水樣處理，推移質采樣，床沙質采樣，泥沙顆粒分析，降水量觀測，蒸發觀測，溫度、濕度、風速、風向觀測等氣象觀測，水質監測、地下水監測、墑情監測、冰情觀測、數據傳輸等必需設備與儀器。各類測站儀器設備的數量應根據測站任務、測驗項目和測站級別進行配置[1]。

2 水文測報技術儀器設備的選擇

水文測報應根據不同水文測站水文測驗項目和報汛任務書的要求選擇不同技術儀器設備。

2.1 水位觀測設備

水位觀測設備分為直接觀測設備和間接觀測設備兩大類。間接觀測是利用機械、電子、壓力等傳感器感應作用，間接反映水位變化，也稱為自記水位計。自記水位計根據工作原理，又分為接觸式測量儀器（如浮子水位計、壓力水位計、液介式超聲波水位計、電子水尺等）和非接觸式測量儀器（如氣介式水位計、雷達或微波水位計、激光水位計等）兩類。

2.2 流量測驗設備

實測流量是通過專門的儀器設備進行流速和斷面面積測量，并計算斷面流量作業過程的方法。按照流量測驗原理，可分為流速面積法、水力學法、化學（稀釋）法和直接法等，測驗儀器主要有斷面測量起點距儀器（如起點距法、激光測距儀、GPS定位等），測量水深的儀器（如測深桿、測深錘、雷達測深儀、超聲波測深儀等）和測量流速的儀器（如LS68旋杯式測速儀、LS25-1旋漿式測速儀、LS10旋漿式測速儀、雷達測速儀等）。在水力條件適合的河道還可以采用較為先進的聲學多普勒剖面儀法。

2.3 泥沙測驗設備

泥沙測驗包括河流懸移質輸沙率、推移質輸沙率、床沙測定以及泥沙顆粒級配分析等。懸移質泥沙測驗儀器分為瞬時采樣器（如拉式橫式采樣器、錘擊式橫式采樣器、遙控橫式采樣器等），積時式采樣器（如瓶式采樣器、調壓式采樣器、皮囊式采樣器等）和測沙儀（如光電測沙儀、超聲波測沙儀等）。推移質泥沙測驗主要有器測法、坑測法、體積法及其他間接測定法。

2.4 降水和蒸發觀測

降水觀測儀器主要有雨量計、虹吸式自記雨量計和翻斗式自記雨量計等。按照傳輸方式可分為人工觀測雨量計和自記雨量計。水面蒸發是指液體表面發生的汽化現象，蒸發觀測主要儀器有E601B型水面蒸發器、20cm口徑蒸發皿和自動蒸發器等。

2.5 水質監測設備和地下水監測設備

在水文監測過程中需要設置水質監測站，以便及時獲得水質信息。通常在水質監測站中設置自動分析設備，對采集水質信息進行分析和預警。通常選擇壓力式水位儀或懸垂式水位儀監測地下水，同時還需要配備水溫、水位和電導率潛水儀，對管道流量進行實時測量，保證渠道和管道正常輸送[2]。

2.6 遙測終端設備

信息采集技術和遠程通信技術能夠保證水文測量高效化以及自動化，提高測量結果準確性，保證傳輸效率。水文測報系統需要選取合理的遙測終端設備，保證系統運行穩定，實現自動傳輸。

3 水文測報技術在防汛抗洪中的應用

3.1 數字化測圖技術

隨著計算機技術的發展，水文測報技術逐漸創新，數字化測圖技術與計算機技術的結合，轉變了傳統白紙制圖模式，符合當前時代發展需求。當前的數字化測圖軟件具有局域圖形輸出、圖形編輯、圖形生成和數據采集處理等功能，可在各種類型電子設備中運行，適合掃描儀掃入、數字化儀錄入、電子平板和電子手簿自動記錄，有效提高了水文測報和防汛抗洪預警能力。

3.2 航拍航測測量技術和GPS全球衛星定位系統

利用航拍航測測量技術和GPS系統，可實現全天候、高精度測量，為水文測報自動化提供強有力的技術支撐。在水文測報技術中，已經開始采用航拍航測測量和GPS全球定位系統，給水文測報帶來了良好效果。

3.3 水文自動測報技術

為提高防汛抗洪能力，我國很多地區建立了遙測系統和水文報汛站，通過計算機網絡、流量監測設施改造，建立起了水情數據庫，提高了地區綜合測量能力，實現水情信息自動化處理和查詢。

3.4 水文纜道測流全自動微機控制技術

水文纜道屬于測流取沙過程中的一項重要技術，涉及技術比較復雜。由于各個地區水文變化幅度、水流速度和地形特征不同，采取方式存在一定差異。水文纜道測流全自動微機控制技術主要加入了纜道控制平臺和微機操作系統，采取全自動或半自動測流模式，及時打印出流量測流成果。

3.5 水位雨量采集固態存儲技術

水位雨量采集固態存儲技術利用先進的傳感器，按照特定程序，將收集的信息存儲在RAM中，能夠在端口讀取，也可以在顯示器中顯示。計算機系統能夠完成水下數據收集、測量和資料編輯，實現防汛抗洪自動化。

4 結語

水文測報技術能夠實現水情實時監測和及時傳輸，對我國綜合防汛抗洪能力提高具有重要作用，各相關水文部門在加強水文基礎數據采集質量的同時，應加強技術研究，創新工作模式，為各級防汛部門提供強有力的技術支撐，提升整個區域防汛抗洪工作質量，保障地方安全。

參考文獻：

[1]朱曉原，張留柱，姚永熙.水文測驗實用手冊[M].北京：中國水利水電出版社，2015.

[2]王慧斌，徐立中，譚國平，等.水文自動測報物聯網系統及通信組網與服務[J].水利信息化，2018（3）：1-6.