水文巡测工作中水文遥测水位系统的运用分析

水文巡测工作中水文遥测水位系统的运用分析

马小飞

黄河水利委员会河南水文水资源局，河南 郑州 450000

摘要：工业化发展速度加快，水利工程的地位提升。水文巡测工作，属于水文工作的重要组成，能够促进地区经济发展。水文巡测工作职责，在于观测和记录领域水位、地下水、地质、流量等指标。测验方式，一般应用汛期驻测、常年驻测、、委托观测方式。注重水文巡测，能够维护水利规划与建设管理效益，防汛防旱效果显著。本文将围绕水文遥测系统的特点出发，然后对水文遥测水位系统的运用进行详细分析与讨论，最后深入探究了加强水文遥测系统实施效果的相关对策，以供相关人员参考。

关键词：水文巡测；水文遥测设备；测水位系统；运用

引言：随着科技的不断发展，遥测技术在水利水文领域中也得到了迅速的发展与壮大，其不仅可以实现对水文环境数据的自动监测，而且还能自动报警、控制和调节水文环境。但是，在遥测系统应用过程中，还是会遇到一些运行方面的问题，如何进行优化设计，是当前的研究重点。

1 水文遥测系统特点

水利水文遥测系统是一种利用现代通信、遥感、计算机技术和自动控制技术，实现对水文气象和水资源的实时监测、数据采集、传输、处理和分析的系统。该系统在水资源管理、防洪减灾、水环境保护等方面具有重要的作用，可以提高水文气象数据的及时性和准确性，为水资源的合理利用和保护提供科学依据。在具体应用过程中，水利水文遥测系统表现出以下特征：（1）实时性。水利水文遥测系统能够实时地获取水文环境数据，并传输至数据中心，从而及时地反映出水文环境的变化情况；（2）准确性。水利水文遥测系统采用高精度的传感器和仪器设备，能够准确地测量水位、流量、降雨量等水文环境数据；（3）自动化。水利水文遥测系统采用自动化控制技术，能够实现对水文环境数据的自动监测、传输和处理，减少了人为操作的干扰，提高了数据的可靠性和稳定性。

2 水利水文遥测系统的设计

水利水文遥测系统中水位传感器的设计非常重要，不同的场景需要采取不同的设计方案，并选择合适的水位传感器，这样才能更好地发挥该系统的应用价值。具体来看，主要包括以下几个内容：

2.1浮子式水位传感器

浮子式水位传感器是一种利用浮力原理测量水位高度的传感器，即利用浮子的上浮和下沉来反映水位高度的变化，当传感器浸入水中时，浮子会随着水位的变化而上下浮动，并通过传感器内部的电子元件将浮子的位置转换成电信号输出。在水利水文遥测系统中，通过使用浮子式水位传感器，能够准确地测量水位高度，从而及时反映出水文环境的变化情况。一般来说，浮子式水位传感器适用于自然水体、水库、河流等水位监测场所，其优势是价格低廉、易安装、维护简单，缺点是精度较低、易受风浪干扰，且浮子易损坏。因此，在进行水利水文遥测系统的设计过程中，需要根据当地实际情况合理使用浮子式水位传感器。

2.2电子水尺

电子水尺也称感应式数字液体传感器，是一种利用电容变化来测量液体体积的传感器，其工作原理是传感器内部有两个电极板，当电极板浸入水中时，由于水的介电常数与空气不同，两个电极板之间的电容值也会发生变化，通过电路处理输出水位高度。在水利水文遥测系统中，通过使用电子水尺，能够实现对水位高度和流量的准确测量，其主要应用场景包括城市排水管道、涵洞等场所的水位监测。在具体应用过程中，电子水尺最大的优势在于测量精度高、抗干扰性强、适应范围广，但同时也存在一定的缺点，即价格相对较高，且安装过程比较复杂，后期的维护难度也比较大，需要结合实际情况加以运用。

2.3压力式水位传感器

压力式水位传感器是一种利用水压力变化来反映水位高度的传感器，其工作原理是传感器内部有一个压力传感器和一个气压传感器，当传感器浸入水中时，水的压力会传到压力传感器上，然后通过气压传感器测量大气压力和水下压力的差值，从而计算出水位高度。在水利水文遥测系统设计中，压力式水位传感器的主要应用场景包括水井、水塔、水池等储水设施的水位监测，加强对其的合理使用，可以更精准地测量水位高度。

3 水文遥测水位系统运用

3.1水位流量巡测

传统水位计，在巡测水位流量时，只能记录水位数据，无法传输水位数据。同时需要专人值守巡测站，以此完成定期水位巡测记录工作，防止出现流量时空分布参数缺失的情况，确保完成实时巡测洪峰流量工作。但在实践中，常出现记录流程数据低于实际洪峰流量的现象，导致水位流量关系，远超出水文规定的延长幅度，直接降低了水文资料质量与使用价值。水文遥测站建设进一步推进，遥测水位计应用范围逐步拓展，实践中可在遥测中心完成水位数据传输，流量测验时机更加精确，水量变化得以完全掌控。测量洪峰底部以及峰顶的流量值即可确定该站点在一年内的最高洪峰值。

3.2洪峰流量巡测

传统水文巡测工作方式，无法完成年度最大洪峰流量实测，导致水位流量关系曲线误差较大，定位精度随之降低，水位变化不能科学掌控。利用水文遥测水文系统，可实时监测站点水位变化，水位变化情况得以明确掌握，最大洪峰实测工作得以落实。随机不确定度以及高水延长幅度更加合理，定线精度随之提高。

3.3洪水测验指导

洪水测验对防汛工作与水文巡测意义重大。水位遥测系统能够使得洪水监测更加精确，推动水文工作改革，确保洪水预防成效。水利工程建设进一步推进，通常会在高降水量区域，合理设立巡测站点。各区域洪水成因，以及洪水发生时间近似，借助水位遥测系统，能够实时监测洪水情况，以此科学制定洪水巡测路线，使得各站点洪水情况得以明确掌握。根据各巡测点数据，可进一步分析洪水特性，以此科学预测洪水类型与历经时间长度，为制定洪水治理方案，提供了价值依据。传统工作模式下，测流经历时间较短，奔向各个巡测点花费时间长，站点停留时间不能过长。而通过气泡水位计展开巡测，可实时测量与收集水位数据，巡测方案与路线制定优势随即显现。实施水位遥测系统后，使得工作满足巡测部署要求，为水位巡测工作质量提高奠定了良好基础。

4提高水文遥测水位系统设备管理工作的措施

4.1规范管理机制

在设备管理时，管理制度是极为重要的依据，规范管理制度具有极为重要的作用。新形势下，有关部门应结合水文巡测的实际需求，加强水文科的集中维护管理工作和监测系统，明确岗位职责、巡查值班，使得管理和维护工作更加制度化，地方水文站等组织有必要确定制度的实施。水文管理部门和地方水站应不断强化两者的协调与配合，充分发挥地方水站在系统设备管理和维护方面的作用。当地水文站的工作人员应有效提高站区内的设备维护工作，对设备出现的问题及时处理，维护通信系统，保证水文数据能够获得无障碍传输。

4.2强化设备的日常巡检

增加设备维护，降低故障概率，延长应用寿命。开展设备的日常检查是确保设备稳定运行的基本保证。因此，工作人员应根据各种规章制度开展检查工作，及时找出潜在问题， 保证水文检测的正常运行。

5结语：

水文巡测工作复杂且繁琐，传统工作模式单一，设备技术滞后等巡测工作问题，逐步被水文遥测水位系统打破，巡测站水位监测记录规范性提高使水文巡测工作质量得以保证。借助现代智能科技，尤其是5Ｇ等通讯技术的应用，实现了大数据远程无线传输，水文数据信息更加全面，工作成效随之加强。

参考文献：

[1]扈家昱.水文巡测工作存在的问题及对策[J].现代农业科技.2021,(22)

[2]余彬.水文巡测工作存在的问题及对策研究[J].科技创新导报.2022,19(6)