YCH-1D型雷达式水位计在普乐堡水文站的应用

□ 法立鹏（本溪市水文局）

1 普乐堡水文站概况

普乐堡水文站位于辽宁省桓仁县境内大雅河干流上，该站控制流域面积526km2。大雅河河道比降大、水量充沛，水能资源丰富，1954年就建起了全省第一座小水电站，到目前为止，流域内共有老漫子等7座小水电站。小水电的兴建虽然带来了一定的经济效益，但也影响了自然河道的河流特性，水文站的水位观测过程受到严重干扰。该站平水期水位变化频繁，人工观测水位已经满足不了推求流量的要求，雷达式水位计的安装应用很好地解决了这个问题，它能完整测量出水位的变化过程，并能自动存储，以便日后查阅。

2 雷达式水位计基本情况

2.1 工作原理

雷达水位计结构原理图如图1所示。

图1 雷达水位计结构原理示意图

雷达水位计主要是可通过接触或非接触方式感测各种水域的水位,并自动转化为格雷码或4-20mA等电量送数据采集器定时采集处理。数据采集器定时采集处理后的有效数据同时送显示屏显示、存储器存储和无线发射器（数传电台或GSM）发射传输。置数键盘用于设置、修改、查看数据采集仪中的各种参数。仪器的供电由电池组供给12V直流电源，太阳能电池板负责通过充电控制器为电池组浮充电源。

2.2 仪器维护

该仪器属长期使用自动化仪器，一般无须维护。若使用时间长久，出现故障可按下表1进行初步检查处理。

表1 YCH-1D型水情数据遥测仪相关故障维修表

2.3 仪器的操作使用

仪器首次开机前，应按使用说明书要求检查联线，接好电源插头。待仪器安装完毕后，确认联线连接无误，接通水位仪电源，显示如图2所示。

图2 测量状态显示图

图中各符号表示为:

0041＃―站号0041,可设站号为0000-9999；GPRS为4位数,也可由计算机设置。

E－XX.XX―当前仪器电池电压；

TXX:XX:XX―当前时间显示，时、分、秒；

SW=XXXX.XXX―含当前高程水位显示，精确到mm；

R=XXX.X―当前日雨量显示，精确到0.10mm。每天8点复零。

根据所读水位，通过按键可自行设定高程水位，水位零点值，如:仪器安装时，初读水位（在G=0000.00时）为18.37m，而实际水尺读数为14.01m，则先算出仪器安装水位零点值:18.37-14.01=4.36m,即将安装高差C值设为04.36（选接浮子水位传感器时，C值一般都为零）。

3 雷达式水位计观测与人工观测对比分析

3.1 对比观测方法

对比观测的方法采用人工观测与仪测同步进行，时间为每日早8时（结冰期除外）。比测位置都为基本水尺断面，比测资料为2012年4-10月，2013年4-10月，2014年4-9月共20个月的观测资料进行比测。此期间河流经过枯水期、平水期和洪水期几个过程，具有一定代表性。

3.2 对比观测成果分析

通过人工与仪测结果随机抽样对比分析，雷达式水位计水位观测成果完全满足水位观测要求，误差控制在合理范围内，满足水文测验规范水位观测要求。表2为随机抽样比测结果分析。

表2 普乐堡水文站人工观测水位成果

2012-2014年雷达水位计与人工观测共比测512次，其中误差100%控制在±2cm以内，达到水位观测规范要求。

4 雷达式水位计的适用环境与特点

雷达式水位计在普乐堡水文站得到了良好的应用，在长时间的使用过程中，仪器也逐渐凸显出其使用环境与特点。

4.1 适用环境

该仪器可广泛用于观测江河﹑湖泊﹑水库﹑地下水等水位测量。自动完成水位测量﹑信号转换﹑存贮显示和数据传输等任务。既可作为水情测报系统的遥测站，又可作为水文站的水位无线短传仪器。

4.2 特点

其特点是精度高、易维护、寿命长，目前此型号水位计在普乐堡水文站得到了良好的应用。但该仪器在北方河流的使用有一定的局限性，水体结冰后便无法使用，并且易遭受雷击，需做好避雷措施。

5 结语

通过雷达水位计在普乐堡水文站的应用分析，其优势不言而喻，和其它水位计相比，它的制作材质较好、结构稳固，测量的精度也非常高，同时雷达水位计的安装和调试方式也非常方便快捷，尤其适合在受水利工程影响地区的水位观测，极大地减轻了人工观测的工作量。在未来的应用中，雷达式水位计将会不断普及，成为各行业水位观测的好帮手。