李洪涛
摘 要:对水文遥测设备、超短波、GPRS通信技术进行应用可以实时地对巡测站的水位变化的过程进行监测并且对水位可以进行自动的记录,对研究遥测设备在水文巡测的工作中具有一定的指导作用;水文遥测设备可以通过对洪水的涨落时间、流量的测验以及通行的时间进行分析,并针对分析的结果来制定巡测的路线和方案,抓住最佳的巡测时间,可以对洪水的整个过程进行精确地观测,从而提高了巡测资料的精度。
关键词:水文巡测;遥测设备;应用分析
随着对水资源的不断开发和利用,如今的对水资源的综合管理也在不断地加深,因此在这样的形势下,对水文工作提出了更高的要求。而开展水文的巡测工作的主要内容为扩大水文资料的收集工作、对水文的服务工作涉及到的工作进行拓展,提高水文巡测的工作效率等措施。以近几年中在伊犁河谷区域为例,该区域在近些年根据所收集的材料啊目的的不同进行了巡测站和短期巡测站的建立,在巡测的过程中引进了水文遥测设备、超短波、GPRS通信技术等技术,以上技术可以对巡测站河道水位的变化进行实时地监测并且可以对水位进行自行记录。通过对该区域的巡测工作可以证明,水文遥测设备在水文巡测方案部署个资料部署、提高资料的质量以及对巡测费用的降低作用日益增大,这种方法如今成为了水文巡测站建设运行的首选。
1 水文遥测设备在巡测站的组网概况
(1)伊犁河谷区域常年巡测站设立1个巡测基地(驻测站),向上游支流辐射4个巡测站,各巡测站位于河流出山口处,与驻测站通讯距离最远为70km,最近为30km,巡测交通便利,测验方式采用水文缆道进行流量测验,用DATA-2000F遥测终端机,浮子式水位计采集河道水位数据,水位数据采集1次/6min,超短波方式向驻测站发送数据。驻测站作为中继站,将4个巡测站收集的数据以GPRS信道与上级水情中心服务器连接,形成测站数据采集和发送设备与GPRS无线网络、水情中心实时数据服务器、用户控制操作界面组成的水情自动测报系统。
(2)短期巡测站,水文服务工作的需求是水文遥测设备组网形式的核心标准,该短期巡测站中一共设立了一个基地以及4个巡测站,而水文遥测设备采用的数据采集仪的型号为GDl00,将浮子式水位计用于驻测站和两个巡测站中,目的是用来对河道的水位数据进行采集,对水位数据进行采集的频率为1次/5min,另一个巡测站则是采用了雷达水位计进行测量,最终将每一个巡测站的水位数据存储在型号为GD100的存储器中,对该存储器的数据进行调取则是利用了专用的下载软件进行定期的数据调取。
2 遥测设备在洪水巡测中的应用
洪水是水文测验及防汛的重点,也是水文巡测的关键,常年巡测站和短期巡测站的测验断面相对稳定,水位流量关系呈现单一线性,各站一次洪水过程定线要求测次见表1。
各巡测站洪水特性和设站目的不同,巡测站的管理方式和巡测部署有所区别,常年巡测站的管理和巡测方案采用水情自动测报系统对各遥测站的水情变化情况实时自动监控,同时根据水情变化情况指导当地委托观测员完成测站流量测验工作;短期巡测站采用巡测车由基地巡测人员奔赴各巡测站实施流量测验工作。
3 实测洪峰流量、定线精度方面的对照分析
统计常年巡测站对往年的洪水的观测结果进行分析可以得出,年内流量测次分布均匀,水位流量关系精度有了明显提高。常年巡测站流量测次分布及洪峰流量、定线检验统计表同时从实时监控当中随时了解仪器使用状况和水位井淤积情况,根据监控到的水位井淤积信息,指导巡测站委托观测员及时清理,以保证河道水位自记精度,遥测设备掌握河道水位变化过程,流量测次分布掌握了河道流量变化过程,使得巡测站的资料精度有了很大提高。
4 遥测设备对洪水巡测的指导作用
两个巡测站都处于伊犁河谷区域降水高值区,并且每个巡测站的洪水成因都具有一定的相似性,在时间上又具有一定的同步性,该地区的出现洪水的原因有两部分原因,一方面是季节性的融雪造成,另一方面是暴雨引起的洪水,这种情况为洪水的巡测工作带来了一定的难度。而对遥测设备进行利用对洪水过程进行实时地监控则可以实现随时对河道洪水的变化情况进行观察,对观察的结果进行总结根据洪水的特性和巡查的路线进行确定,从而减少了洪水期间的巡测工作的难度。而下文则是对短期的巡测站和往年的巡测站的方式的分析,最后得出了遥测设备对水文巡测工作的开展具有一定的意义。
分析方法是点绘各巡测站的不同场次历史暴雨洪水过程線,从中选择洪水历时较短的作为依据,统计短期巡测站近期三次发生的洪水涨水历时、通行时间、测流历时和巡测路线,以能实测到各巡测站洪水过程和巡测费用最低为标准统计结果。
根据巡测的结果可以看出,短期巡测站洪峰出现时间在同一天,4个巡测站洪峰出现时间相差最大为6.3h,通行时间累计最长为5.1h,相差1.2h,各站测流历时较短,主要时间分布在通行方面,巡测路线从巡测站1至巡测站4,且在各巡测站停留时间不能超过0.5h。因此,合理安排巡测时间和路线是洪峰测验的关键。
根据对往年的巡测站洪峰出现的时间和通行历时进行分析,其中有2个巡测站的洪水过程不能得到实时的检测,在每个巡测站停留的时间非常短暂,因此可以对该种方案进行总结为,该方案并具备科学性,想要解决该问题还是需要巡测基地的工作人员采用遥测水位的方法对水位的实时信息进行监控并且对当地的委托观测员加以指导,此为最佳的洪水监测方案。
5 结束语
综上所述,我国在现阶段正处于水资源短缺的时期,并且我国的水资源在空间的分布和时间的分布上都出现了很多的问题,而水资源的保护则是水情监测的意义所在,尤其是在对水文遥测监控设施进行建设,和该设备发展的过程中,对相关部门进行了严格的规定,首先是必须要遵守相关的监控规范,其次是采取的措施必须要满足切实可行的要求,最后是要对水情的情况进行如实的预报,保证预报的准确性从而有效的降低洪水带来的影响,更好的推动社会的可持续发展。
参考文献
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