水文巡测工作中水文遥测水位系统的运用分析

孙凯

摘 要：水文巡测作为水文水资源工作的重要组成部分，是拓展水文服务领域，提高水文服务质量的有效措施。在水文巡测工作中采用水文遥测水位系统对巡测站水位变化进行全程实时监控和记录，能够为水文巡测工作提供有效的指导，进而提高水文巡测的精度。该文以水文遥感设备、GPRS等技术为依托，对水文遥测水位系统在水文巡测工作中的应用进行深入地分析，重点阐述遥测水位在水文巡测中的作用。

关键词：水文巡测 遥测水位计 遥测设备 运用分析

中图分类号：P332 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）11（c）-0060-02

随着社会的不断进步，水资源开发和利用获得了越来越广阔的发展空间，已经成为影响社会和经济发展的重要因素。伴随着水资源开发和综合管理工作的不断深入，社会对水文工作提出了更高的要求，促使其不断改革创新以适应快速发展的社会和环境。为了使水文工作紧随社会发展脚步，开展水文巡测工作是目前扩大水文资料收集、拓展水文服务领域、提高水文工作效率的有效措施。近几年来吉林白山地区结合水文工作的需要而建立了常年巡测站和短期巡测站等各类巡测站，并寻求积极创新，大力引入现代科技技术来提升水文工作的质量和效率，比如水文遥测设备、GPRS通信技术等。实践证明，水文遥测水文系统的运用大大提升了水文巡测工作的效率和质量，使其逐渐成为水文巡测站建设运行的首选。

1 遥测水位系统的工作流程

遥测水位系统运用的目的在于实时、高效、全覆盖地记录水文信息，给水文巡测站进行水文分析提供数据资料支持，其工作内容应该包括目标范围内的水文信息收集、传输、接受和处理，因此遥测水位系统由数据采集、数据传输、数据接收、数据处理4部分组成。首先，系统的信息采集设备通常采用接触式和气介式两种方式来采集水位数据；其次，信息采集设备采集到的水位信息通过遥测终端机以GPRS或者超短波的方式传输到接受中心；最后，信息接受中心在接收到水位信息之后通过计算机及水文模型对数据进行处理分析，并计算出相关结果数据。遥测水位系统以市区水文单位为中心、各站点为中继站，借助现代信息技术（比如GPRS信息传输技术）构建了综合性的无线网络系统。遥测水位系统对水文数据进行实时处理，并绘制成為水位过程线，供水文部门对水情做出实时预报，进而为白山地区水文水资源工程提供准确的预测信息。

2 水文遥测设备在巡测站的组网概况与应用

2.1 组网概况分析

吉林白山地区地处长白山西麓，与通化市二道江区相连，地区境内水系发达，河流众多，具有丰富且复杂的水资源，主要由浑江、头道松花江、鸭绿江三大水系及其支流组成。白山地区内河流多呈现东北至西南走向，地表水与地下水均十分丰富。为了实现白山地区水文水资源工程的正常运行，白山市水文水资源部门在该地区设立常年水文站10处，雨量观测点33处。水文站基本位于河道密集区域，其中1个巡测基地沿主要河流辐射6个巡测站，并配合各个巡测项目站点，形成了系统功能全面、覆盖范围广泛的巡测站组网系统。

结合白山地区地形特征、河道布局及水文水资源特点，制定了白山水文站网发展规划，沿地区内6条主要河道设置6个站点，分别为江源水文站（浑江）、曲家营水文站（红土崖河）、坡口水文站（十五道沟河）、仙人桥水文站（汤河）、保安水文站（青龙河）、露水河水文站（露水河）。在该规划完成后，白山地区将具备成熟的水文巡测组网系统。就目前来看，白山地区水文报汛站可分为常年站、汛期基本站、汛期辅助站3类，包括水文站7处，水库站5处、水位站1处，雨量站12处，形成了功能强大、覆盖面基本完全的水位巡测组网系统。从水文遥测设备的应用情况来看，常年水文站基本配备了水文遥测设备，短期及辅助水文站的水文遥测设备也基本能够满足需求。

2.2 应用现状分析

通常来说，洪水是水文测验及防汛的重点，也是水文巡测的关键，运用水位遥测系统理论上能够提升洪水预防和监测的准确度，提高水文工作的质量和效率。水位遥测系统运用的实践结果表明，无论是常年水文站还是汛期基本站、汛期辅助站，其测验断面相对稳定，水位流量关系呈现单一线性，符合全局的巡测部署要求。对于白山地区而言，水资源丰富，河流众多，而且雨季降雨量较大，在地形条件的影响下，具有暴雨洪水多发的特征，因此运用遥测水位技术，加强水位巡测工作质量，提高洪水预报能力和准确度具有积极的意义。

从水位巡测的发展历史来看，传统水位巡测所采用的水位计是机械式的水位计，其工作原理是浮子感应水位的升降，具有较大的局限性。传统水位计通常只具有记录功能，不具有信息传输功能，在现代水文水资源领域已经不适应正常的使用要求，在无人值守站点进行流量巡测时具有较大的随机性和盲目性，而且雨季洪峰流量往往实测不上。传统水位计在实际工作中的实测结果也印证了其较大的缺陷性。在全面引入遥测水位系统之后，经过近几年的实践运用，其对洪水预测预报的准确性大幅提升，通过遥测水位系统获得的水位数据信息，为巡测站人员根据水位变化趋势及时制定巡测方案提供了极大的便利和保障。

3 实测洪峰流量、定线精度对照分析

为研究实测洪峰流量、定线精度方面的对照结果，对白山地区常年水文巡测站2008—2014年期间的巡测资料进行统计分析（白山地区于2008年完成了所有雨量站的水文自动测报系统安装与调试），并对遥感水位系统的巡测数据进行归纳总结，分别从实测洪峰流量、年内流量测次分布和定线精度方面对照分析来验证水位流量关系等。

根据白山地区水文资料记载，建国以来分别在1953年、1956年、1960年、1986年、1995年、1998年、2004年、2010年、2014年在白山地区发生大洪水，尤其是2010年8月份大洪水，在遥测水位系统采集并分析的数据支持下，预报14日8时出现洪峰最大水位93.21 m，结果最大洪峰水位出现在14日8时，且最大水位为93.02 m，预报精度达到优秀，为白山市防洪防汛工程提供了有效支持。从2008年全面安装与调试遥感技术设备之后，各巡测站高水延长均未超过20%，年内流量测次分布均匀，水位流量关系精度明显提高。依靠水文遥测水位系统准确掌握河道水文变化过程与规律，使得白山地区水文巡测站的资料精度有了很大提高，极大地促进了水文水资源工作的进展。

4 遥测水位系统对巡测站洪水测验的指导作用

在对白山地区的河流特点和地形特点进行综合性分析总结之后，结合该地区水利工程建设的需要，在进行水文巡测站点的设置时已充分考虑了流域降水各种因素，比如降水高值区、洪水成因、洪水时段分布等。从白山地区的水文巡测站布局来看，各巡测站一般设在流域降水高值区，而且白山地区洪水发生时段具有同步性，而发生的原因多是暴雨洪水为主。因此在这些基本资料的基础上，运用水文遥测水位技术对该区域河流水位进行实时监测，掌握洪水的变化过程，确定恰当的巡测时间和合理的巡测路线，对各站点的洪水进行巡测。

参考文献

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