在水庫(kù)管理的龐大體系中,水雨情監(jiān)測(cè)是當(dāng)之無(wú)愧的 “前哨站”。水雨情數(shù)據(jù)不僅是水庫(kù)日常調(diào)度的基礎(chǔ),更是防洪、抗旱等關(guān)鍵決策的重要依據(jù)。傳統(tǒng)的水雨情監(jiān)測(cè)方式在時(shí)代發(fā)展中逐漸暴露出諸多短板,而水庫(kù)管理信息化系統(tǒng)的崛起,為這一領(lǐng)域帶來(lái)了全新的活力與變革。過(guò)去,人工觀測(cè)是水雨情監(jiān)測(cè)的主要手段。工作人員需定時(shí)前往水庫(kù)周邊各個(gè)觀測(cè)點(diǎn),利用簡(jiǎn)單的工具如標(biāo)尺測(cè)量水位,用雨量筒收集并測(cè)量降雨量。這種方式效率低下,受天氣、地形等因素制約嚴(yán)重。在山區(qū)水庫(kù),遇到暴雨、山路難行時(shí),人工觀測(cè)往往無(wú)法按時(shí)進(jìn)行;而且人工讀數(shù)容易出現(xiàn)誤差,數(shù)據(jù)記錄和傳輸也依賴人工,導(dǎo)致信息滯后,難以滿足現(xiàn)代水庫(kù)管理對(duì)數(shù)據(jù)及時(shí)性和準(zhǔn)確性的要求。
水庫(kù)管理信息化系統(tǒng)中的水雨情監(jiān)測(cè)技術(shù)細(xì)節(jié):(一)水位監(jiān)測(cè)技術(shù)
壓力式水位計(jì):利用液體靜壓力與水深成正比的原理,通過(guò)測(cè)量傳感器所受壓力來(lái)計(jì)算水位。其內(nèi)部的高精度壓力傳感器能將水壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理后輸出精確的水位數(shù)據(jù)。這種水位計(jì)穩(wěn)定性好,精度可達(dá)毫米級(jí),適應(yīng)各種復(fù)雜的水體環(huán)境,無(wú)論是在平靜的水庫(kù)庫(kù)區(qū)還是水流湍急的河道都能穩(wěn)定工作。
雷達(dá)水位計(jì):基于電磁波反射原理,向水面發(fā)射微波信號(hào),信號(hào)遇到水面反射回來(lái),通過(guò)測(cè)量發(fā)射與接收信號(hào)的時(shí)間差,結(jié)合微波在空氣中的傳播速度,計(jì)算出傳感器與水面的距離,進(jìn)而得出水位高度。雷達(dá)水位計(jì)不受溫度、濕度、水質(zhì)等因素影響,非接觸式測(cè)量避免了對(duì)水體的干擾,而且測(cè)量范圍廣,適用于大型水庫(kù)的水位監(jiān)測(cè)。
(二)雨量監(jiān)測(cè)技術(shù)
翻斗式雨量計(jì):是最常見(jiàn)的雨量監(jiān)測(cè)設(shè)備,由承雨器、上翻斗、計(jì)量翻斗、計(jì)數(shù)翻斗和干簧管等組成。雨水流入承雨器后,依次經(jīng)過(guò)上翻斗、計(jì)量翻斗,當(dāng)計(jì)量翻斗內(nèi)的雨水達(dá)到一定量時(shí),會(huì)翻轉(zhuǎn)一次,通過(guò)干簧管產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào),記錄降雨量。這種雨量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低,廣泛應(yīng)用于各類雨量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。
(三)數(shù)據(jù)傳輸與處理技術(shù)
數(shù)據(jù)傳輸:采用多種通信方式確保數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸。在信號(hào)良好的地區(qū),利用 4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將傳感器采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至數(shù)據(jù)中心;對(duì)于偏遠(yuǎn)山區(qū)等網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足的區(qū)域,通過(guò)衛(wèi)星通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,保證數(shù)據(jù)的完整性。同時(shí),部分系統(tǒng)還采用了自組網(wǎng)技術(shù),各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)之間可以相互通信,形成一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。
面臨的挑戰(zhàn)與未來(lái)展望:
盡管水雨情監(jiān)測(cè)技術(shù)取得了明顯進(jìn)步,但仍面臨一些挑戰(zhàn)。如極端天氣下傳感器的可靠性問(wèn)題,在強(qiáng)風(fēng)、暴雨、冰凍等惡劣條件下,傳感器可能出現(xiàn)故障;數(shù)據(jù)安全方面,隨著信息化程度提高,系統(tǒng)面臨網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險(xiǎn)。未來(lái),隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、量子通信等技術(shù)的不斷發(fā)展,水雨情監(jiān)測(cè)將朝著智能化、一體化、安全化方向邁進(jìn),為水庫(kù)管理提供更強(qiáng)大的技術(shù)支持。水庫(kù)管理信息化系統(tǒng)中的水雨情監(jiān)測(cè)技術(shù),正以其先進(jìn)的技術(shù)原理和高效的應(yīng)用,推動(dòng)著水庫(kù)管理模式的變革,在保障水資源合理利用和防洪減災(zāi)等方面發(fā)揮著不可替代的作用 。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.