水文测报技术在防汛抗洪中的应用

杨保松 杨立

摘 要：水文测报技术能够为防汛抗洪工作提供必要数据信息，保证防汛机构做出合理决策。水文测报技术可以通过计算机、通信、遥测等技术手段及时收集水库、湖泊水文信息，并及时传输和处理，为防汛抗洪提供决策依据，提高防汛抗洪工作水平。

关键词：水文测报技术;防汛抗洪;应用

中图分类号：P338文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）32-0060-02

Application of Hydrological Forecasting Technology in Flood

Control and Flood Fighting

YANG Baosong Yang Li

（Bureau of Hydrological and Water Resources of Sanmenxia Reservoir Area， Yellow River Water Conservancy Commission，Sanmenxia Henan 472000）

Abstract： Hydrological forecasting technology can provide necessary data information for flood control and flood control work， and ensure that flood control agencies make reasonable decisions. Hydrological forecasting technology can collect hydrological information of reservoirs and lakes in time through computer， communication， telemetry and other technical means， and transmit and process them in time to provide decision-making basis for flood control and flood control， and improve flood control and flood control work.

Keywords： hydrological forecasting technology;flood control;application

近年来，国家对水文测报工作重视程度不断提高，水文测报设施投入也不断加大，水文测报能力和测报技术有了显著提升，为防汛决策提供了强有力的支撑，一定程度上提高了我国防汛抗洪综合能力。

1 水文测报主要内容和水文测站测验仪器设备配置

1.1 水文测报主要内容

水文测验主要内容有水文站网规划和站网调整、勘测设立水文测站、设置水文观测设施、配置测验仪器设备、观测地表地下水位以及测验泥沙流量、观测降水等气象要素、开展水质监测、测量河道等地形断面、开展水文调查，并及时分析水文资料和报送水文信息资料。

1.2 水文测站测验仪器设备配置

水文测验仪器设备包括水位观测，通信、流量测验，悬移质泥沙测验，悬移质泥沙水样处理，推移质采样，床沙质采样，泥沙颗粒分析，降水量观测，蒸发观测，温度、湿度、风速、风向观测等气象观测，水质监测、地下水监测、墒情监测、冰情观测、数据传输等必需设备与仪器。各类测站仪器设备的数量应根据测站任务、测验项目和测站级别进行配置[1]。

2 水文测报技术仪器设备的选择

水文测报应根据不同水文测站水文测验项目和报汛任务书的要求选择不同技术仪器设备。

2.1 水位观测设备

水位观测设备分为直接观测设备和间接观测设备两大类。间接观测是利用机械、电子、压力等传感器感应作用，间接反映水位变化，也称为自记水位计。自记水位计根据工作原理，又分为接触式测量仪器（如浮子水位计、压力水位计、液介式超声波水位计、电子水尺等）和非接触式测量仪器（如气介式水位计、雷达或微波水位计、激光水位计等）两类。

2.2 流量测验设备

实测流量是通过专门的仪器设备进行流速和断面面积测量，并计算断面流量作业过程的方法。按照流量测验原理，可分为流速面积法、水力学法、化学（稀释）法和直接法等，测验仪器主要有断面测量起点距仪器（如起点距法、激光测距仪、GPS定位等），测量水深的仪器（如测深杆、测深锤、雷达测深仪、超声波测深仪等）和测量流速的仪器（如LS68旋杯式测速仪、LS25-1旋浆式测速仪、LS10旋浆式测速仪、雷达测速仪等）。在水力条件适合的河道还可以采用较为先进的声学多普勒剖面仪法。

2.3 泥沙测验设备

泥沙测验包括河流悬移质输沙率、推移质输沙率、床沙测定以及泥沙颗粒级配分析等。悬移质泥沙测验仪器分为瞬时采样器（如拉式横式采样器、锤击式横式采样器、遥控横式采样器等），积时式采样器（如瓶式采样器、调压式采样器、皮囊式采样器等）和测沙仪（如光电测沙仪、超声波测沙仪等）。推移质泥沙测验主要有器测法、坑测法、体积法及其他间接测定法。

2.4 降水和蒸发观测

降水观测仪器主要有雨量计、虹吸式自记雨量计和翻斗式自记雨量计等。按照传输方式可分为人工观测雨量计和自记雨量计。水面蒸发是指液体表面发生的汽化现象，蒸发观测主要仪器有E601B型水面蒸发器、20cm口径蒸发皿和自动蒸发器等。

2.5 水质监测设备和地下水监测设备

在水文监测过程中需要设置水质监测站，以便及时获得水質信息。通常在水质监测站中设置自动分析设备，对采集水质信息进行分析和预警。通常选择压力式水位仪或悬垂式水位仪监测地下水，同时还需要配备水温、水位和电导率潜水仪，对管道流量进行实时测量，保证渠道和管道正常输送[2]。

2.6 遥测终端设备

信息采集技术和远程通信技术能够保证水文测量高效化以及自动化，提高测量结果准确性，保证传输效率。水文测报系统需要选取合理的遥测终端设备，保证系统运行稳定，实现自动传输。

3 水文测报技术在防汛抗洪中的应用

3.1 数字化测图技术

随着计算机技术的发展，水文测报技术逐渐创新，数字化测图技术与计算机技术的结合，转变了传统白纸制图模式，符合当前时代发展需求。当前的数字化测图软件具有局域图形输出、图形编辑、图形生成和数据采集处理等功能，可在各种类型电子设备中运行，适合扫描仪扫入、数字化仪录入、电子平板和电子手簿自动记录，有效提高了水文测报和防汛抗洪预警能力。

3.2 航拍航测测量技术和GPS全球卫星定位系统

利用航拍航测测量技术和GPS系统，可实现全天候、高精度测量，为水文测报自动化提供强有力的技术支撑。在水文测报技术中，已经开始采用航拍航测测量和GPS全球定位系统，给水文测报带来了良好效果。

3.3 水文自动测报技术

为提高防汛抗洪能力，我国很多地区建立了遥测系统和水文报汛站，通过计算机网络、流量监测设施改造，建立起了水情数据库，提高了地区综合测量能力，实现水情信息自动化处理和查询。

3.4 水文缆道测流全自动微机控制技术

水文缆道属于测流取沙过程中的一项重要技术，涉及技术比较复杂。由于各个地区水文变化幅度、水流速度和地形特征不同，采取方式存在一定差异。水文缆道测流全自动微機控制技术主要加入了缆道控制平台和微机操作系统，采取全自动或半自动测流模式，及时打印出流量测流成果。

3.5 水位雨量采集固态存储技术

水位雨量采集固态存储技术利用先进的传感器，按照特定程序，将收集的信息存储在RAM中，能够在端口读取，也可以在显示器中显示。计算机系统能够完成水下数据收集、测量和资料编辑，实现防汛抗洪自动化。

4 结语

水文测报技术能够实现水情实时监测和及时传输，对我国综合防汛抗洪能力提高具有重要作用，各相关水文部门在加强水文基础数据采集质量的同时，应加强技术研究，创新工作模式，为各级防汛部门提供强有力的技术支撑，提升整个区域防汛抗洪工作质量，保障地方安全。

参考文献：

[1]朱晓原，张留柱，姚永熙.水文测验实用手册[M].北京：中国水利水电出版社，2015.

[2]王慧斌，徐立中，谭国平，等.水文自动测报物联网系统及通信组网与服务[J].水利信息化，2018（3）：1-6.