有關(guān)水文監(jiān)測工作及技術(shù)的相關(guān)分析

中國電建集團(tuán)中南勘測設(shè)計研究院有限公司 湖南 長沙 410014

1 引言

水文監(jiān)測工作是在水文工作中獲取各項(xiàng)水文數(shù)據(jù)的重要手段，是水文工作的基礎(chǔ)性工作內(nèi)容，此工作的開展對于目前我國大力開展生態(tài)文明建設(shè)工作并推進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)社會的快速穩(wěn)定發(fā)展起到重要作用。結(jié)合水文監(jiān)測工作結(jié)果，可以作為水文測驗(yàn)方式改革、測試方式優(yōu)化的依據(jù)，有助于提升水文管理水平。尤其目前新形勢下加大水利工程建設(shè)力度的同時，對于水文監(jiān)測工作的要求也同步提高，這就需要推進(jìn)水文監(jiān)測工作改革和創(chuàng)新，提升水文監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用效果。

2 水文監(jiān)測系統(tǒng)的新特點(diǎn)

目前隨著我國水利工程的建設(shè)與發(fā)展，水利工程建設(shè)和管理能力已經(jīng)基本滿足消除水害等基本需求，但是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢下又表現(xiàn)出水利行業(yè)監(jiān)管能力無法滿足水資源、水生態(tài)、水環(huán)境等需求，為此就需要推進(jìn)水文監(jiān)測模式創(chuàng)新，新的水文監(jiān)測系統(tǒng)則表現(xiàn)出以下特點(diǎn):一是優(yōu)先開展巡測工作并將駐巡結(jié)合的特點(diǎn)。目前水利事業(yè)的蓬勃發(fā)展也增加了對水文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的需求量，這就需要進(jìn)一步增加水文監(jiān)測的控制點(diǎn)和斷面數(shù)量，而且僅僅依靠水文測站的建設(shè)難以滿足上述要求，需要進(jìn)一步發(fā)展巡測技術(shù)和系統(tǒng)，做好對流量、流速、泥沙和水質(zhì)等水文要素的巡測。而且在此巡測工作中，可以采取在巡測車或巡測船上使用針對性的水文監(jiān)測設(shè)備的方式，或者還可以通過通信設(shè)備的同時應(yīng)用，及時將監(jiān)測數(shù)據(jù)向接收中心傳輸。

二是實(shí)現(xiàn)自動測報和遠(yuǎn)程管理的特點(diǎn)。在目前的水文監(jiān)測系統(tǒng)中通過先進(jìn)信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用提升了監(jiān)測系統(tǒng)的智能化水平，同時也使得水文監(jiān)測設(shè)備更加使用和可靠。在此自動化水文監(jiān)測系統(tǒng)中，通過自動化傳感器、遙測終端機(jī)等先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用來自動采集數(shù)據(jù)，通過通信設(shè)備和接受處理裝置實(shí)時傳輸和處理數(shù)據(jù)，通過遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)以及應(yīng)用相應(yīng)的系統(tǒng)軟件，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動測報，推進(jìn)監(jiān)測站點(diǎn)無人化自動測報模式的實(shí)現(xiàn)。

三是構(gòu)建應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速相應(yīng)的特點(diǎn)。水文監(jiān)測的重要作用就是對我國突發(fā)性的水災(zāi)害事件進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)報，比如我國比較常見的水庫出險、堤防決口、堰塞湖、泥石流、突發(fā)性水污染等等水災(zāi)害，可以通過應(yīng)急監(jiān)測功能的發(fā)揮，為政府部門應(yīng)對這些突發(fā)事件提供決策依據(jù)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急響應(yīng)速度的提升和災(zāi)害所造成損失的降低。

3 當(dāng)前水文監(jiān)測工作存在的問題

在目前水文監(jiān)測相關(guān)技術(shù)快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的同時，也表現(xiàn)出此類技術(shù)應(yīng)用效果方面的相應(yīng)問題:一是在應(yīng)用信息技術(shù)將水文監(jiān)測獲取的數(shù)據(jù)與最初的監(jiān)測資料開展對比工作時容易出現(xiàn)異常，導(dǎo)致二者對比結(jié)果可信度的降低，同時也由于缺乏有效的整合技術(shù)將二者有效整合，需要針對數(shù)據(jù)對比時發(fā)現(xiàn)的問題由工作人員進(jìn)行逐一排查，此過程中的工作量較大而且人工排查問題的效率較低，因此會降低水文資料整編和匯編的自動化水平，降低此整編工作時效性和可靠性。二是基于目前水文監(jiān)測技術(shù)的快速發(fā)展，所用傳統(tǒng)的水文監(jiān)測設(shè)備也難以滿足新技術(shù)的要求，因此不利于先進(jìn)技術(shù)應(yīng)有作用的發(fā)揮，降低了新技術(shù)的應(yīng)用效果。三是目前頻繁的人類活動會對河流狀況造成改變而造成水文要素不穩(wěn)定的問題，進(jìn)而也會對水文監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響，從而導(dǎo)致水文監(jiān)測工作質(zhì)量的降低。四是隨著目前水文監(jiān)測技術(shù)的快速發(fā)展，逐漸出現(xiàn)多種新型的水文監(jiān)測模式，同時也加快了各項(xiàng)水文監(jiān)測設(shè)備的更新?lián)Q代速度，這也對相應(yīng)工作人員的專業(yè)技術(shù)水平提高更高要求。但是在實(shí)際工作中缺乏容易由于工作人員難以及時掌握新技術(shù)和設(shè)備使用方法等而影響監(jiān)測結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，影響新監(jiān)測技術(shù)應(yīng)有效能的發(fā)揮。

4 水文監(jiān)測相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用

4.1 遙感技術(shù)的應(yīng)用 遙感監(jiān)測技術(shù)中的地基雷達(dá)監(jiān)測以及航天航空雷達(dá)監(jiān)測技術(shù)可以應(yīng)用于監(jiān)測地表水流量作業(yè)中，前者可以在岸邊橋旁布置，通過接收器和發(fā)射器之間的傳播差來監(jiān)測水流量。后者則可以監(jiān)測流速和水深，便于掌握水體的各種情況。此種技術(shù)在人口稀少以及條件惡劣的環(huán)境中有著顯著的應(yīng)用優(yōu)勢。還可以將此技術(shù)應(yīng)用于地下水水位監(jiān)測中，表現(xiàn)出較高的監(jiān)測質(zhì)量和效率。

4.2 ZigBee和GPRS的應(yīng)用 應(yīng)用ZigBee技術(shù)可以短距離傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，此技術(shù)屬于無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，成本較低。應(yīng)用GPRS則可以遠(yuǎn)距離傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，此技術(shù)屬于網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，在需要時還會消耗能源。通過這兩種技術(shù)的應(yīng)用可以優(yōu)勢互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)水文監(jiān)測范圍的擴(kuò)大，同時也提升監(jiān)測效率和質(zhì)量。

4.3 3S技術(shù)的應(yīng)用 通過此技術(shù)中的RS技術(shù)可以掃描水資源地表信息，可以遠(yuǎn)距離監(jiān)測水資源。通過其中的GIS技術(shù)可以實(shí)時整理分析所獲取的信息內(nèi)容并向計算機(jī)設(shè)備上傳，便于工作人員掌握水資源的地理信息。通過其中的GPS技術(shù)可以準(zhǔn)確和快速定位水位資源的地理位置，提升水文監(jiān)測工作效率。

5 提升水文監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用效果的措施

針對水文監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用中表現(xiàn)出的問題，為了提升新技術(shù)的應(yīng)用效果，首先應(yīng)該不過于以來計算機(jī)技術(shù)開展監(jiān)測數(shù)據(jù)的對比和分析工作，通過人工逐一核對的方式來保證監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果的準(zhǔn)確性。還要采取及時整編水文資源以及日清月結(jié)的方式來提升工作效率。其次是從政府層面上給予政策優(yōu)惠和支持、保證資金充足，及時采購和更新先進(jìn)的水文監(jiān)測設(shè)備并引入先進(jìn)監(jiān)測技術(shù)手段，用于創(chuàng)新水文監(jiān)測模式。還要加強(qiáng)對基礎(chǔ)監(jiān)測設(shè)施的巡檢和維護(hù)工作，保障各項(xiàng)監(jiān)測工作的高效開展。再次是創(chuàng)新水文監(jiān)測工作方式。結(jié)合不同地區(qū)的水資源利用情況制定如跨地域調(diào)水等解決方案，加強(qiáng)人類活動的監(jiān)控等。最后就是加強(qiáng)對水文監(jiān)測工作人員的培訓(xùn)工作，通過專業(yè)講座和技術(shù)培訓(xùn)、提升考核標(biāo)準(zhǔn)要求等方式及時更新工作人員的專業(yè)理論知識并提升其水文監(jiān)測技術(shù)水平。

6 結(jié)語

目前水文監(jiān)測技術(shù)隨著我國科技的發(fā)展而不斷發(fā)展進(jìn)步，雖然有助于提升水文監(jiān)測工作效率和質(zhì)量，但是也表現(xiàn)出一定的問題，需要在未來的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用中，針對性解決上述問題，同時也加大新技術(shù)的研發(fā)力度，結(jié)合多科學(xué)來構(gòu)建更加完善和先進(jìn)的水文與信息技術(shù)系統(tǒng)，提升水文監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集能力和整理能力，同時也提升對河流供水的預(yù)報預(yù)警和防洪工程體系的聯(lián)合調(diào)度能力等。