浅谈城市水文监控系统

浅谈城市水文监控系统　孙华（长江上游水文局合川分局谢智超　重庆市合川区４０１５２０）　摘要：水文监控在城市发展中占有重要地位，因此为提高水资源管理的效率和满足精细化的要求，以适应城市水文信息化建设　与管理的需要，建立统一的数据采集和传输规约，形成科学合理，相互兼容，资源共享的水文监控系统势在必行。　关键词：水文；水文监控　中图分类号：ＴＶ１２３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００４—７３４４（２０１３）２０—０２１０—０２　准确、快速的处理故障提供极大的帮助。配备了ＵＰＳ电源，保证监控系统　　为了规范水资源监控管理系统的设计、建设、管理，有必要加强城市　在断电时也可正常工作一段时间。组网功能：由于系统平台的先进性，监控系统可以非常容易的把各　水文监控系统的研究，为城市发展做出努力。下面就围绕着城市水文监　引言　控系统展开分析：　个监控点组成一个系统网络，所有数据信息都可集中到客户数据库中，　１城市水文监控系统简介　由预报中心的技术人员进行处理，并通过一个ｗｅｂ页面上进行显示。　从上世纪９Ｏ年代以来，随着现代科技的飞速发展，越来越多的新技　北斗卫星测站终端是在其后端设备的控制指令下发送数据报告的，　术运用于各行各业，人们对信息传递的要求越来越高，尤其是在水文监　它在收到后端设备的发送数据报告指令后，直接向卫星发送信息，其信　测方面。在这些大量的监测、预报任务中，为实现原始数据实时传输、汇　道编码与调制方式为码分多址即ＣＤＭＡ方式，利用冗余编码方法使得入　总；提高水文监测预报的实时性、可靠性，采用先进科技手段对水文监测　站数量达到２００站／ｓ，按照水利水文信息传输整点报的需求，以１０ｍｉｎ收　管理系统进行改造已势在必行。　集全部站点数据计算此类用户理论上可容纳ｌ２万测站用户，所以其信　城市水文监控系统是一个综合利用无线数据传输技术、计算机网络　道容量极大。目前此类用户数量仅为８００个左右，可以不考虑信道拥挤　技术、数据库技术、通信技术、ＧＰＳ卫星定位技术、自动控制技术、新型传　问题。　感技术、自动检测技术等构成的无线监控系统。该系统贴合各水文勘测　４北斗卫星系统在城市水文监控中的应用　站实际情况，无论其实用性、可靠性、技术先进性、经济性等方面都有许　１－系统的测站由传感器（包括雨量计、水位计等）、遥测终端、北斗卫星　多创新，能对水文勘测站现有的水位（温）、流量、悬沙、悬颗、卵推、床沙、　降水、蒸发等等各种设备和环境实行监控，在进行数据处理的同时完成　终端、电源等，由遥测终端作为核心，完成水情信息的采集、存储并控制　　通信功能，提高了系统可靠性并有效降低了系统成本，大大提高城市流　北斗卫星终端完成信息的发送和指令的接收。现在已经使用北斗卫星系统传输水情信息的水情自动测报系统已　域水资源的科学管理水平。　有：大渡河瀑布沟电站水情自动测报系统、乌江彭水、银盘水情自动测报　１．１部门职能　系统，国家防汛抗旱指挥系统汉口分中心等等。已有近８００个测站运行，　长江委水文局是为长江流域综合治理、防汛抗旱、工程建设、水资源　１．３北斗卫星系统的信道容量　开发和可持续利用等开展流域水文站网建设、水文水资源监测、水环境　监测评价、河道水库测绘、水资源调查评价、水文气象预报、水文分析计　算、水文自动测报、河道泥沙演变研究等工作的专业机构。　系统的畅通率都保持在９８％以上。可见北斗卫星系统在我国的水情自动　测报系统运用存在广阔的前景。　２水资源监控设备的技术要求　２．１一般技术要求　１－２城市水文监控系统主要功能　１．１水资源监控设备应能应用在以下环境　无线移动监控系统在监控系统中具有准确、及时、智能化、可靠性高　２．室外设备：环境温度Ａ类为一２５～５５℃，Ｂ类为一１Ｏ～４５℃；水体不能冰　等特点，具体表现在以下方面：　　维护方面：监控系统可根据实时上传的告警信息和实时运行信息，　冻；相对湿度为９５％；特殊环境下使用时，应对所用设备提出特殊要求，　进行系统故障自诊断，确定系统的故障范围或故障发生点，为维护人员　如表１所示。宣　业夸ｋｒ窜　§　船夸　，窜　夸　妊ｊ　宣　，　亭夸　夸　・业，９　｝宣　、搴　业毫　ｋｒ业　毫妊宣　ｒ窖　毫　夸　ｒ专　—奎　窜ｋｒ毫　—奎　毫　啦　尊　－，奎　窜　两者之间产生比较明显的湿陷作用之后，能够使坝体来重新的分布它内　部的应力，同时，可以增强坝体的稳定性，并且使其抗击变形的性能也一　定得到更强。正是由于这样的特点，才使得此种灌浆方法在宽心墙坝和　均质土坝中应用的十分广泛。　（３）如果采用这种灌浆方式，就可以非常有效的来修补现存的一些　坝体裂缝。而且在实际的具体施工的过程中，很多时候我们是不需要完　整的墙体防渗的，可能更主要的工作是要修复一些小的渗漏裂缝，因为　如果这些小的裂缝修补不及时，往往会导致大面积的渗漏甚至是坝体的　垮塌。所以坝体劈裂的灌浆方式就非常适用于这种情况。　把建筑的承重墙的结构来应用于防渗墙的建造当中，这样就可以很有效　的来降低防渗墙的高度了，对于提高施工的效率也会起到非常大的作　用。　３结束语　总之，水利工程作为一项极其重要的民生工程和国家安全工程，我　们在进行建设施工的过程中必须要认真的进行施工的防渗管理，只有这　样才能够确保我们的水利工程建设不断的进步，不断的造福于人民。　２防渗墙的施工工艺的探析　参考文献　【１】李子维．水利工程施工质量管理　水利工程资讯，２００７，１　１．　水利工程施工过程中的防渗方法虽然很多，但是对于每一种方法的　［２］吴晓旭．现代水利工程施工质量管理体系的建立【Ｊ］．工程企业管理，　　施工工艺都是不能忽视的，混凝土的防渗墙由于其防水的性能比较好，　２００８，９．塑性混凝土防渗墙技术在大同水库施工中的应用【Ｊ］．沿海企业　同时还可以有效的来抵抗来自地下的水平荷载，因此在各类水利工程的　【３】汪炳生．建造中被广泛的应用。可是混凝土防渗墙的施工还是存在着许多的问　与科技，２００７．　题，很多地方都需要改进。主要是因为防渗墙的施工要求比较高，需要在　地下打比较深的地基才行，但是这样又会影响施工的进程，同时造成不　收稿日期：２０１３—８—３０　必要的浪费。因此我们在今后的研究过程中就需要对防渗墙的结构来进　作者简介：李海文（１９８０一），男，汉族，助理工程师，本科，主要从事水利水　行必要的创新，尽量让墙体可以承受到更大的竖向荷载，例如我们可以　电工程建筑测量及管理工作。　表１室外设备条件　４．４直接法水质测量仪可具有的以下功能　环境温度　（１）故障报警、显示和诊断功能；能够将故障报警信号输出到远程控　最低（℃）　最高（℃）　制网的功能；　Ａ类　－２５　５５　（２）被测参数越限报警和报警信号输出功能；　Ｂ类　一１Ｏ　４５　（３）水下感应电极自动清洗功能。　室内设备：环境温度为一１０叶４０℃；室内水质仪器的环境温度不低于　５地下水监测传感器　０℃；相对湿度不大于９５％。如表２所示。　地下水位的测量分为人工观测和自动监测两种方法。　表２室内设备条件　地下水位的测量宜使用跟踪式地下水位计，压力式地下水位计可自　环境温度　动测量小口径地下水观察井（管）内的地下水位。如果地下水观测井足够　最低（℃）　最高（ｏＣ）　大，可以使用其他类型的水位计测量地下水位，如浮子式水位计。　室内设备环境温度　一１Ｏ　４０　地下水位的最大测量误差应为±１ｃｍ，或不大于水位量程的±Ｏ．２％。地　室内水质仪器的环境温度　０　下水位测量要求应符合ＳＬ１８３—２００５的规定。　地下水中含泥沙、杂质很少，可用冷水水表和电子远传水表计量水　水下设备应具有相应的耐压、密封性能和耐腐蚀性。　量，也可用其他管道流量计计量水量。以泉水形式自流出地面、采用明渠　应能适用于一般淡水水体，包括中水和一般污水。用于严重污染水　流量测量方法时，宜用堰槽流量计计量流量。地下水水质测量的取样分　体时，应注意所用设备的适用性。　析应在实验室进行。地下水质的自动观测，可用直接法水质测量仪进行，　２．１．２水资源监控设备的测量准确性一般应符合如下要求　也可用水质自动分析仪器进行。　明渠流量测量误差不大于５％，部分堰槽测流的流量测量误差允许　为不大于８％；管道流量测量误差不大于５％：水位测量的误差不大于　６移动监测设备　２％。量程，或不大于±２ｃｍ。地下水位测量误差不大于±１ｃｍ。水质参数的测　以运载方式分，移动监测设备可以分为水资源移动监测车和水资源　量分析方法和最低检出限等要求应符合ＳＬ２１９的规定，如表３所示。　移动监测船两种形式。它们都可以携带水量和水质监测设备、仪器，具有　表３水资源监控设备的测量准确性要求　水质、水量的移动监测功能。移动监测车应有适度的空间，安装和携带所　最低　最高　需的水质采样器、水质分析仪，并且应有水质分析所需的供排水系统、电　力供应和工作人员工作环境，可以直接在野外取样，作必要的分析。移动　明渠流量测量误差　５％　监测船的要求和移动监测车相同，如监测船较大，空间和工作环境的安　堰槽测流的流量测量误差　８％　排应更为合理。　管道流量测量误差　５％　在移动监测车、船上可以携带和安装明渠和管道流量监测设备，可　２，２水资源监控设备应具有一定的防雷抗干扰的性能　以进行必要的明渠流量监测。比较适用的明渠流量测量仪器是转子流速　由于使用场合、设备功能、地区的不同，对所用设备防雷性能要求的　仪、电磁流速仪、电波流速仪、声学多普勒点流速仪、超声测深仪等。外夹　差别很大，应按实际情况确定防雷要求。安装在现场工作，尤其是连接通　式声学流量计适用于管道流量的移动监测。　信传输设备时，水资源监控设备应有相应的外部和内部避雷措施，以保　移动监测车、船应配有便携式电脑、专用的无线通信设备、自动定位　护传感器、通信设备、数据采集传输设备、记录设备，也应保护安装水资　设备，并宜配有数据传输设备、图像采集设备。　源监控设备的专用站房、设施等建筑。避雷措施基本要求应符合ＳＬ６１—　移动监测车应有较好的越野性能，较大的内部空间。移动监测船的　２００３、ＧＢ５００５７的规定。水资源监控设备的应用应按照各种设备的使用　船体尺寸、动力应按使用要求决定。　手册规定进行安装操作，并应在符合使用条件规定的范围内应用。用于　７结束语　水资源监控、本标准没有规定技术要求的水位、水深、降水、墒情等测量　城市水文监控系统在城市发展中扮演着重要角色，本文分析了监控　仪器的性能应符合其相关标准要求。　系统的组成以及运行过程，对遇到的一些问题进行了分析，希望本文的　３管道流量计　分析能够给相关的工作人员以启示和借鉴。　声学时差法管道流量计可测量满管水流的某一或几个直径的平均　流速，也可测量平行的几个水层的平均流速，由测得流速推算管道平均　参考文献　流速，再依据管道过水断面面积推算流量。声学时差法管道流量计分为　【１］唐跃平．天津海河闸数字水文站的设计及其应用『Ｊ１．水利水文自动化，　换能器和主机两个部分，用专用电缆连接。一般只使用单路（声束）的流　２００４（０１）．　量计。管道直径很大时，管内水流干扰较大，或流量测量准确性要求高　『２］杨丰，杨俊青．多普勒法测流技术简介『Ｊ１．水文，２００４（０２）．　时，应使用多路（声束）的流量计，测量两个以上直径（或水层）的流速。　【３】马骏，刘德富，纪道斌，杨正健，易仲强三峡水库支流库湾低流速条件　实际应用中，低流速时，当管道直径￣＞２５０ｍｍ，管内流速小于ｌｍ／ｓ时，　下测流方法探讨及应用Ⅲ．长江科学院院报，２０１１（０６）．　流速绝对误差按ｌｍ／ｓ量级计算；当管道直径￣＜２５０ｍｍ，流速小于２ｍ／ｓ时，　『４】阮芬，马树升，自清俊，樊铭京．超声波流量计的测流原理及其应用研　流速绝对误差按２ｒｎ／ｓ量级计算。　究『Ｊ］．山东农业大学学报（自然科学版），２００６（Ｏ１）．　４水质监测设备　４．１直接法水质测量仪通过测量传感器　收稿日期：２０１３—８—１４　直接测量出水中水质参数的数值。测量传感器应用离子选择性电极　作者简介：孙华（１９８３一），男，助理工程师，大学本科，主要从事水情报　以及光学、电量、压力、温度等传感器直接或间接测量得到水质参数。常　汛、网络管理等工作。　用于常规水质参数测量，也可以用于ＣＯＤ、ＢＯＯ、ＴＯＣ、ＳＡＣ、Ｎ｝Ｌ—Ｎ、Ｎ０　谢智超（１９８８一），男，助理工程师，大学本科，主要从事水质监测等工　Ｎ以及重金属离子等参数的直接测量。　作。　直接法水质测量仪分为便携式和在线式两种。　４．２便携式直接法水质测量仪应具有以下基本功能　（１）参数设定、校对、显示功能；　（２）测得数据的存储、显示功能。　４＿３在线式直接法水质测量仪应具有以下基本功能　（１）时间及参数设定、校对、显示功能；　（２）具有测得数据的存储、显示功能；　（３）断电保护和来电自动恢复功能。