史婧 介立杰 郭澎 张鑫鑫 郭松

【摘要】：由于现在科技水平的日益提升，水文测验仪器也必须紧跟时代潮流，应用精度高、分辨率好的测验仪器进行水文测验，从而精确、快速的获取水文相关数据。本文就水文测验中水位、流量、含沙量、降水量等方面代表性新型仪器的应用情况进行介绍，希望可以为水文工作者提供一些有价值的参考。

【关键词】：新型仪器；水文测验；应用情况

水文工作中，水文测验工作是非常关键的，可以将最新的、最原始的水文资料提供给相关工作人员，极大方便了相应工作的开展。随着国家对水文工作的日益重视和科技水平的不断提高，水文工作面临着良好的发展形势，水文的社会影响也越来越广泛。因此，不断提升水文测验工作质量，探讨传统设备、方法与新设备、新技术在水文中的应用情况，探索水文测验现代化技术，实现水文数据快速、精准获取，加快水文科技现代化步伐，更好的服务国民经济建设。笔者就水文测验中几个代表性新型仪器做初步介绍，以期为水文工作者提供一些参考。

1水位测验方面新型仪器的应用

水位测验作为水文测验中最为基本的项目，以往，传统水位观测容易受到天气、风浪、特殊洪水的影响，导致测验结果产生较大误差，且人力投入大。新型仪器在水位测试方面相较于传统仪器来说，优势非常明显，例如自记式水位观测仪器的应用，提高了水位观测的工作效率。目前自记式水位观测仪器主要有浮子式水位计、压力式水位计、超声波水位计等种类，但在实际工作中，这些新型的水位测验仪器会受到制造水平、适用条件、水位变化和外部环境等因素的影响，也存在着一些弊病。例如，浮子式水位计在高水测验时，随着水位涨落，容易出现钢丝绳打滑、平衡锤触底等现象，造成水位测验数据不准确；压力式水位计的感压面在实际测验中受泥沙淤积影响，需要进行定期清理；超声波水位计容易受到河道漂浮物或者泥沙等外部环境影响，出现水位测验不准确现象。

2流量测验方面新型仪器的应用

在流量测验方面，大部分水文站目前采用缆道、测船流速仪方法测流，在河道断面上布设多条垂线，在不同深度施放流速仪，测定流速。虽然这些传统方法使用范围广，也取得了一定的成绩，但也存在不足，由于测点有限，数据获取复杂，数据处理工作量较大，测验工作中需要的人员多、耗时长、工作量大，流量测验精度受测次影响较大，且不能实现流量实时报汛。在目前的水文流量测验工作中，一些新型的在线测流仪器已经开展使用，例如超声波测流仪、声学多普勒流速剖面仪，在水流平稳的河道站、渠道或堰闸站，已取得了良好的使用效果，但这些新型仪器在实际测验中也受到一些环境限制，例如一些测站水位陡涨陡落，断面冲淤变化大、河道漂浮物较多，或是河道含沙量较大的情况下，不适宜采用声学多普勒流速剖面仪施测，此时还需要采用传统的流量测验方法。

3含沙量测验方面新型仪器的应用

传统的含沙量测量是工作者将野外现场的水样取回实验室中，通过比重瓶法或是烘干法进行含沙量测量，这种方法操作复杂、效率低，不能实现连续监测。为改变这一现状，科研工作者研制了同位素测沙仪、光电式测沙仪、超声波悬沙测量仪等新型仪器。这些新型仪器提高了传统泥沙分析工作效率的同时，也降低了人力投入，例如光学后向散射浊度仪利用光学后向散射原理，通过浊度传感器监测和记录浊度和悬浮沉积物浓度，监测悬浮物质，实现连续监测，在河口、海湾等地区已经得到初步应用。但光学后向散射浊度仪测量的并非是实际含沙量，而是浊度数据，需要通过校准试验，建立浊度和浓度关系，进行浊度和浓度转化，从而得到含沙量数值。且光学后向散射浊度仪作为一种光学仪器，测量精度会受到泥沙粒径、级配、浓度、气泡、生物等许多因素影响，在含沙量变化和水动力条件比较复杂的地区，通过研究光学后向散射强度和含沙量之间的关系，得到数据，存在较大误差，并不适用。

4、降水量测验方面新型仪器的应用

目前降水量测验大多采用自记雨量计，其仪器维护、比测校核、测验精度一般能满足降水量测验要求，但在气候、地理位置特殊的地区，存在影响降水量测验精度的因素。例如海拔较高的山区，冬季气温最低的两个月，特别是背阴的山坡，翻斗雨量计翻斗内结冰后，融化的雨雪水量存在误差，且这一部分的误差不容易测定。日常工作中，需要对遥测雨量站点做好巡查和维护，定期检查雨量传感器的盛雨器、清理灰尘杂物、清理翻斗、注水联调计算测量误差。并做好数据短期和长期的对比分析，雨量数据与邻近站点的对照，易结冰站点遥测数据与人工观测数据的对比分析工作。

结语

随着先进技术的发展，水文现代化的不断建设和完善，越来越多的新型测验仪器应用在水文测验工作中，新型仪器相对于传统仪器，其测量准确度、精度及效率得到了大幅提升，且节约了人力、物力。但值得注意的是，一些新型仪器虽然在某些区域得到使用，但新型仪器也存在着一定的弊端，受制于人员、技术、资金等多方面的因素，新仪器的推广和应用程度远远不够，这需要相关工作者积极研究，不断实验与改进，从而研发出更加完善的水文测验仪器，通过水文科学技术的不断发展，逐步实现水文测验现代化。

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