隨著科技的不斷進(jìn)步，水情測報系統(tǒng)和智慧水務(wù)平臺已成為現(xiàn)代水資源管理的核心。這些先進(jìn)的技術(shù)不僅能夠?qū)崟r監(jiān)控水體的各項(xiàng)指標(biāo)，還能通過數(shù)據(jù)分析預(yù)測潛在的水資源問題，從而為決策者提供科學(xué)依據(jù)。在當(dāng)前全球水資源日益緊張的背景下，水文監(jiān)測系統(tǒng)和智慧水務(wù)平臺的應(yīng)用顯得尤為重要，它們?yōu)閷?shí)現(xiàn)水資源的合理分配、高效利用和保護(hù)提供了可能。水情測報系統(tǒng)依賴多種傳感器設(shè)備來捕獲關(guān)鍵水文信息，涵蓋了水位、降水量、水流速度、蒸發(fā)量、含沙濃度、冰層厚度、水體溫度等多個維度。不同監(jiān)測水域依據(jù)其特性，最核心的監(jiān)測參數(shù)通常是水位與降雨量。

       水位監(jiān)測裝置于水情測報體系內(nèi)，水位被視為反映水體狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)，故而水位監(jiān)測傳感器扮演著至關(guān)重要的角色，主要分為直接接觸型與非接觸型兩大類。

① 靜水壓式水位計(jì)，標(biāo)稱測量范圍可達(dá)25米，借由檢測液體靜態(tài)壓力并將之轉(zhuǎn)譯為電信號，經(jīng)線性校正與溫度補(bǔ)償后，以4-20mA形式輸出。其優(yōu)勢在于成本效益高且安裝便捷，但需注意其測量重復(fù)性可能波動，需周期性校準(zhǔn)。

② 浮球式水位傳感器，常見量程為5米，構(gòu)造涉及浮球、電子組件、信號傳遞部件及導(dǎo)管等，利用磁場效應(yīng)，液位變化與電阻值呈比例變動。該設(shè)備造價低廉、安裝簡易，不過在懸浮雜質(zhì)密集環(huán)境中可能影響其自由浮動。

③ 電容式水位傳感器，一般量程10米，利用水的導(dǎo)電性，在設(shè)備外壁布置多級電極，水位變化引發(fā)特定電極導(dǎo)通，據(jù)此判斷水位高度。

④ 磁致伸縮水位計(jì)，量程可達(dá)18米，依據(jù)發(fā)送脈沖產(chǎn)生的磁場變化與反射時間差計(jì)算水深，以其廣泛應(yīng)用性和高可靠性著稱。

⑤ 超聲波水位探測器，典型量程15米，采用非接觸方式，發(fā)射并接收高頻超聲波脈沖以測定水位，需留意存在一定的測量盲區(qū)。

⑥ 雷達(dá)成像水位儀，同樣擁有15米的典型測量范圍，通過雷達(dá)波的發(fā)射與接收時間差來確定水位，其工作原理基于微波傳播速度接近光速。

⑦ 衛(wèi)星遙感監(jiān)測，這是較為前沿的技術(shù)，利用遙感衛(wèi)星收集并處理地表及內(nèi)陸水域的測高數(shù)據(jù)，盡管尚處于研發(fā)與探索階段，但展現(xiàn)出巨大的潛力和應(yīng)用前景。

2、雨量傳感器

在水情通報系統(tǒng)中，監(jiān)測降水的重點(diǎn)在于掌握降水時間、降水量及其強(qiáng)度。降水的測量手段多樣，既包括借助衛(wèi)星與雷達(dá)的間接監(jiān)測，也有直接使用雨量計(jì)進(jìn)行實(shí)地測量的方式。

① 容柵式雨量計(jì)通過電氣閥門靈活控制進(jìn)出水，能有效抵御雨水沖擊，確保了測量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

② 翻斗型雨量傳感器是一種普及型設(shè)備，它利用特制漏斗集雨，當(dāng)積水達(dá)到設(shè)定閾值時，漏斗翻轉(zhuǎn)釋放水分，同時觸發(fā)傳感器記錄雨量，適用于長期追蹤降水變化。

③ 重量感應(yīng)式雨量傳感器基于重量變化的快速響應(yīng)技術(shù)，通過測量質(zhì)量的細(xì)微變動來精確量化雨量。

④ 光學(xué)雨量感應(yīng)器運(yùn)用光學(xué)原理，內(nèi)置光源與接收器，根據(jù)光強(qiáng)減弱的程度來評估降水強(qiáng)度。

⑤ 壓電效應(yīng)雨量傳感器則是通過雨滴撞擊傳感器表面產(chǎn)生的壓力變化，轉(zhuǎn)化成電信號輸出，以此來判斷雨量大小。選擇合適的雨量傳感器需考慮具體應(yīng)用場景和環(huán)境特點(diǎn)。

3、蒸發(fā)量

蒸發(fā)量指一段時間內(nèi)水分蒸發(fā)散逸到大氣中的總量，通常以毫米為單位表示蒸發(fā)掉的水層深度。針對水面和土壤的蒸散量，需采用專門的蒸發(fā)器進(jìn)行測定，如小型蒸發(fā)皿、大型蒸發(fā)站或蒸發(fā)盆等。

4、含沙濃度

我國眾多河流攜帶大量懸浮泥沙，成為高含沙河流。含沙量監(jiān)測關(guān)注于懸浮和推移等各種輸沙方式的總體沙量。

① 振動測量法利用含沙水流通過振動管時引起振動頻率變化的特點(diǎn)，不同含沙量對應(yīng)不同振動周期，通過周期變化即可推算含沙量。

② 光學(xué)測量法根據(jù)含沙量不同對光的吸收或散射效果的差異來測定，包括光電法和激光測量法等。

③ 聲學(xué)測量法，涵蓋超聲波反射法和衰減法，前者利用超聲波遇到沙粒反射的特性，后者則根據(jù)超聲波在含沙水流中衰減的規(guī)律，通過傳感器監(jiān)測衰減系數(shù)以確定含沙量。

5、冰層深度

對于我國北方地區(qū)，河流冰情的自動監(jiān)測與預(yù)測是防洪抗凌的關(guān)鍵。河流冰層厚度測量復(fù)雜，受水質(zhì)渾濁及高含沙量影響大，技術(shù)挑戰(zhàn)顯著。傳統(tǒng)的鉆孔測量方法依賴人工鉆孔和直接測量。而電導(dǎo)率法、電容感應(yīng)法和光譜分析法等雖為現(xiàn)代技術(shù)，但在實(shí)際應(yīng)用中易受外界因素干擾。

       綜上所述，水文監(jiān)測系統(tǒng)和智慧水務(wù)的發(fā)展和應(yīng)用，極大地提升了我們對水資源的認(rèn)識和管理能力。通過這些技術(shù)，我們不僅能夠更加精準(zhǔn)地監(jiān)測水文狀況，還能有效預(yù)防和應(yīng)對水資源危機(jī)，確保水資源的可持續(xù)利用。未來，隨著技術(shù)的進(jìn)一步完善和普及，智慧水務(wù)將在全球范圍內(nèi)發(fā)揮更大的作用，為構(gòu)建節(jié)水型社會和實(shí)現(xiàn)水資源的長期安全提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

       中交路橋科技基安云智慧水務(wù)系統(tǒng)其使用對象不僅僅局限于水廠管理者，對于水務(wù)工作決策者、水管維護(hù)員、營收業(yè)務(wù)員與用戶均適用，該系統(tǒng)集數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、管網(wǎng)巡線、管線布控、供水綜合運(yùn)營調(diào)度、供水漏損控制、營收收費(fèi)等于一體，助力水利發(fā)展。