【摘要】新型儀器應(yīng)用于水文測(cè)驗(yàn)工作中，有效提高了水文測(cè)驗(yàn)工作效率和工作質(zhì)量。與傳統(tǒng)測(cè)驗(yàn)儀器和測(cè)驗(yàn)技術(shù)相比，新型儀器的優(yōu)勢(shì)不可比擬，新形勢(shì)下只有完全展現(xiàn)出新型儀器優(yōu)勢(shì)，才能實(shí)現(xiàn)提高水文測(cè)驗(yàn)工作整體水平的重要目標(biāo)。本文主要從幾項(xiàng)基礎(chǔ)水文測(cè)驗(yàn)工作出發(fā)，討論與之相應(yīng)的水文測(cè)驗(yàn)儀器和測(cè)驗(yàn)技術(shù)，促使水文測(cè)驗(yàn)最終目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】新型儀器；水文測(cè)驗(yàn)；應(yīng)用

前言

水文測(cè)驗(yàn)工作內(nèi)容主要包括流速觀測(cè)、水位觀測(cè)、波浪觀測(cè)、含沙量分析以及級(jí)配分析等，各項(xiàng)分布水文測(cè)驗(yàn)工作質(zhì)量好壞直接關(guān)系著水文測(cè)驗(yàn)工作整體質(zhì)量的高低。在水文工作全面開(kāi)展的時(shí)候，只有做好各環(huán)節(jié)的測(cè)驗(yàn)工作，確保各環(huán)節(jié)測(cè)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，確保水文整編資料的有效性，才能保證水文測(cè)驗(yàn)公的質(zhì)量。而水文測(cè)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)都依賴相應(yīng)的測(cè)驗(yàn)儀器和技術(shù)，只有充分展現(xiàn)出水文測(cè)驗(yàn)儀器和設(shè)備的重要性，才能為水文測(cè)驗(yàn)質(zhì)量的提高奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。尤其是隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，使得水文測(cè)驗(yàn)儀器不斷更新，水文測(cè)驗(yàn)新技術(shù)也大量涌現(xiàn)出來(lái)，一方面為水文測(cè)驗(yàn)工作注入了新的生命力，另一方面也為水文測(cè)驗(yàn)工作帶來(lái)了問(wèn)題。如何把握新技術(shù)和新型儀器的優(yōu)勢(shì)，提高水文測(cè)驗(yàn)工作質(zhì)量成為當(dāng)前水文部門(mén)研究的重要課題。

一、水位觀測(cè)常用儀器

水位觀測(cè)是水文測(cè)驗(yàn)工作的基本內(nèi)容之一，在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)期，水位測(cè)驗(yàn)工作中，水文站點(diǎn)均是人工觀測(cè)水位，人工工作量比較大，且容易受天氣條件等自然因素的影響，使得水位測(cè)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差，對(duì)實(shí)現(xiàn)水文測(cè)驗(yàn)工作最終目標(biāo)形成了極為不利的影響作用。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得水位觀測(cè)儀器也在不斷更新。目前，我國(guó)水位觀測(cè)工作中普遍使用的觀測(cè)儀器分別為浮子式水位計(jì)、壓力水位計(jì)以及超聲波水位計(jì)。其中，浮子式水位計(jì)的工作原理是利用浮子感應(yīng)水位，而壓力式水位計(jì)的工作原理是通過(guò)測(cè)量傳感器處的靜水壓力，觀測(cè)水位。其超聲波水位計(jì)則是通過(guò)測(cè)量超聲波從水面反射到返回中間的時(shí)間間隔，從而得出具體水位。

實(shí)際水位觀測(cè)中，浮子式水位計(jì)在使用中存在一定的問(wèn)題，主要是因?yàn)闇y(cè)井會(huì)因?yàn)榱魉械哪嗌吃斐伤粶?，造成水位誤差。為了確保水位觀測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性，就需要定期清除測(cè)井中淤積的泥沙。通過(guò)對(duì)三種水位觀測(cè)儀器的比較發(fā)現(xiàn)，浮子式水位計(jì)、壓力式水位計(jì)以及超聲波水位計(jì)各有其優(yōu)劣勢(shì)，由于超聲波水位計(jì)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，性能也更加可靠，所以更應(yīng)該廣泛應(yīng)用于水位觀測(cè)。而在水位觀測(cè)中使用超聲波水位計(jì)，必須明確其工作原理，即通過(guò)測(cè)量超聲波從水面反射到返回中間的時(shí)間間隔，根據(jù)聲速計(jì)算距離，從而得出具體水位。總之，只有選擇合適的水位觀測(cè)儀才能確保水位觀測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

二、流速觀測(cè)常用儀器

水文測(cè)驗(yàn)工作中，傳統(tǒng)流速測(cè)驗(yàn)方法主要是通過(guò)在河道斷面上布設(shè)垂線，且在不同深度施放傳統(tǒng)的流速觀測(cè)儀，從而測(cè)定出流速的分布情況。傳統(tǒng)流速測(cè)驗(yàn)儀器的缺點(diǎn)是測(cè)點(diǎn)有限、數(shù)據(jù)獲取復(fù)雜、工作量大。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，更多的流速觀測(cè)儀被應(yīng)用到流速測(cè)驗(yàn)工作中，取代了傳統(tǒng)的流速測(cè)驗(yàn)方法，也有效提高了流速測(cè)驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)度。目前，使用最為廣泛的流速觀測(cè)儀器為聲學(xué)儀器ADCP，這種流速觀測(cè)儀器在水文測(cè)驗(yàn)工作中的應(yīng)用，很好的解決了傳統(tǒng)流速觀測(cè)存在的問(wèn)題。

主要是因?yàn)槁晫W(xué)儀器ADCP的工作原理是利用多普勒效應(yīng)進(jìn)行測(cè)量。利用這種流速觀測(cè)儀器測(cè)流速，它的換能器發(fā)射脈沖，而脈沖遇到水體中懸浮物質(zhì)后產(chǎn)生回波信號(hào)，由于水中懸浮物質(zhì)會(huì)隨著水流而移動(dòng)，這就導(dǎo)致回波信號(hào)頻率與發(fā)射頻率存在誤差，通過(guò)計(jì)算這個(gè)誤差就可以計(jì)算出準(zhǔn)確的流速。

與傳統(tǒng)流速觀測(cè)儀器不同，聲學(xué)儀器ADCP具有明顯的優(yōu)勢(shì)。它的測(cè)量速度更快，可以通過(guò)對(duì)河道斷面的同步測(cè)量，以及時(shí)空分布頻率，獲取三維流速信息，消除流速測(cè)量對(duì)水體的干擾，確保流速觀測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。但由于聲學(xué)儀器ADCP也受河流含沙量、河床底部泥沙運(yùn)動(dòng)等因素的影響，所以為了降低這些因素對(duì)流速觀測(cè)結(jié)果的影響作用，可以適當(dāng)利用GPS技術(shù)予以改進(jìn)，最大限度提高流速觀測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)流速觀測(cè)的重要作用。

三、波浪測(cè)驗(yàn)常用儀器

波浪測(cè)驗(yàn)在水面交通運(yùn)輸、河流開(kāi)發(fā)等方面發(fā)揮著極為重要的作用，目前，可以使用的波浪測(cè)驗(yàn)方法非常多，例如立體攝影法、雷達(dá)測(cè)波法、光學(xué)測(cè)波法、聲學(xué)式測(cè)波法以及目測(cè)法等，每一種測(cè)驗(yàn)方法都具有各自的優(yōu)劣勢(shì)，只有根據(jù)具體情況采用適宜的測(cè)驗(yàn)方法，才能最大限度減小波浪測(cè)驗(yàn)的誤差，提高波浪測(cè)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。目測(cè)法是傳統(tǒng)波浪測(cè)驗(yàn)中普遍使用的方法，主要是因?yàn)檫@種方法非常便利，不需要過(guò)多的設(shè)備和儀器，但采用這種方法對(duì)觀測(cè)人員的專業(yè)水平要求比較高。而且這種波浪測(cè)驗(yàn)方法容易受到惡劣天氣等自然因素的影響，當(dāng)前波浪測(cè)驗(yàn)工作中為了確保測(cè)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)該盡量避免使用這種測(cè)驗(yàn)方法。聲學(xué)儀器是水文測(cè)驗(yàn)工作中極為重要的儀器和方法，一般應(yīng)用于流速測(cè)驗(yàn)工作中，但由于聲學(xué)測(cè)量方法的綜合性，也可以將其應(yīng)用于波浪測(cè)驗(yàn)工作中，在波浪測(cè)驗(yàn)工作中，聲學(xué)測(cè)波法的工作原理是通過(guò)矢量合成的方法對(duì)波浪進(jìn)行測(cè)量。但這些波浪測(cè)驗(yàn)方法也存在一些缺陷，在實(shí)際波浪測(cè)驗(yàn)工作中，就需要依據(jù)采用的波浪測(cè)驗(yàn)方法，盡量規(guī)避這些去缺陷的存在，確保波浪測(cè)驗(yàn)結(jié)果的有效性。

結(jié)束語(yǔ)

總之所述，新型儀器在水文測(cè)驗(yàn)工作中的應(yīng)用，對(duì)提高水文測(cè)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性發(fā)揮出極為重要的作用。水文測(cè)驗(yàn)工作中，為了確保測(cè)驗(yàn)結(jié)果的有效性，就必須結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的測(cè)驗(yàn)方法和測(cè)驗(yàn)儀器。

參考文獻(xiàn)：

[1]常魯寧，彭艷華，黃慧科等.新儀器、新設(shè)備在深圳水文測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，29（1）：23-24.

[2]寧波.基層水文測(cè)驗(yàn)工作中人員和儀器設(shè)備安全保障問(wèn)題的思考[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，（3）：2958-2958.

[3]韓澗峰.河北省張家口市水文測(cè)驗(yàn)技術(shù)提高的思考——基于大水文理念視角[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2010，18（6）：23-25，67.

[4]孫健，鞠政.基層水文測(cè)驗(yàn)工作中人員和儀器設(shè)備安全保障問(wèn)題的思考[J].吉林水利，2010，（12）：51-52.

[5]張峰.ADCP在山區(qū)性河流水文測(cè)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].氣象水文海洋儀器，2013，30（2）：92-93.