降水是水文循環(huán)的重要環(huán)節(jié),也是影響區(qū)域水資源調(diào)配、防汛減災(zāi)的關(guān)鍵自然因素。精準(zhǔn)掌握降雨的時(shí)長(zhǎng)、強(qiáng)度與分布規(guī)律,是水利工作開(kāi)展的基礎(chǔ)。遍布各地的水文雨量監(jiān)測(cè)站,扎根山野河道、水庫(kù)流域,默默捕捉每一次降雨變化,持續(xù)采集基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù),為區(qū)域水旱災(zāi)害防御、水資源科學(xué)管理提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐,是水利監(jiān)測(cè)體系中基礎(chǔ)且重要的設(shè)施。
水文雨量監(jiān)測(cè)站是一體化自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備,整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、適配性強(qiáng),能夠適應(yīng)野外復(fù)雜自然環(huán)境。設(shè)備主要由雨量傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、通信模塊和供電系統(tǒng)組成,部分站點(diǎn)可搭配輔助設(shè)備監(jiān)測(cè)周邊環(huán)境、水位等配套數(shù)據(jù)。多數(shù)監(jiān)測(cè)站采用露天布設(shè)模式,機(jī)身采用防水、防腐材質(zhì),可抵御風(fēng)雨、溫差變化等自然影響,適合長(zhǎng)期在戶外穩(wěn)定運(yùn)行,無(wú)需人工實(shí)時(shí)值守。
翻斗式雨量傳感器是監(jiān)測(cè)站的核心感知部件,也是數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵。其工作原理依托簡(jiǎn)單的機(jī)械平衡原理,雨水通過(guò)頂部承水口匯入設(shè)備內(nèi)部,慢慢積蓄在分體式翻斗容器中。當(dāng)單側(cè)斗體的雨水達(dá)到設(shè)定容量,重力會(huì)打破平衡,促使翻斗自動(dòng)翻轉(zhuǎn)倒水,同時(shí)觸發(fā)脈沖信號(hào)。數(shù)據(jù)采集模塊會(huì)實(shí)時(shí)捕捉信號(hào),統(tǒng)計(jì)、換算出降雨量、降雨強(qiáng)度等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),完整記錄降雨起止時(shí)間與變化過(guò)程。
數(shù)據(jù)采集完成后,監(jiān)測(cè)站會(huì)通過(guò)4G、物聯(lián)網(wǎng)等無(wú)線通信方式,將整理后的雨情數(shù)據(jù)定時(shí)傳輸至水利監(jiān)測(cè)平臺(tái)。后臺(tái)系統(tǒng)會(huì)持續(xù)匯總、儲(chǔ)存各站點(diǎn)數(shù)據(jù),形成區(qū)域降雨動(dòng)態(tài)臺(tái)賬。工作人員可通過(guò)平臺(tái)實(shí)時(shí)查看各地雨情變化,掌握流域內(nèi)降雨整體態(tài)勢(shì),擺脫了傳統(tǒng)人工巡查、定時(shí)觀測(cè)的局限,大幅提升雨情數(shù)據(jù)采集的時(shí)效性與連續(xù)性。
在水利監(jiān)測(cè)體系中,水文雨量監(jiān)測(cè)站是雨水情監(jiān)測(cè)“三道防線”的重要一環(huán),銜接高空氣象監(jiān)測(cè)與地面水文站點(diǎn)監(jiān)測(cè),形成天地協(xié)同的立體化監(jiān)測(cè)格局。相較于傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)方式,自動(dòng)化雨量監(jiān)測(cè)站可實(shí)現(xiàn)二十四小時(shí)不間斷工作,在暴雨、陰雨等惡劣天氣中也能穩(wěn)定采集數(shù)據(jù),填補(bǔ)夜間、異常天氣下人工監(jiān)測(cè)的空白。密集布設(shè)的監(jiān)測(cè)站點(diǎn),能夠細(xì)化區(qū)域降雨監(jiān)測(cè)范圍,精準(zhǔn)反映局部降雨差異,讓雨情監(jiān)測(cè)更加細(xì)致全面。
在實(shí)際應(yīng)用中,水文雨量監(jiān)測(cè)站的作用體現(xiàn)在多個(gè)水利工作場(chǎng)景。汛期時(shí)節(jié),持續(xù)更新的雨量數(shù)據(jù)可以幫助工作人員預(yù)判河道、水庫(kù)水位漲幅趨勢(shì),為防汛調(diào)度、隱患巡查、人員轉(zhuǎn)移安排提供參考依據(jù)。日常水資源管理中,長(zhǎng)期積累的降雨數(shù)據(jù),能夠助力工作人員分析區(qū)域降水規(guī)律,為水庫(kù)蓄水調(diào)度、農(nóng)田灌溉用水、生態(tài)補(bǔ)水規(guī)劃提供數(shù)據(jù)參考,助力水資源合理利用。同時(shí),雨情數(shù)據(jù)也能為山體滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)研判提供輔助支撐。
作為基層水文監(jiān)測(cè)的重要載體,水文雨量監(jiān)測(cè)站以穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)、持續(xù)的數(shù)據(jù)輸出,扎根水域一線。無(wú)數(shù)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)聯(lián)動(dòng)組網(wǎng),織密全域雨情監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),用精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)的水文數(shù)據(jù),助力水利工作科學(xué)化、精細(xì)化開(kāi)展,默默守護(hù)著流域水域安全與區(qū)域生態(tài)穩(wěn)定。
