一．引文

山洪雨水情防洪自動監(jiān)測是山區(qū)防洪減災與應急預警的關鍵技術支撐，監(jiān)測系統(tǒng)由雨量、水位、流速、視頻等多類終端與數(shù)據(jù)傳輸、平臺解析模塊共同構成，研究人員將整套系統(tǒng)視作山洪災害防御體系中的前端感知核心。監(jiān)測設備依托氣象與水文傳感技術對降雨、河道水位、斷面流量等要素進行不間斷采集，數(shù)據(jù)被實時上傳至管理平臺并通過模型算法實現(xiàn)汛情研判與預警發(fā)布，為人員轉移、工程調度與應急處置提供可靠依據(jù)。

二．監(jiān)測原理

雨量監(jiān)測站以翻斗式或壓電式傳感結構為工作基礎，翻斗式設備通過機械翻轉計量降雨累積量，殼體內部的雙斗室在承接雨水后產(chǎn)生重心偏移，翻轉動作被計數(shù)模塊轉化為電信號并換算為時段降雨量。壓電式雨量監(jiān)測設備利用沖擊振動原理完成測量，雨滴撞擊感應面板產(chǎn)生的微振動被轉化為電脈沖信號，設備把脈沖數(shù)量與降雨強度建立對應關系從而實現(xiàn)無機械部件測量。水位監(jiān)測設備依托壓力式、雷達式或超聲波技術工作，壓力式傳感器將水體壓力轉化為液位高度數(shù)據(jù)，雷達與超聲波設備通過發(fā)射與接收回波的時間差計算水面距離，設備把液位數(shù)值與河道基礎信息結合為洪水預警提供基礎參數(shù)。

三．技術參數(shù)

山洪雨水情監(jiān)測設備的技術參數(shù)被設計為適配山區(qū)復雜環(huán)境，降雨量測量范圍覆蓋0～4mm/min，測量精度控制在±3%以內，分辨率0.1mm/0.2mm/0.5mm，設備支持分鐘級降雨強度與小時降雨量統(tǒng)計。7米雷達水位計監(jiān)測量程0～7m，測量精度保持在±3mm水平，響應時間不超過1s，可對水位陡漲陡落過程進行完整捕捉。雷達流速監(jiān)測設備流速測量范圍為0.1～20m/s，0.1～40m/s，測量精度優(yōu)于±0.01m/s，可在暴雨、濃霧、風沙等天氣下保持穩(wěn)定工作。通信單元支持4G與北斗衛(wèi)星雙鏈路傳輸，數(shù)據(jù)發(fā)送間隔可在2min及以上靈活設定。供電系統(tǒng)采用太陽能板與蓄電池組合方案，設備在連續(xù)陰雨天氣下可維持7天以上連續(xù)運行，整機防護等級達到IP68標準，可在-30℃～70℃溫度區(qū)間內穩(wěn)定工作。

四．技術優(yōu)勢

自動監(jiān)測設備的非接觸與一體化結構使山洪監(jiān)測工作的可靠性有所提升，雨量與水位設備被安裝在山體坡面、河道岸邊等無人值守區(qū)域，無需人員現(xiàn)場值守即可完成全時段數(shù)據(jù)采集，山區(qū)交通不便與汛期危險區(qū)域的監(jiān)測盲區(qū)被大幅壓縮。非接觸式測量方式使設備不與水體直接接觸因而不受漂浮物撞擊、泥沙淤積與水體腐蝕影響，設備維護周期被顯著延長。雙鏈路通信模式使數(shù)據(jù)傳輸中斷風險有所降低，單條鏈路故障時備用鏈路可自動切換保障數(shù)據(jù)不丟失。設備自帶本地數(shù)據(jù)存儲功能，斷電或斷網(wǎng)期間采集信息被自動保存，網(wǎng)絡恢復后可自動補傳確保監(jiān)測序列完整。平臺端具備閾值設置，預警響應時間與處置效率得到明顯改善。

五．應用場景

山洪雨水情防洪自動監(jiān)測設備被廣泛應用于山區(qū)防洪全流程場景，山區(qū)小流域把監(jiān)測站點布設在溝道入口、支流匯合處等關鍵位置，對降雨與水位變化進行實時跟蹤，為小流域山洪預警提供直接數(shù)據(jù)支撐。河道沿線與水庫周邊區(qū)域借助監(jiān)測設備掌握水位與流量變化趨勢，為水庫泄洪、閘壩調度與堤防防守提供決策依據(jù)。山洪地質災害易發(fā)區(qū)段將監(jiān)測數(shù)據(jù)與地質條件資料結合使用，對滑坡、泥石流等次生災害風險進行提前研判。鄉(xiāng)鎮(zhèn)與行政村的預警責任主體通過平臺接收實時雨水情信息，把預警指令快速傳遞至村組與農(nóng)戶，使臨災轉移避險組織工作更具時效性。水利、應急、氣象等多部門將監(jiān)測數(shù)據(jù)納入共享平臺，跨部門協(xié)同研判與應急聯(lián)動機制得到強化。

六．總結

山洪雨水情防洪自動監(jiān)測技術持續(xù)向智能化、微型化、高可靠方向迭代，傳感技術、無線通信與邊緣計算的深度融合使傳統(tǒng)人工巡查模式得到補充。監(jiān)測設備在極端降雨與山洪突發(fā)過程中保持穩(wěn)定輸出，數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性與準確性使山區(qū)防洪減災的前置預判能力有所提升。隨著監(jiān)測網(wǎng)絡密度不斷加大與算法模型持續(xù)優(yōu)化，自動監(jiān)測系統(tǒng)將在山洪災害防御中發(fā)揮更突出作用，為保障山區(qū)群眾生命財產(chǎn)安全與流域防洪安全提供堅實技術支撐。