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黃河中游水文測區雷達水位計使用研究與軟件開發

文檔作者：常桂榮1　田國強2　常桂強2 文檔來源： 1. 黃河水利委員會上游水文水資源２. 黃河水利委員會中游水文水資源局		更新日期： 2026年07月16日	點擊數：
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環境治理與發展 區域治理
黃河中游水文測區雷達水位計使用研究與軟件開發
常桂榮1　田國強2　常桂強2
1. 黃河水利委員會上游水文水資源，甘肅　蘭州　030600
２. 黃河水利委員會中游水文水資源局，山西　太原　030600
摘要：雷達水位計在黃委中游測區的高含沙量、多漂浮物的河流上的應用，為黃河中游水文測區的水文監測工作提供了極大便利，
而雷達水位計數據監控處理系統軟件的開發，更是解決了雷達水位計監測數據密度大、數據檢索困難的難題，在黃河中游水文測區使
用雷達水位計進行水文監測工作中如虎添翼，效果大增。
關鍵詞：黃河中游測區；雷達水位計；水文監測
目前，雷達水位計已經廣泛適用于
黃河中游水文測區的水文監測與報汛工作
中，雷達水位計的使用加強了水文測站水
位監測密度、提高了工作效率，減輕了測
站職工的勞動強度，同時也提供了監測水
位數據的共享速度，為黃河流域防汛工作
提供了強有力地支持。
一、雷達水位計的原理與特點
雷達水位計是從測距儀演變而來，利
用電波反射測距原理制成，工作頻率約為
2GHz，測量量程達，精度較高。
對于中游測區來說，由于中游測區河
流洪水時含沙量大、漂浮物比較多，傳統
的浮子式、接觸式水位計等在中游測區使
用起來困難比較大，而雷達水位計是非接
觸式測量水位計，不受高含沙量、浮冰、
漂浮物等影響，其更大的優點是無機械磨
損、非接觸型測量，全天候工作，抗干擾
能力強傳感器可靠精度達1.5 毫米，壽命長，
易維護測量與水質無關，連續在線采集，
太陽能供電，無線傳輸，無需開挖電纜溝，
對渠道襯砌、植樹等工程施工無影響，成
本低，安裝維護簡單，因此在黃河中游測
區水文測報工作使用范圍越來越普遍。
二、雷達水位計黃委中游測區使用
的局限
盡管雷達水位計在黃委中游測區的使
用帶來了極大地方便，但在幾年來的使用
過程中，也反映出一些不足之處：
（1）對黃委中游水文測區來說，報
訊是汛期工作的重中之重，特別是洪水期，
山區河流暴漲暴落，由于雷達水位計數據
記錄密度較大，每六分鐘一個數據，數據
量大帶來的不便是不能隨時掌握水位的變
幅及最高最低水位，檢索起來比較困難，
為測站報汛工作帶來很大困惑，尤其是夜
間值班時，由于雷達水位計不具備自動檢
索和報警功能，所以站上職工在漲水期間
為了不漏報洪水，常常是夜間值班人員一
夜要時不時盯著電腦顯示屏上雷達水位計
記錄數據，并人工記錄其漲落變幅，給報
訊帶來極大不便。
（2）由于雷達水位計正常情況下每
日有241 組數據，按照中游測區水文測站
任務書要求，每日要求按段制摘錄水位，
一般是一段制、二段制、四段制、十二段
制、二十四段制，段制的要求按照水文測
站的洪水特點及水文測站的分級和任務不
同而不同，而雷達水位計密集的數據為測
站摘錄數據帶來極大困難。
（3）由于雷達水位計密集的觀測數
據，每年觀測數據多大十幾萬組數據，而
年終整編使用的北方片整編軟件中，數據
量也是根據水文測站任務書要求摘錄，在
十幾萬組數據中摘錄出幾千組數據，其工
作量也是巨大的。
上述為黃委會中游測區各水文測站在
使用雷達水位計過程中遇到的普遍問題，
為了解決這些困難，通過分析研究認為，
通過開發軟件的手段，把這些繁瑣的工作
交給計算機來解決是可行的最佳途徑。
三、雷達水位計數據監控與處理軟
件開發
黃委會中游測區在研究雷達水位計數
據庫結構特點的基礎上，按照中游測區的使
用要求和特點，開發了一套軟件“雷達水位
計數據監控處理系統”，基本上解決上述困
難，經過一個多月的試用，效果良好。
（1）“雷達水位計數據監控處理系
統”有兩個版本，“雷達水位計數據監控
處理系統”（單站版）適用于站上只有一
臺水位計的站，“雷達水位計數據監控處
理系統》”（多站版）適用于站上有多臺
水位計的站。（2）軟件具備水位實時監控，
報警、間隔半小時水位查詢摘錄、日水位
查詢摘錄、年終整編數據摘錄功能。①水
位實時監控：實時監控當前水位，隨時查
詢當日當前時間以前的特征值數據，包括
最高、最低水位及發生時間、水位變幅、
每個半小時摘錄水位等數據，為報訊提供
了極大方便。②報警功能：設置上下限報
警水位后，開啟報警開關，系統會在設置
的水位范圍內報警，這樣測站人員洪水期
晚上可以適當休息了，不用擔心漏報水位
的事發生了。③隨意查詢每日的間隔半小
時水位摘錄過程，為報訊提供方便，并提
供基本信息：包括最高最低水位及相應時
間、查詢日數據記錄數，水位變幅，過程
線對照、打印水位過程數據等。④任意查
詢每日的水位摘錄情況，水位摘錄是根據
各站任務書要求進行摘錄的，提供日平均
水位計算，提供對照過程線、打印摘錄成
果功能。⑤無論是間隔半小時摘錄水位還
是日水位查詢摘錄，均提供異常水位處理
功能，異常水位是指雷達水位計在運行過
程中由于溫度變化等原因，會出現與實際
水位不符的數據，有時非常高、有時非常
低，有時與實際水位相差幾米甚至十幾米，
這種數據要進行處理。⑥年終整編數據加
工是一件非常辛苦的事，從每年的十幾萬
組數據中挑選出整編需要的數據，工作量
是非常大的，使用本軟件幾十秒就可搞定。
四、結語
總之，雷達水位計數據監控處理系統
是一款集數據監控、報警、報訊水位摘錄、
整編數據摘錄的軟件，為黃委會中游局基
層測站輕松使用雷達水位計提供了一個相
當良好的平臺。
參考文獻：
[1] 張勇, 唐聰聰, 高東紅. 某水電站
表孔溢洪洞水力特性模型試驗研究[J]. 水
利規劃與設計,2015(10):61-63.
[2] 于楓. 我國水文測驗工作發展現狀
及對策探討[J]. 地下水,2018,40(1):197-198.

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