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摘　要：水情自動測報系統在水電站經濟運行和防洪調度中起到重要作用，要求其水位測量數據準確可靠。單好采用浮子式水位計或雷達物位計進行水位測量，在實際運用中均存在一定弊端。本文結合沙縣城關水電站的情況，比較了這 2 種測量方式的優缺點，并提出雙原理水位報送，提高水位測量的準確性和可靠性。

1 引言

沙縣城關水電站位于福建省沙縣上游 5 km 的閩江支流沙溪，上游距三明市約 20 km，具有發電、航運相結合的綜合經濟效益。水情自動測報系統是應用遙測、通信、計算機技術，對江河流域及水庫的降雨量、水位、流量等數據進行采集、報送和處理的信息系統，為水電站防洪調度、節水增發等操作提供重要依據。

沙縣城關水電站水情自動測報系統的范圍包括龍頭安砂水電站壩下水位雨量站以下至沙縣壩址的區間流域遙測站點。系統共設置沙縣城關電廠水調中心（中心站）1 個，16 個遙測站，2 個中繼站。自建站點為城關壩上、城關壩下兩站點，并采用超短波和GPRS 網絡進行雙信道接收。在實際運行中，城關壩上、城關壩下兩站點的水位測量曾出現一定的偏差，技術人員對此開展了研究并提出技改方案。

2 浮子式水位計測量原理及特點

在沙縣城關水電站原有的水情自動測報系統中，壩上、壩下 2 個水位站的水位數據采用浮子式水位計進行測量。浮子式水位計安放在測量井的工作臺上，水位計由浮筒、配重錘、不銹鋼絲繩和計量輪等組成。其原理為：shou先設置井內初始水位 H0，測量出井內水深變化值 ΔH，則井內水位為：H=H0+ΔH。

浮子式水位計為機械機構，簡單可靠。但由于其安裝在測量井內，井內外通過連通管進行連通，汛期時河水非常渾濁，連通管容易產生淤堵，若未及時疏通，測量井內水位無法快速跟隨實際水位變化，會引起較大的測量誤差。

3 雷達物位計測量原理及特點

雷達物位計作為高精度的物位儀表，已獲廣泛應用。其雷達波由天線發出，抵達液面后反射，再被同一天線接收，雷達波往返的時間與天線到液面的距離成正比，故由此可以計算出實際液位。目前，雷達物位計測量技術日臻成熟，如改用雷達物位計進行水位測量，只要選型得當，安裝規范，參數設置正確，則能得出準確的測量數據。但雷達物位計屬于電子產品，有賴于供電電源和數據通信的支持，電子元件在壽命上也有限制。安裝在戶外時，還存在密封不良進水或受雷擊損壞等風險。

4 雙原理水位測量的改進方案

水情自動測報系統在水電廠防洪度汛中具有極其重要的作用，為進一步提高水位測量的可靠性，彌補浮子式水位計與雷達物位計在水位測量實際應用中可能出現的弊端，沙縣城關水電站對水情測報系統進行了雷達物位計與浮子式水位計雙原理水位測

量的改進。

4.1 改進方案

在河道上下游避開湍流的合適位置各增設 1 個雷達物位計，用于測量上下游水位。將其輸出的信號與原有的浮子式水位計測量數據同時接入遙測終端，通過設置不同的賬號，發往中繼站，再由中繼站轉發至水情測報系統。在水情測報系統內新增雙水位切換功能，通過修改雙水位記事本里的參數進行水位采集來源的切換。同時，兩種不同原理的測量水位均通過監控系統送至中控室的返回屏進行顯示（圖 1）。

4.2 實際運用

當雷達物位計測量正常時，水情自動測報系統選擇使用雷達物位計所測數據。一旦雷達物位計出現故障，則可快速切換至浮子式水位計的測量數據，確保水位數據可靠性和準確性。

5 結語

在水電站的水情自動測報系統中采用雷達物位計和浮子式水位計的雙原理水位報送，彌補了只用浮子水位計可能存在的水位數據更新不及時的問題，也彌補了只用雷達物位計可能因電子設備故障、雷擊、進水以及供電電源消失造成的水位報送缺失的問題。

改進后，在中控室可同時查看兩套不同原理的水位測量數據。當雷達物位計測量正常時，水情自動測報系統選擇使用雷達物位計所測數據。一旦雷達物位計出現故障，則可快速切換至浮子式水位計的測量數據，確保了水位數據可靠性和準確性。

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