一．概要

在城市水文監(jiān)測體系中，內(nèi)澇預(yù)警依賴精準(zhǔn)的水文數(shù)據(jù)支撐，雷達(dá)水位計(jì)與翻斗式雨量計(jì)作為核心監(jiān)測設(shè)備，分別承擔(dān)水位與雨量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其技術(shù)性能直接影響內(nèi)澇預(yù)警的時(shí)效性與準(zhǔn)確性。二者通過協(xié)同運(yùn)作，為城市防洪排澇調(diào)度提供靶向數(shù)據(jù)支撐，成為守護(hù)城市安全的重要技術(shù)保障。

二．雷達(dá)水位計(jì)原理及優(yōu)勢

雷達(dá)水位計(jì)憑借非接觸式測量優(yōu)勢，在城市復(fù)雜水環(huán)境監(jiān)測中占據(jù)重要地位。該設(shè)備核心由發(fā)射與接收裝置、信號處理器及天線構(gòu)成，其工作機(jī)制基于微波脈沖技術(shù)實(shí)現(xiàn)：天線持續(xù)發(fā)射雷達(dá)波，這些雷達(dá)波接觸水面后形成反射信號，再被天線接收。研究人員認(rèn)為，雷達(dá)波往返時(shí)間與天線到水面距離呈正比，且其傳播速度為固定常數(shù)，通過記錄脈沖波往返時(shí)長即可計(jì)算出水位數(shù)據(jù)，這種原理使其測量精度達(dá)到毫米級別。

非接觸式測量特性讓雷達(dá)水位計(jì)具備極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。它無需與水體直接接觸，避免了測量部件被腐蝕、堵塞及水流沖擊造成的磨損，降低設(shè)備故障率與維護(hù)成本。同時(shí)其內(nèi)部系統(tǒng)配備風(fēng)浪濾波功能，能有效消除水面波動(dòng)帶來的測量誤差，即便在高溫、高壓或腐蝕性環(huán)境中仍能保持?jǐn)?shù)據(jù)穩(wěn)定。不過在寒冷環(huán)境下，天線易出現(xiàn)結(jié)晶或結(jié)冰現(xiàn)象導(dǎo)致數(shù)據(jù)報(bào)錯(cuò)，且安裝需避開障礙物與漂浮物，同時(shí)保證垂直于水面以覆蓋完整雷達(dá)波，這些因素需在實(shí)際部署中重點(diǎn)考量。

在城市內(nèi)澇監(jiān)測場景中，雷達(dá)水位計(jì)的應(yīng)用覆蓋多個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。低洼路段、立交橋下及涵洞等易積水區(qū)域通過布設(shè)該設(shè)備，可實(shí)時(shí)捕捉水位動(dòng)態(tài)；窨井水位流量監(jiān)測站將其與多普勒超聲波流量計(jì)等集成，能高精度檢測管網(wǎng)水位以實(shí)現(xiàn)提前預(yù)警；河道與渠道監(jiān)測點(diǎn)安裝的雷達(dá)水位計(jì)，則為流域防洪調(diào)度提供連續(xù)水位數(shù)據(jù)。某城市排水系統(tǒng)改造中引入該設(shè)備后，暴雨天氣里及時(shí)捕捉到水位異常上升，城市管理部門迅速啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案調(diào)度排水泵站，成功規(guī)避內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。

三．翻斗式雨量計(jì)原理及優(yōu)勢

翻斗式雨量計(jì)作為降水量監(jiān)測的經(jīng)典設(shè)備，以結(jié)構(gòu)簡潔、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于城市氣象觀測。其主要構(gòu)造包含接水漏斗、翻斗及計(jì)數(shù)裝置三部分：接水漏斗位于頂部，開口面積經(jīng)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)以平衡集水效率與測量精度，下方連接帶隔板的翻轉(zhuǎn)式漏斗狀容器即翻斗，隔板將其分為兩個(gè)獨(dú)立腔室，底部則配備機(jī)械或電子式計(jì)數(shù)裝置。

翻斗式雨量計(jì)的測量原理通過雨量與翻斗翻轉(zhuǎn)次數(shù)的轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)。承雨口收集的雨水經(jīng)過濾網(wǎng)進(jìn)入計(jì)量翻斗，當(dāng)單個(gè)腔室積水達(dá)到預(yù)設(shè)量時(shí)，翻斗在重力作用下翻轉(zhuǎn)并排出雨水，同時(shí)另一個(gè)腔室開始接水，每一次翻轉(zhuǎn)對應(yīng)固定降水量（通常為0.1至0.5毫米），計(jì)數(shù)裝置通過記錄翻轉(zhuǎn)次數(shù)換算出總降水量。水文監(jiān)測人員指出，這種測量方式直觀可靠且造價(jià)較低，安裝與運(yùn)維操作相對簡便，使其成為中小強(qiáng)度降水監(jiān)測的優(yōu)選設(shè)備。

在城市內(nèi)澇防控中，翻斗式雨量計(jì)的部署具有明確針對性。城市各區(qū)域布設(shè)的設(shè)備將實(shí)時(shí)雨量數(shù)據(jù)通過無線傳輸模塊上傳至云平臺(tái)，為管理者提供全域雨情分布信息。在農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域，其監(jiān)測數(shù)據(jù)能幫助優(yōu)化用水方案，而氣象愛好者與科研人員也可借助這些數(shù)據(jù)開展相關(guān)研究，多元應(yīng)用場景使其成為水文監(jiān)測體系的基礎(chǔ)設(shè)備。

四．翻斗式雨量計(jì)與雷達(dá)水位計(jì)的協(xié)同運(yùn)用

雷達(dá)水位計(jì)與翻斗式雨量計(jì)在城市內(nèi)澇監(jiān)測中形成互補(bǔ)協(xié)作關(guān)系。雨量數(shù)據(jù)為水位變化趨勢提供預(yù)判依據(jù)，水位數(shù)據(jù)則直觀反映降雨引發(fā)的實(shí)際積水狀況，二者結(jié)合使內(nèi)澇預(yù)警從“單一監(jiān)測”轉(zhuǎn)向“綜合研判”。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合，兩類設(shè)備的數(shù)據(jù)可同步接入城市監(jiān)測預(yù)警平臺(tái)，經(jīng)分析處理后通過LED屏向公眾提示風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)為管理部門調(diào)度排水設(shè)施、啟動(dòng)應(yīng)急方案提供科學(xué)支撐。

隨著城市內(nèi)澇防控需求升級，雷達(dá)水位計(jì)與翻斗式雨量計(jì)的技術(shù)迭代持續(xù)推進(jìn)。抗低溫天線設(shè)計(jì)、智能自清潔功能的加入使雷達(dá)水位計(jì)環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)一步增強(qiáng)，翻斗式雨量計(jì)則通過優(yōu)化翻斗結(jié)構(gòu)、集成太陽能供電模塊提升測量精度與續(xù)航能力。這些技術(shù)改進(jìn)讓兩類設(shè)備在復(fù)雜城市環(huán)境中的監(jiān)測效能不斷提升，為構(gòu)建更精準(zhǔn)、高效的內(nèi)澇預(yù)警體系提供堅(jiān)實(shí)設(shè)備保障。