浅谈超声波水位计在跨河索道上的安装

　　1 引言

　　超声波水位计是水位观测实现自动化和数字化的最常用观测仪器之一，特别是北方多泥沙河流，压力式自记水位计和气泡式自记水位计因受泥沙太大等因素影响无法使用，而浮子式自记水位计则由于浮子井易于被多沙河流的泥沙淤积，且清淤困难，故其使用受到一定限制，而非接触式超声波水位计不受河流泥沙大小的影响，是北方多泥沙河流水位自动化遥测设备的首选。但普通的超声波水位计安装需修建自记水位塔，水位塔不但要具备抗御设计洪水的能力，而且要能保证观测断面在水流摆动的情况下也能观测到水位数据，使得建成的水位自动观测设备观测得到年度全变幅的水位数据，且要使得水位塔本身对河流的自然流态不产生不利影响，从而最大限度保证水位自动化遥测的稳定性、可靠性和准确性。由于天然河道水流的摆动难以避免，且水位塔本身阻挡水流而改变自然流态的现象也难以避免，这些问题对水位塔的选址选型等设计工作带来很大的困扰。本文提出了一个采用跨河索道安装超声波水位计的简易方法，该方法有效避免了以上问题对超声波水位计安装方面的困扰，同时探讨了索道弹跳等因素对超声波水位计观测精度影响的处理办法，在河道水位自动化遥测设施建设方面具备一定的参考价值。

　　2 问题的提出

　　水位是研究区域产汇流规律及防汛减灾的最基础水文数据之一，是每个水文站必需的观测项目。

　　采用超声波水位计观测水位，是近年来水位数据数字化自动监测并远距离传输的重要手段。但天然河道上安装超声波水位计，既要便于安装以降低工程费用，且要保证一定的观测精度，还要使仪器在日常运行中具有一定的稳定性，且易维护保养，同时对测验河段水流特性不产生不良影响，对其他测验设施设备的正常运行不产生不良影响。因此超声波水位计在天然河道的安装，是水文基础设施建设的一个重要研究课题。

　　目前大多数水文站点安装超声波水位计，都是在河道主流或水边浇筑钢筋混凝土水位计塔，在砼柱顶横臂上架设超声波水位计，这样不但施工难度大，投资费用高，且存在以下几点问题：

　　(1)河槽主流一旦发生摆动或倒槽，超声波水位计将无法使用;

　　(2)超声波水位塔柱本身雍水使的水位抬高，特别是由于涨水时柴草等漂浮物过多缠绕于柱身，超声波水位计测量到的水位代表性较差，据与通断面直立式水尺对比观测，最大误差在0.3m 以上;

　　(3)水流受到柱身干扰，改变河道水流形态;

　　(4)大洪水时，柱身受到河床冲淤变化影响，不安全;鉴于以上问题，通过研究探索，笔者认为可以将超声波水位计安装在跨河索道上。