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不同類型河道監測站因技術原理和結構設計的差異,在技術特性上呈現出明顯區別,這些差異決定了它們在不同河道環境和監測需求下的適用性。按監測功能劃分,河道監測站可分為水位監測站、流量監測站、水質監測站及綜合監測站四類。水位監測站的核心技術特性在于水位測量精度和環境適應性,其中浮子式水位監測站測量精度較高,誤差通常在 ±1 厘米以內,但對水質要求較高,若水中存在大量淤泥或漂浮物,易導致浮子卡滯,影響監測準確性;超聲波式水位監測站無需接觸水體,避免了水質對設備的影響,但受空氣濕度和溫度變化影響較大,在高溫高濕環境下,測量誤差可能擴大至 ±3 厘米;雷達式水位監測站則不受水汽、溫度及水質影響,測量精度穩定在 ±2 厘米左右,且適應惡劣天氣能力強,適合在暴雨、暴雪等惡劣天氣下長期運行。
流量監測站的技術特性集中在流量測量方法和數據處理能力上。多普勒流速儀流量監測站通過發射超聲波或電磁信號,測量水流速度,再結合河道斷面面積計算流量,適用于河道斷面規則、水流較穩定的區域,測量范圍通常為 0.01 - 10 米 / 秒,數據更新頻率可達 1 分鐘 / 次;堰槽式流量監測站則通過在河道內設置標準堰或槽,利用水位與流量的固定關系計算流量,測量精度高,但對河道改造要求高,且僅適用于中小流量的河道,當流量超過堰槽最大承載能力時,測量結果會出現偏差;聲學多普勒流速剖面儀(ADCP)流量監測站則能同時測量多個斷面的水流速度,適用于大斷面、大流量的河道,測量范圍廣,但設備成本較高,且需要專業人員進行安裝和維護。
水質監測站的技術特性主要體現在水質參數的監測范圍和準確性上。常規水質監測站通常監測 pH 值、溶解氧、濁度、電導率等參數,采用電極法或光學法進行測量,其中 pH 值測量范圍為 0 - 14,誤差 ±0.1;溶解氧測量范圍為 0 - 20 毫克 / 升,誤差 ±0.2 毫克 / 升;濁度測量范圍為 0 - 1000NTU,誤差 ±5%。而重金屬水質監測站則采用原子吸收光譜法或離子選擇電極法,可監測鉛、鎘、汞等重金屬離子,測量精度可達微克 / 升級別,但設備體積較大,通常需要固定安裝在監測站點,且需要定期更換試劑。
綜合監測站則整合了水位、流量、水質等多種監測功能,技術特性表現為多參數協同監測和數據融合能力。其配備多種類型的傳感器,能同時采集多個水文水質參數,數據處理單元通過特定算法對不同參數數據進行融合分析,揭示各參數之間的關聯關系,如水位變化對水質濁度的影響。同時,綜合監測站的通信模塊支持多數據通道傳輸,可將不同類型的監測數據分類上傳至管理平臺,便于工作人員全面掌握河道狀況。例如,在某重要飲用水源地的河道監測中,綜合監測站同時監測水位、流量、溶解氧和濁度,當監測到水位驟降時,結合流量數據判斷可能是上游取水增加,同時發現濁度升高,進而分析可能是水位下降導致河床泥沙泛起,及時通知水源地管理部門采取防護措施。