城市内涝监测：雷达水位计与翻斗式雨量计的应用

一．概要

在城市水文监测体系中，内涝预警依赖精准的水文数据支撑，雷达水位计与翻斗式雨量计作为核心监测设备，分别承担水位与雨量的关键数据采集任务，其技术性能直接影响内涝预警的时效性与准确性。二者通过协同运作，为城市防洪排涝调度提供靶向数据支撑，成为守护城市安全的重要技术保障。

二．雷达水位计原理及优势

雷达水位计凭借非接触式测量优势，在城市复杂水环境监测中占据重要地位。该设备核心由发射与接收装置、信号处理器及天线构成，其工作机制基于微波脉冲技术实现：天线持续发射雷达波，这些雷达波接触水面后形成反射信号，再被天线接收。研究人员认为，雷达波往返时间与天线到水面距离呈正比，且其传播速度为固定常数，通过记录脉冲波往返时长即可计算出水位数据，这种原理使其测量精度达到毫米级别。

非接触式测量特性让雷达水位计具备极强的环境适应性。它无需与水体直接接触，避免了测量部件被腐蚀、堵塞及水流冲击造成的磨损，降低设备故障率与维护成本。同时其内部系统配备风浪滤波功能，能有效消除水面波动带来的测量误差，即便在高温、高压或腐蚀性环境中仍能保持数据稳定。不过在寒冷环境下，天线易出现结晶或结冰现象导致数据报错，且安装需避开障碍物与漂浮物，同时保证垂直于水面以覆盖完整雷达波，这些因素需在实际部署中重点考量。

在城市内涝监测场景中，雷达水位计的应用覆盖多个关键节点。低洼路段、立交桥下及涵洞等易积水区域通过布设该设备，可实时捕捉水位动态；窨井水位流量监测站将其与多普勒超声波流量计等集成，能高精度检测管网水位以实现提前预警；河道与渠道监测点安装的雷达水位计，则为流域防洪调度提供连续水位数据。某城市排水系统改造中引入该设备后，暴雨天气里及时捕捉到水位异常上升，城市管理部门迅速启动应急预案调度排水泵站，成功规避内涝风险。

三．翻斗式雨量计原理及优势

翻斗式雨量计作为降水量监测的经典设备，以结构简洁、运行可靠的特点广泛应用于城市气象观测。其主要构造包含接水漏斗、翻斗及计数装置三部分：接水漏斗位于顶部，开口面积经精准设计以平衡集水效率与测量精度，下方连接带隔板的翻转式漏斗状容器即翻斗，隔板将其分为两个独立腔室，底部则配备机械或电子式计数装置。

翻斗式雨量计的测量原理通过雨量与翻斗翻转次数的转化实现。承雨口收集的雨水经过滤网进入计量翻斗，当单个腔室积水达到预设量时，翻斗在重力作用下翻转并排出雨水，同时另一个腔室开始接水，每一次翻转对应固定降水量（通常为0.1至0.5毫米），计数装置通过记录翻转次数换算出总降水量。水文监测人员指出，这种测量方式直观可靠且造价较低，安装与运维操作相对简便，使其成为中小强度降水监测的优选设备。

在城市内涝防控中，翻斗式雨量计的部署具有明确针对性。城市各区域布设的设备将实时雨量数据通过无线传输模块上传至云平台，为管理者提供全域雨情分布信息。在农业灌溉领域，其监测数据能帮助优化用水方案，而气象爱好者与科研人员也可借助这些数据开展相关研究，多元应用场景使其成为水文监测体系的基础设备。

四．翻斗式雨量计与雷达水位计的协同运用

雷达水位计与翻斗式雨量计在城市内涝监测中形成互补协作关系。雨量数据为水位变化趋势提供预判依据，水位数据则直观反映降雨引发的实际积水状况，二者结合使内涝预警从“单一监测”转向“综合研判”。通过物联网技术整合，两类设备的数据可同步接入城市监测预警平台，经分析处理后通过LED屏向公众提示风险，同时为管理部门调度排水设施、启动应急方案提供科学支撑。

随着城市内涝防控需求升级，雷达水位计与翻斗式雨量计的技术迭代持续推进。抗低温天线设计、智能自清洁功能的加入使雷达水位计环境适应性进一步增强，翻斗式雨量计则通过优化翻斗结构、集成太阳能供电模块提升测量精度与续航能力。这些技术改进让两类设备在复杂城市环境中的监测效能不断提升，为构建更精准、高效的内涝预警体系提供坚实设备保障。