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    科普 | 電子水位尺的前世今生

    發布時間:2020-11-16 08:37 人氣: 來源:仁科風速風向傳感器
    在中華民族的歷史長河中,人們為了發展生存,不斷地進行新修水利、防治水害等改造自然的偉大斗爭。因為各地水文差距懸殊。降水、徑流、蒸發等水文因素在年內變化很大,所以在很早以前古人對水文的測報十分重視。
    尺是觀測水位的標尺,是水文工作的必備工具之一。水位尺的歷史非常悠久,產生于人類波瀾壯闊的治水實踐,古人結繩記事,這繩中某一個結或許記錄的就是某場洪水水位。
    據史料記載,距今4000多年前的大禹治水時,相傳禹治水用“隨山刊木”、“準繩”和“規矩”等方法測量地形,觀測水位。這是中國歷史中第一次對水文的調查。
    許慎于公元100年所著《說文解字》中說“測”字是“深所至也從水則聲”??芍?ldquo;測”就是從水位觀測而來,后來就稱水尺為“水則”。公元前 3世紀,中國的李冰在四川都江堰引水工程中,設石人水尺觀測水位。隋代開始把石人水尺改為木樁和石碑式刻劃水尺,這種題刻被稱為水則,后來,人們又發明了固定在水中的木質水則。這已經接近現代水文使用的直立式搪瓷水尺了。
    唐代以石魚作水尺,今重慶涪陵白鶴梁上標記枯水水位的石魚仍然清晰可見、栩栩如生。白鶴梁位于長江三峽庫區上游涪陵城北的長江中,是一塊長約1600米、寬16米的天然巨型石梁小島。三峽水庫蓄水之前,每年12月到次年3月,長江水枯時露出水面。古人認為,冬天長江的水位回落到一定位置時,第二年一定是個風調雨順的豐收年,于是就用“刻石魚”的方法記錄長江枯水水位。
    每當石魚露出,就成為一件盛事,人們在江上聚會,在白鶴梁上刻石記載,文人墨客也賦詩填詞。白鶴梁題刻始刻于唐朝廣德元年,現存題刻165段,3萬余字,石魚18尾,其中涉及水文價值的題刻有108段,記載了唐代至現代1963年共1200年間的72個枯水年份,系統地反映了長江中上游枯水年份水位變化規律,為長江航道運輸和水利工程建設提供了科學依據。
    有人做過統計,唐宋以來分布在長江干、支流的洪水題刻有近1000處。當然,長江枯水水位的題刻也很多,僅在長江上游宜昌至重慶段就有11段, 題刻362處。
    后來,英、法等帝國主義列強先后侵入上海,為了自己的航行安全和各種利益,他們在長江、黃浦江等河流,設置了一批水文測站,設立水尺和信號桿,懸掛水位標球。這是在長江水系內最早設置的觀測水位(潮位)的近代水尺。清末,外國列強又設立了一些海關水尺。這些都是用近代方法進行水位觀測最早的一批水文站。我國第一根水尺是1865年在武漢江漢關水文站設立的。
    科技的發展,電子水位尺的出現讓水尺告別人工監測時代。如今,水尺家族十分興旺,各類材質、各種形狀的水尺逐水而居,遍布大江南北、大河上下。
    電子水位尺是新一代數字式傳感器,是利用水的微弱導電性原理測量電極的水位獲取數據,誤差不會受環境因素影響,只取決于電極間距??砷L期連續自動檢測水位,適用于江河、湖泊、水庫、水電站、灌區及輸水等水利工程,以及自來水、城市污水處理、城市道路積水等市政工程中水位的監測。

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