水位尺

一般的水位尺用於地表水的監測。它是由金屬或非金屬材料製作而成，上面標有刻度，精度一般以厘米計（最小刻度1cm），水利上一般以1米為一節，以純紅、藍為一塊，方便閱讀。目前市場上水位尺按高中低檔可分為電子水尺（其中包括超音波或雷達等測量技術的水尺，造價較高）、不鏽鋼水尺、不鏽鋼組合型水尺、高分子水尺、鋁板反光水尺、搪瓷水尺等。

基本介紹

• 中文名：水位尺
• 外文名：Water level ruler
• 用途：水位尺用於地表水的監測
• 製成材料：金屬或非金屬材料製作而成
• 精度：厘米（cm）

簡介

水位尺，是在江、河、湖泊或其他水體的指定地點測定水面高程的裝置。 中國戰國時代，水利家李冰在四川省灌縣西北岷江中游主持修建都江堰時，在引水口“作三石人，立三水中”，“水竭不至足，盛不沒肩”，並在石上刻著“水則”，共分二十四格，每格相當於一市尺。水位達到第十一格的時候，江水就漫過飛沙堰，流回外江。這三個測定水面高程的石人，是中國最原始的水尺，也是世界上最早的水位尺。李冰所進行的，則是世界上最早的水文觀測工作。

雙水位尺渠道測流

一般而言，從20世紀50年代起至今，採用設於斗渠進口的“單水位尺”法測（定）流（量），然而，經驗表明，上述“單水位尺”的測流成果往往不夠準確。因此，山西滹沱河灌區最近幾年一直在試驗“雙水位尺”法，“雙水位尺”法非常簡單，只是在斗渠進口處的原有水尺的下游約100m處，建立另外一支水尺，應注意兩隻水尺，老的和新的必須確切地建立成同一的水位零點高程。測流時，只同時記錄兩隻水尺的水位，就可獲得具有高精度的渠道流量。此外，利用“雙水位尺”法還可以大致確定與水有關的事故位置。

測流方法：

等高程雙水位標尺是在每條斗渠的測水點下游100m左右再設定與上游同等高程的水位標尺，然後把該段渠道斷面整理平順即可。水位觀測員在做水位記錄時，要同時觀測上下兩標尺，做好記錄，並求出水位差。施測流量記錄上也要顯示出上、下游水位及水位差的記錄。這樣經過一定時期的資料積累，就有了等高雙尺和流量關係的圖表和相關資料。我們通過在乾七斗、五支幹五支幾條斗渠上設定等高雙尺，觀測使用數年來，積累了一定的相關資料，也體會到使用等高雙尺的好處很多。

（1）設定等高雙尺，對觀測水位時，水位變化的屬性是上游來水變化，還是下游用水變化可以直觀地判斷出來，進而採取相應的措施。

（2）套用等高雙尺觀測記錄的水位變化，由於參與了兩尺之差的因素，即流速變化因素而選用的流量資料，所計算出的水量是附合實際且更具準確性的水量。據此水量計費不論對管理單位還是用水單位都是更具有公證性、合理性。表1中所列是五支董村斗2000年春澆期間一天時間內，單一標尺同等高雙尺水量計算情況的對比。五支董村斗渠道縱坡1/1500，有受益面積3800 畝，其中高型地1800畝，低地2000畝，而且高地、低地分布不規則，有時節制澆高地，有時拉水澆低地。對於這樣的渠道用水情況，等高雙尺就更能體現其優越性，忻定乾渠這樣的渠道，這樣的情況是很普遍的。如表# 中所列2000年4 月11日早晨開始到次日早晨24h內水量相差2808m²。典型時段如：21：00~22:00，單一標尺水位0.7m時，而等高雙尺上尺0.70m，下尺0.65m。參考測流資料採用0.93m³/s ，而雙尺水位差0.05m 的情況下，測得流量為1.21m^{3 /s}。顯然是澆低地流速加快，等高雙尺量水、計水的準確性是顯而易見的。

表1 董村斗單尺、雙尺水量計算對比

（3）用等高雙尺，以兩尺之水位差可直觀出流速增大、減小的變化，判斷測流是需要增加還是減少測次。套用等高雙尺記錄資料和測流資料整編成的流量關係曲線圖有更好的實用價值。經較長時間的試驗積累資料可大大減少測流次數，減輕量水工作強度。

（4）套用等高雙尺，判斷施水中出現的事故，通過幾年實踐已起到了很好的效果。特別是行澆期夜間水位有特變情況需要立刻作出水事的分析，等高標尺有重要的作用。在管理房和巡值據點間大都有節制閘和幾處引水口。在水位突變低，兩尺水位差縮小時，事出測點上游，水位突變高，兩尺水位差縮小時，事出測點下游。水位突變低，兩尺水位差變大，事出標尺下游，單一標尺不易分析事出何方。如：1999 年初冬傍晚，五支幹西邢引水下輸，管理房處標尺水位逐漸上升，兩尺水位差在縮小，問上游四閘沒有變化，判斷是下游1.5km處車橋洞被淤雜物堵塞，立即派幾人跟水下行，到車橋洞處發現事出所料，橋洞被堵，水將從渠堤溢出，及時處理總算沒出事故。又如：2001年2月28日夜，五支幹管理房水位突降0.1m 流量減少1/3，查兩尺差縮小很多，判斷事出上游，兩巡渠人員立即查找，查至上游600m處發現節制閘有人偷壓下2/3，節制閘上逼高水位0.4m，險些出了大事故。準確判斷出事地點全靠等高雙尺差的作用。

等高雙尺在雲南灌區五支幹部分斗渠從1995年開始實驗，積累資料。經過幾年的具體操作深深感到使用等高雙尺在滹沱河這樣的自流灌區有著很大的實用性、準確性、可靠性和科學性。最初設施可能比單一標尺麻煩一點，但經過一、二年的實踐和積累資料，就比單一標尺更簡單了。情況可直觀計算，可查表。實踐證明在自流灌區測流點設定等高程雙水位標尺是有較高的實用價值的，希望有條件的地方推廣、套用。

歷史

　　

最早的雨量器 我國南宋時，就已經有了用於測量降雨量的雨量器。這種雨量器的構造和計算方法已經失傳，但南宋秦九韶著的《數收九章》一書中，有一個計算雨量器容積的算題。從這道算題可以推測那時的雨量器，並不是上下一樣大小的圓筒，因為從雨量器里測量出來的雨水，還要經過計算才能求得降雨量。

我國明朝永樂末年(公元1424年)，國家製造了規格統一的雨量器，發到全國各州、縣，要求各州、縣按時報告降雨量。 這種雨量器曾傳到國外，在朝鮮就曾發掘出我國明朝的雨量器。它是一個銅質的圓筒和石台組成的，圓筒高為一尺五寸，口徑為七寸。這種雨量器與現在氣象台站使用的雨量器相仿。

根據歷史記載和考古發掘，證明雨量器是我國最早發明的。在西方，直到17世紀才開始套用雨量器。