地埋式液位计用于城市内涝监测时,应遵循何种布设逻辑与点位规划原则?

城市内涝监测的核心目标是实现积水风险的早发现、早预警,地埋式液位计凭借隐蔽安装、不影响交通、适配复杂地形的优势,成为低洼路段、地下空间等关键区域的核心监测设备。科学的布设方案直接决定监测数据的全面性与时效性,而杂物堵塞问题则是影响设备长期稳定运行的核心痛点。本文结合城市路网结构、排水系统特性及实际运维经验,详细拆解地埋式液位计的布设逻辑与防堵塞技术,为内涝监测体系搭建提供可落地的实操指南。

地埋式液位计的布设需遵循“全域覆盖、重点聚焦、数据联动”三大核心原则,摒弃传统均匀布设的粗放模式,结合地形地貌、排水能力、历史涝情等因素精准规划,确保监测点位能捕捉关键积水动态。全域覆盖并非追求点位数量,而是通过“点-线-面”立体布局,实现对积水形成、蔓延、消退全流程的监控;重点聚焦需锁定历史内涝高发区、排水瓶颈节点等核心区域,提升预警响应效率;数据联动则要求布设点位与排水泵站、交通管控系统、智慧水务平台协同,为应急处置提供数据支撑。同时,布设需兼顾施工可行性与运维便捷性,避免对地下管网、市政设施造成二次破坏。

点位选址是布设工作的核心,需按场景分类精准规划,针对性应对不同区域的积水特征。下穿式立交、隧道等封闭低洼区域,积水深度大、蔓延速度快,需沿入口坡道、隧道中段、出口段纵向布设,间距控制在50米以内,形成线性监测带,其中最低点必须布设1台,实时捕捉积水峰值。道路交叉口作为地表径流汇流节点,需在雨水篦子旁侧50-80厘米处布设,优先选择排水能力薄弱的街角,同时避开车辆碾压核心区域,采用防撞式安装结构保护设备。

老旧小区、城中村等排水系统薄弱区域,需按网格化布局布设,网格间距控制在150-200米,重点覆盖小区入口、地下车库坡道、绿化带低洼处,同步结合管网分布,在检查井、化粪池附近增设点位,兼顾积水监测与管网运行状态感知。地下车库、下沉式广场等封闭空间,需构建“三层监测网”,底部最低点布设地埋式液位计监测积水深度,中部布设水浸传感器辅助验证,顶部联动雷达设备监测积水蔓延范围,形成多维数据交叉验证体系。

布设过程中的安装细节的直接影响监测精度与设备寿命。安装深度需根据区域历史最大积水深度确定,通常比历史最高积水位低30厘米,确保极端天气下仍能精准测量,同时预留10-15厘米的安装冗余,避免泥沙淤积导致测量盲区。安装位置需避开高压电缆、大型电机等强电磁干扰源,间距不小于2米,若无法规避需加装电磁屏蔽装置,防止信号传输失真。

针对不同路面条件需采用差异化安装方式:沥青、混凝土路面可采用法兰固定+灌浆加固,确保设备与路面平齐,无凸起凹陷,避免影响交通;绿化带、人行道等非承重区域,可采用PVC管悬吊安装,管体底部预留排水孔,防止雨水积存浸泡设备。安装后需调试设备水平度,误差控制在±2°以内,同时测试通信信号强度,确保数据能稳定上传至管理平台,在信号薄弱区域需加装中继器或采用LoRa自组网技术增强信号穿透力。

杂物堵塞是地埋式液位计在城市内涝监测中面临的主要故障诱因,雨水裹挟的树叶、塑料袋、泥沙等杂物易附着在传感器探头表面,或堵塞设备检测口,导致测量精度下降、设备故障甚至报废。防堵塞设计需从设备选型、结构优化、运维机制三个维度构建全流程防控体系,实现“主动防护+被动清理”双重保障,降低堵塞风险。

设备选型是防堵塞的基础,需优先选用具备防堵塞设计的专用型号。传感器探头应选用耐磨、耐腐蚀材质,316L不锈钢或PTFE涂层材质可有效抵御泥沙冲刷与污水腐蚀,防护等级需达IP68以上,支持1.5米水深长期浸泡。探头前端需配备可拆卸式不锈钢过滤网,网孔尺寸控制在2-3毫米,既能阻挡大颗粒杂物,又不影响水流流通,同时过滤网需采用快拆结构,便于后期清理维护。

结构优化可进一步提升防堵塞能力,通过设备安装布局与辅助设计减少杂物附着。安装时将探头朝向水流方向倾斜15°,利用水流冲击力带走表面附着的细小杂物,避免泥沙沉积。在设备周边增设防杂物围挡,采用镂空式不锈钢结构,高度不超过10厘米,既能阻挡树叶、塑料袋等大块杂物,又不阻碍积水进入检测区域。针对泥沙含量较高的区域,可在设备底部铺设碎石过滤层,粒径5-8毫米,形成二次过滤,减少泥沙进入检测范围。

主动清洁与定期运维是防堵塞的关键保障,需建立常态化运维机制。优先选用具备自动清洁功能的地埋式液位计,通过内置微型高压水枪或高频振动模块,每2小时自动清洁一次探头表面,抖落附着的泥沙、藻类等杂质,清洁过程不影响正常测量。针对无自动清洁功能的设备,需制定定期巡检计划,雨季每7天巡检一次,旱季每15天巡检一次,重点清理过滤网、探头表面及周边杂物,同时检查设备密封性能,防止杂物进入内部电路。

极端天气后的应急维护不可或缺,暴雨过后需24小时内完成所有点位的排查,重点清理被杂物掩埋、堵塞的设备,校准测量精度,更换损坏的过滤网。建立堵塞故障预警机制,通过设备内置的自诊断模块,实时监测探头清洁度与测量信号强度,当信号衰减超过阈值时,自动推送堵塞预警信息至运维终端,提醒工作人员及时处置,避免故障扩大影响监测工作。

此外,布设与防堵塞设计需结合地域气候特征优化调整。北方冬季需选用带PTC加热功能的型号,防止探头结冰堵塞,同时在设备周边加装保温层,避免低温影响设备运行;南方台风高发区,需强化设备固定结构,采用防冲击外壳,避免台风裹挟的杂物撞击损坏设备,同时加密巡检频次,及时清理台风过后的残留杂物。沿海城市需选用防盐雾腐蚀型号,过滤网采用耐腐蚀材质,延长设备使用寿命。科学的布设与完善的防堵塞措施,能让地埋式液位计充分发挥监测效能,为城市内涝防控提供精准数据支撑。通过“精准选址+规范安装+全流程防堵塞”的闭环设计,可有效降低设备故障发生率,提升监测数据的可靠性与时效性。在实际应用中,还需结合城市发展规划动态调整布设点位,优化防堵塞方案,让地埋式液位计真正成为城市内涝监测的“隐形哨兵”,助力构建更安全、高效的城市防汛体系。

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