鄉(xiāng)村水利現(xiàn)代化助力：水位雨量一體站的基層部署與應(yīng)用實(shí)踐

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　　鄉(xiāng)村水利現(xiàn)代化助力：水位雨量一體站的基層部署與應(yīng)用實(shí)踐

　　鄉(xiāng)村水利是保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、改善農(nóng)村民生、維護(hù)鄉(xiāng)村生態(tài)的重要基礎(chǔ)。然而，傳統(tǒng)鄉(xiāng)村水利監(jiān)測多依賴人工巡查，存在 “數(shù)據(jù)滯后、覆蓋不足、決策被動(dòng)" 等問題，難以適配現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展與鄉(xiāng)村防洪需求。水位雨量一體站憑借 “小型化、低成本、易運(yùn)維" 的特性，成為破解鄉(xiāng)村水利監(jiān)測難題、推動(dòng)鄉(xiāng)村水利現(xiàn)代化的關(guān)鍵裝備，其在基層的科學(xué)部署與實(shí)踐應(yīng)用，正為鄉(xiāng)村水利注入新活力。

　　一、鄉(xiāng)村水利監(jiān)測的痛點(diǎn)：適配一體站部署的現(xiàn)實(shí)需求

　　鄉(xiāng)村水利場景的特殊性，決定了對(duì)監(jiān)測設(shè)備的獨(dú)特需求，也凸顯了水位雨量一體站的部署價(jià)值。一方面，鄉(xiāng)村水利設(shè)施分散且地形復(fù)雜：農(nóng)田灌溉渠系、小型水庫、山塘遍布村落，部分區(qū)域位于偏遠(yuǎn)山區(qū)，傳統(tǒng)大型監(jiān)測站建設(shè)成本高、難以覆蓋，導(dǎo)致 “灌溉用水難調(diào)度、山塘水位難掌握" 的問題。例如某南方鄉(xiāng)村有 20 余座小型山塘，僅靠村干部定期巡查，汛期無法及時(shí)掌握水位變化，曾因暴雨導(dǎo)致山塘漫溢，淹沒周邊農(nóng)田。另一方面，鄉(xiāng)村監(jiān)測資源有限：基層水利人員數(shù)量少、專業(yè)能力薄弱，傳統(tǒng)設(shè)備操作復(fù)雜、維護(hù)難度大，且鄉(xiāng)村財(cái)政難以承擔(dān)高額運(yùn)維費(fèi)用，導(dǎo)致部分監(jiān)測設(shè)備 “建而不用"。此外，鄉(xiāng)村水利需求多元，既需監(jiān)測降雨量指導(dǎo)灌溉，又需預(yù)警山洪、內(nèi)澇保障村民安全，單一功能的監(jiān)測設(shè)備難以滿足綜合需求，這些痛點(diǎn)為水位雨量一體站的基層部署提供了現(xiàn)實(shí)必要性。

　　二、水位雨量一體站的基層部署：適配鄉(xiāng)村場景的方案設(shè)計(jì)

　　針對(duì)鄉(xiāng)村場景特點(diǎn)，水位雨量一體站的部署需遵循 “低成本、易維護(hù)、廣覆蓋" 原則，從設(shè)備選型、安裝方式、供電通信三方面優(yōu)化，確保適配鄉(xiāng)村實(shí)際條件。

　　(一)設(shè)備選型：小型化、高性價(jià)比優(yōu)先

　　考慮鄉(xiāng)村財(cái)政與運(yùn)維能力，一體站優(yōu)先選用 “小型化、集成化" 設(shè)備：主機(jī)體積控制在 30cm×20cm×15cm 以內(nèi)，重量不超過 5 公斤，便于運(yùn)輸與安裝;傳感器采用非接觸式設(shè)計(jì)，如雷達(dá)水位計(jì)無需接觸水體，避免泥沙淤積與水生生物附著，減少維護(hù)頻次;雨量監(jiān)測模塊選用光學(xué)雨量傳感器，無機(jī)械部件，故障率低，使用壽命可達(dá) 5 年以上。同時(shí)，設(shè)備成本控制在傳統(tǒng)監(jiān)測站的 1/3 以內(nèi)，且支持模塊化升級(jí)，可根據(jù)鄉(xiāng)村需求靈活添加土壤墑情、水質(zhì)監(jiān)測模塊，兼顧灌溉與生態(tài)監(jiān)測需求，避免重復(fù)建設(shè)浪費(fèi)資金。

　　(二)安裝方式：簡易化、適配鄉(xiāng)村地形

　　安裝過程簡化流程，無需復(fù)雜土建工程：雨量監(jiān)測模塊通過專用支架固定在村級(jí)活動(dòng)中心、電線桿等現(xiàn)有設(shè)施上，高度 1.2-1.5 米，避開樹木、房屋遮擋;水位監(jiān)測模塊則根據(jù)監(jiān)測對(duì)象調(diào)整，小型水庫、山塘選用岸邊支架安裝，灌溉渠系則采用簡易樁基固定，2-3 名非專業(yè)人員即可在 2 小時(shí)內(nèi)完成一座站點(diǎn)安裝。同時(shí)，安裝位置優(yōu)先選擇村民易觀察、便于維護(hù)的區(qū)域，如靠近村委會(huì)、灌溉泵站附近，避免偏遠(yuǎn)無人區(qū)域?qū)е碌木S護(hù)困難。

　　(三)供電通信：低成本、保障穩(wěn)定運(yùn)行

　　針對(duì)鄉(xiāng)村供電不穩(wěn)定、部分區(qū)域信號(hào)薄弱的問題，一體站采用 “太陽能 + 蓄電池" 供電方案：配備 100W 太陽能電池板與 50Ah 蓄電池，可滿足連續(xù) 7 個(gè)陰雨天的供電需求，無需接入市電，降低安裝成本;通信方面，優(yōu)先利用鄉(xiāng)村現(xiàn)有 4G 信號(hào)，采用低功耗窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸流量小，每月通信費(fèi)用僅需 5-10 元，大幅降低運(yùn)行成本;對(duì)信號(hào)薄弱的偏遠(yuǎn)山村，搭配 LoRa 網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn) 5-10 公里范圍內(nèi)的信號(hào)覆蓋，網(wǎng)關(guān)部署在村委會(huì)或山頂，無需額外架設(shè)基站，確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸。

　　三、水位雨量一體站的基層應(yīng)用實(shí)踐：助力鄉(xiāng)村水利現(xiàn)代化的成效

　　在鄉(xiāng)村水利實(shí)踐中，水位雨量一體站通過 “監(jiān)測 - 預(yù)警 - 調(diào)度" 的全流程應(yīng)用，在灌溉優(yōu)化、防汛減災(zāi)、民生保障三方面發(fā)揮作用，推動(dòng)鄉(xiāng)村水利從 “經(jīng)驗(yàn)管理" 向 “數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)" 轉(zhuǎn)型。

　　(一)優(yōu)化農(nóng)業(yè)灌溉：精準(zhǔn)指導(dǎo)用水，提升生產(chǎn)效率

　　一體站實(shí)時(shí)監(jiān)測降雨量與灌溉渠系水位，為農(nóng)田灌溉提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。某北方小麥種植村，通過部署 12 座一體站，實(shí)時(shí)采集降雨量與灌溉渠水位數(shù)據(jù)，當(dāng)監(jiān)測到 “連續(xù) 15 天無有效降雨(日降雨量<5mm)、渠系水位低于灌溉需求" 時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)向村水利員發(fā)送灌溉提醒，指導(dǎo)泵站及時(shí)抽水補(bǔ)水;同時(shí)，根據(jù)降雨量數(shù)據(jù)調(diào)整灌溉時(shí)長，避免 “盲目灌溉" 浪費(fèi)水資源。應(yīng)用后，該村灌溉用水效率提升 20%，小麥畝均用水量從 350 立方米降至 280 立方米，每年節(jié)約水資源 12 萬立方米，且因灌溉及時(shí)，小麥畝均產(chǎn)量提升 15%，切實(shí)增加了村民收入。

　　(二)防汛減災(zāi)：預(yù)警山洪內(nèi)澇，保障村民安全

　　在山洪、內(nèi)澇多發(fā)的鄉(xiāng)村，一體站成為 “安全哨兵"。某南方山區(qū)村，曾因暴雨引發(fā)山洪，因無預(yù)警導(dǎo)致 3 名村民被困。部署 6 座一體站后，系統(tǒng)預(yù)設(shè)雨量、水位預(yù)警閾值：1 小時(shí)降雨量超 40mm 或山塘水位超汛限水位 0.5 米時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警，通過村廣播、微信群、短信向村民推送預(yù)警信息，同時(shí)向鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利部門上報(bào)數(shù)據(jù)。2023 年夏季，該村遭遇強(qiáng)降雨，一體站提前 30 分鐘發(fā)出山洪預(yù)警，村干部組織 120 余名村民轉(zhuǎn)移至安全區(qū)域，避免了人員傷亡;同時(shí)，根據(jù)一體站監(jiān)測的山塘水位數(shù)據(jù)，科學(xué)調(diào)度溢洪道，確保山塘安全，未出現(xiàn)漫溢災(zāi)害，保障了村民生命財(cái)產(chǎn)安全。

　　(三)民生與生態(tài)保障：支撐鄉(xiāng)村基礎(chǔ)建設(shè)與生態(tài)保護(hù)

　　一體站還為鄉(xiāng)村飲水安全、生態(tài)保護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐。某西部鄉(xiāng)村依托一體站監(jiān)測的降雨量與水源地(小型水庫)水位數(shù)據(jù)，制定飲水安全保障方案：當(dāng)監(jiān)測到水庫水位低于警戒水位 1 米時(shí)，及時(shí)限制非農(nóng)用水，優(yōu)先保障村民飲水;同時(shí)，結(jié)合降雨量數(shù)據(jù)，預(yù)判水源補(bǔ)給情況，提前做好蓄水準(zhǔn)備，避免干旱季節(jié)飲水短缺。在生態(tài)保護(hù)方面，某鄉(xiāng)村通過一體站長期監(jiān)測河道水位與降雨量，調(diào)控河道生態(tài)流量，當(dāng)河道水位過低時(shí)，利用灌溉泵站補(bǔ)水，維持河道生態(tài)功能，應(yīng)用后河道周邊植被覆蓋率從 60% 提升至 75%，村民生活環(huán)境顯著改善。

　　水位雨量一體站的基層部署與應(yīng)用，不僅解決了鄉(xiāng)村水利監(jiān)測的痛點(diǎn)，更以 “低成本、高效率" 的方式推動(dòng)了鄉(xiāng)村水利現(xiàn)代化進(jìn)程。未來，隨著一體站與鄉(xiāng)村智慧水利平臺(tái)的進(jìn)一步融合，將實(shí)現(xiàn) “數(shù)據(jù)共享、智能調(diào)度"，為鄉(xiāng)村振興中的水利保障提供更堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐，助力鄉(xiāng)村實(shí)現(xiàn) “灌溉高效、防洪安全、生態(tài)宜居" 的發(fā)展目標(biāo)。