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河道浮標(biāo)水質(zhì)監(jiān)測站長期處于開放水域環(huán)境,易受暴雨、臺風(fēng)、高溫、嚴(yán)寒等極端天氣影響,導(dǎo)致設(shè)備損壞、數(shù)據(jù)中斷或監(jiān)測偏差。應(yīng)對極端天氣需構(gòu)建 “預(yù)防 - 預(yù)警 - 處置 - 恢復(fù)” 的全流程體系,結(jié)合浮標(biāo)結(jié)構(gòu)特性與河道環(huán)境特點,從防護(hù)設(shè)計、實時監(jiān)控、應(yīng)急操作及災(zāi)后修復(fù)入手,保障監(jiān)測站穩(wěn)定運行。 
前期防護(hù)設(shè)計是抵御極端天氣的基礎(chǔ)。在浮標(biāo)主體結(jié)構(gòu)上,需選用高強度、抗腐蝕的復(fù)合材料(如玻璃鋼、高密度聚乙烯),增強浮體抗沖擊與抗風(fēng)浪能力,同時優(yōu)化浮標(biāo)重心設(shè)計,降低大風(fēng)或強水流導(dǎo)致的傾斜、翻轉(zhuǎn)風(fēng)險;錨系系統(tǒng)需根據(jù)河道最大流速與水深,選用高抗拉強度的纜繩(如錦綸繩、鋼纜)及重型錨具(如混凝土錨、鑄鐵錨),纜繩長度需預(yù)留足夠余量以適應(yīng)水位劇烈變化,避免水位驟升或驟降導(dǎo)致錨系斷裂。設(shè)備防護(hù)方面,傳感器、數(shù)據(jù)傳輸模塊等核心部件需采用防水等級 IP68 及以上的密封設(shè)計,防止暴雨或洪水導(dǎo)致的進(jìn)水故障;在高溫區(qū)域需為設(shè)備加裝散熱外殼,嚴(yán)寒區(qū)域則需配備自動加熱裝置,維持設(shè)備工作溫度在 - 20℃-60℃的適宜范圍,避免極端溫度損壞電子元件。 實時監(jiān)測與預(yù)警機制是及時響應(yīng)極端天氣的關(guān)鍵。需將浮標(biāo)監(jiān)測站與氣象、水文預(yù)警系統(tǒng)聯(lián)動,實時接收暴雨、臺風(fēng)、寒潮等極端天氣預(yù)警信息,提前 48 小時啟動應(yīng)急準(zhǔn)備;浮標(biāo)自身需加裝風(fēng)速、水位、水流速度等環(huán)境傳感器,當(dāng)監(jiān)測到風(fēng)速超過預(yù)設(shè)閾值(如 10 級風(fēng))、水位變化速率超出正常范圍或水流速度驟增時,自動向運維平臺發(fā)送預(yù)警信號,提醒工作人員提前介入。同時,需強化數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性,采用 4G/5G 與衛(wèi)星通信雙備份模式,避免極端天氣導(dǎo)致的地面通信中斷,確保浮標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)(如位置、電量、設(shè)備工況)與預(yù)警信息實時上傳,為應(yīng)急決策提供依據(jù)。 極端天氣期間的應(yīng)急處置需聚焦設(shè)備保護(hù)與風(fēng)險控制。臺風(fēng)或強對流天氣來臨前,若條件允許,可將近岸浮標(biāo)臨時回收至岸邊避風(fēng)區(qū)域;無法回收時,需遠(yuǎn)程調(diào)整浮標(biāo)采樣頻率(如暫停非必要的采樣操作),關(guān)閉非核心設(shè)備電源,減少電路負(fù)荷;同時通過錨系監(jiān)測模塊實時關(guān)注纜繩張力,若張力超出安全值,遠(yuǎn)程啟動備用錨系釋放裝置,防止主錨系斷裂導(dǎo)致浮標(biāo)漂移。暴雨或洪水期間,需重點監(jiān)測浮標(biāo)是否被漂浮物(如樹枝、垃圾)纏繞,若監(jiān)測到采樣管路堵塞或傳感器被遮擋,遠(yuǎn)程啟動自清潔功能(如高壓水流沖洗),無法遠(yuǎn)程解決時,標(biāo)記浮標(biāo)位置,待天氣平穩(wěn)后現(xiàn)場清理。嚴(yán)寒天氣下,需確保設(shè)備加熱裝置正常運行,定期遠(yuǎn)程喚醒設(shè)備檢查電池續(xù)航,避免低溫導(dǎo)致電池容量驟降,必要時提前更換高容量低溫電池。 災(zāi)后恢復(fù)與檢修是快速恢復(fù)監(jiān)測功能的保障。極端天氣過后,首先通過衛(wèi)星定位確認(rèn)浮標(biāo)位置,若發(fā)生漂移,需及時調(diào)度船只將浮標(biāo)復(fù)位并檢查錨系系統(tǒng),更換斷裂的纜繩或受損的錨具;其次對浮標(biāo)設(shè)備進(jìn)行全面檢測,重點檢查傳感器靈敏度(如溶解氧、pH 傳感器是否因進(jìn)水或凍損失效)、數(shù)據(jù)傳輸模塊信號強度及電池電量,更換受損部件;同時校準(zhǔn)監(jiān)測數(shù)據(jù),對比災(zāi)前數(shù)據(jù)與災(zāi)后初始數(shù)據(jù),排除因設(shè)備故障導(dǎo)致的偏差。此外,需對此次極端天氣應(yīng)對效果進(jìn)行復(fù)盤,分析防護(hù)設(shè)計的薄弱環(huán)節(jié)(如錨系抗風(fēng)能力不足、加熱裝置功率不夠),優(yōu)化后續(xù)防護(hù)方案,提升浮標(biāo)監(jiān)測站對極端天氣的抵御能力。 通過構(gòu)建全流程應(yīng)對體系,可最大限度降低極端天氣對河道浮標(biāo)水質(zhì)監(jiān)測站的影響,保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性與準(zhǔn)確性,為河道水環(huán)境管理提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支撐。
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