下穿隧道水位监测是一项关键的安全措施，旨在防止隧道内发生积水，导致车辆通行受阻或发生事故。下穿隧道通常位于地势较低的地方，因此在暴雨或排水不畅的情况下，积水风险较高。水位监测系统可以帮助及时发现并应对积水问题，保障隧道内交通安全。

一、下穿隧道水位监测方案

1. 传感器布置

• 在隧道入口、出口以及中间的低洼点安装水位传感器。通常会选择几个关键位置进行布置，以全面覆盖可能的积水区域。
• 传感器布置点应考虑到水流的主要路径以及可能积水的区域，以确保监测数据的准确性。

2. 数据采集与传输

• 水位传感器将实时监测到的水位数据通过无线或有线网络传输至监控中心。常用的通信方式包括4G/5G网络、LoRa、NB-IoT等。
• 数据传输过程中应保证数据的准确性和及时性，以便监控中心能够及时掌握隧道内的水位情况。

3. 实时监测与预警

• 监控中心的系统会实时处理传感器传输的数据，对水位进行监测。
• 当水位达到预设的警戒线时，系统会自动发出预警信号，通知相关管理部门和驾驶员采取应对措施，如限制车辆通行、启动排水系统等。

二、传感器应用与原理

1. 超声波水位传感器/涉川电子水尺

• 应用：广泛用于隧道水位监测，因为其非接触式测量方式可以避免积水中的杂质对传感器造成影响。
• 原理：利用超声波从传感器发射到水面并返回的时间差来计算水位高度。由于超声波的传播速度是已知的，时间差即可用于计算水位。

2. 雷达水位传感器

• 应用：适用于较大跨度的隧道，能够在复杂环境中提供稳定的水位监测。
• 原理：通过发射和接收雷达波的时间差来测量水位。雷达水位传感器不受天气和环境变化的影响，适合长时间稳定工作。

3. 浮子式水位传感器

• 应用：适用于相对简单的水位监测场景，通常作为辅助监测手段。
• 原理：利用浮子随水位上下移动带动传感器内的机械或电子部件，从而测量水位高度。

三、预警与应急处理

1. 预警机制

• 系统根据实时监测到的水位数据，设定不同的预警级别。例如，当水位达到某一高度时触发黄色预警，进一步上涨时触发红色预警。
• 预警信息会通过短信、广播、交通信息发布平台等渠道通知相关部门和公众。

2. 应急处理

• 排水措施：当水位达到一定高度时，系统会自动或手动启动排水泵，将积水排出隧道。
• 封闭隧道：在积水超过安全水位时，相关部门会采取封闭隧道的措施，防止车辆进入积水区。
• 交通疏导：通知交通管理部门调整交通流量，疏导车辆绕行，避免因积水导致的交通堵塞。

四、应用场景

1. 城市交通隧道：特别是在雨季频繁的地区，下穿隧道容易发生积水，因此水位监测系统是必备的安全保障措施。

2. 地下交通枢纽：如地下车站、地下立交等，这些场所一旦积水，将影响大范围交通的通行。

3. 大型基础设施：如机场连接隧道、大型地下工程，这些工程一旦出现积水问题，影响面广，损失严重。

五、应用行业

1. 市政管理部门：负责隧道的日常维护和应急处理，通过水位监测系统提高应急响应能力。

2. 交通管理部门：实时掌握隧道内的水位情况，及时采取交通管控措施，保障车辆安全。

3. 基础设施运营商：如机场、地铁运营方，利用监测系统保障隧道安全运营。

4. 应急管理部门：制定应急预案，协调各部门在发生积水时的紧急处理措施。