水電站生態(tài)下泄流量監(jiān)測方案
我國生態(tài)流量在主要經(jīng)濟(jì)大國中處于中等水平。據(jù)世界銀行2014年統(tǒng)計(jì)，主要經(jīng)濟(jì)國家水資源開發(fā)利用率為：英國5.7%、法國15.1%、美國17.2%、土耳其18.5%、日本18.9%、墨西哥19.7%、中國21.6%、意大利29.4%、德國30.8%、西班牙33.6%、南非34%、韓國45%、印度52.6%?？紤]到我國人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，尤其糧食壓力使我國的灌溉面積成為世界，控制在21.6%的水平已是很不容易的。
水庫、水電站對河流生態(tài)流量影響更大。年調(diào)節(jié)和多年調(diào)節(jié)水庫對河流具有更強(qiáng)的徑流調(diào)節(jié)能力，可調(diào)蓄雨洪資源，以豐補(bǔ)歉，保障經(jīng)濟(jì)社會用水需求。但南、北方中小河流上的多年調(diào)節(jié)水庫，蓄滿率相對較低，即便是豐水年，因水庫惜水而少放或不放生態(tài)流量的現(xiàn)象仍相當(dāng)普遍。南方中小河流上的大量中小水電站，建設(shè)年代較早，往往沒有下泄生態(tài)流量的放流設(shè)施，枯水期難以下泄足夠的生態(tài)流量。尤其是引水式水電站，對河流生態(tài)影響更大。
那么針對水電站的生態(tài)下泄流量實(shí)時(shí)監(jiān)測就非常有必要，本文提出一種水電站生態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的方案，希望可以對保護(hù)河流生態(tài)起到一定作用。
生態(tài)流量一般由以下幾個(gè)方面組成：
1、水位流量：可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境選擇多普勒超聲波流量計(jì)（接觸式）或者雷達(dá)流量計(jì)（包含雷達(dá)流速儀和雷達(dá)水位計(jì)）（非接觸式）。閘位水位換算法，堰槽法等
2、圖像視頻：用于拍攝下泄口或者是流量計(jì)安裝處的視頻圖像，通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器遠(yuǎn)端可以查看。
3、供電系統(tǒng)：用于給整套系統(tǒng)進(jìn)行供電、根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境可以選擇太陽能供電或者市電供電。
4、通信設(shè)備：可以通過遙測終端機(jī)將采集到的傳感器數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送至云端。
5、數(shù)據(jù)查看：數(shù)據(jù)可以通過遙測終端機(jī)發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器、用戶可以通過云平臺或者手機(jī)瀏覽器遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)也可以發(fā)送至相應(yīng)監(jiān)管部門的服務(wù)器。
此文主要針對下泄口環(huán)境為河流安裝的雷達(dá)流量計(jì)，視監(jiān)測斷面流速情況，布設(shè)一個(gè)或多個(gè)雷達(dá)流速儀探頭，實(shí)時(shí)監(jiān)測水流表面流速。
雷達(dá)流速儀
產(chǎn)品特點(diǎn)：
防水、防結(jié)露、防雷設(shè)計(jì)，適用于各種野外環(huán)境；
進(jìn)口平面微帶雷達(dá)非接觸式測量，不受氣候、泥沙及漂浮物影響；
能夠適應(yīng)復(fù)雜情況，不受高水位、垃圾、淤泥、植被等影響；
快速測量，數(shù)據(jù)輸出穩(wěn)定，且適用于洪水期高流速環(huán)境；
測量運(yùn)行和休眠模式相結(jié)合；
雷達(dá)發(fā)射波束角小，準(zhǔn)確度高，不易受外界影響；
結(jié)構(gòu)小巧，功耗低，安裝方便、易維護(hù)；
配套控制器遠(yuǎn)傳設(shè)備，可輕松對接現(xiàn)有水文遙測系統(tǒng)；
寬輸入電壓范圍，適合太陽能電池供電；
獨(dú)有渠道流速模型，測量精度更高。
雷達(dá)水位計(jì)-技術(shù)參數(shù)
測量范圍
30m或70m
精度
±3mm
頻率范圍
26GHz
供電電壓
6~24V
信號輸出
RS485 Modbus
現(xiàn)場案例：
多數(shù)水庫、水電站沒有設(shè)置專門的生態(tài)流量下泄設(shè)施；生態(tài)流量管理、監(jiān)控和執(zhí)法缺乏法律法規(guī)依據(jù)，存在著監(jiān)管主體不明確、責(zé)任不落實(shí)不到位、管理體制機(jī)制不健全及監(jiān)測監(jiān)管薄弱等突出問題，導(dǎo)致生態(tài)流量問題長期存在。因此安裝一整套生態(tài)下泄流量監(jiān)測系統(tǒng)遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)就非常有必要。
我國生態(tài)流量在主要經(jīng)濟(jì)大國中處于中等水平。據(jù)世界銀行2014年統(tǒng)計(jì)，主要經(jīng)濟(jì)國家水資源開發(fā)利用率為：英國5.7%、法國15.1%、美國17.2%、土耳其18.5%、日本18.9%、墨西哥19.7%、中國21.6%、意大利29.4%、德國30.8%、西班牙33.6%、南非34%、韓國45%、印度52.6%?？紤]到我國人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，尤其糧食壓力使我國的灌溉面積成為世界，控制在21.6%的水平已是很不容易的。
水庫、水電站對河流生態(tài)流量影響更大。年調(diào)節(jié)和多年調(diào)節(jié)水庫對河流具有更強(qiáng)的徑流調(diào)節(jié)能力，可調(diào)蓄雨洪資源，以豐補(bǔ)歉，保障經(jīng)濟(jì)社會用水需求。但南、北方中小河流上的多年調(diào)節(jié)水庫，蓄滿率相對較低，即便是豐水年，因水庫惜水而少放或不放生態(tài)流量的現(xiàn)象仍相當(dāng)普遍。南方中小河流上的大量中小水電站，建設(shè)年代較早，往往沒有下泄生態(tài)流量的放流設(shè)施，枯水期難以下泄足夠的生態(tài)流量。尤其是引水式水電站，對河流生態(tài)影響更大。
那么針對水電站的生態(tài)下泄流量實(shí)時(shí)監(jiān)測就非常有必要，本文提出一種水電站生態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的方案，希望可以對保護(hù)河流生態(tài)起到一定作用。
生態(tài)流量一般由以下幾個(gè)方面組成：
1、水位流量：可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境選擇多普勒超聲波流量計(jì)（接觸式）或者雷達(dá)流量計(jì)（包含雷達(dá)流速儀和雷達(dá)水位計(jì)）（非接觸式）。閘位水位換算法，堰槽法等
2、圖像視頻：用于拍攝下泄口或者是流量計(jì)安裝處的視頻圖像，通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器遠(yuǎn)端可以查看。
3、供電系統(tǒng)：用于給整套系統(tǒng)進(jìn)行供電、根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境可以選擇太陽能供電或者市電供電。
4、通信設(shè)備：可以通過遙測終端機(jī)將采集到的傳感器數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送至云端。
5、數(shù)據(jù)查看：數(shù)據(jù)可以通過遙測終端機(jī)發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器、用戶可以通過云平臺或者手機(jī)瀏覽器遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)也可以發(fā)送至相應(yīng)監(jiān)管部門的服務(wù)器。
此文主要針對下泄口環(huán)境為河流安裝的雷達(dá)流量計(jì)，視監(jiān)測斷面流速情況，布設(shè)一個(gè)或多個(gè)雷達(dá)流速儀探頭，實(shí)時(shí)監(jiān)測水流表面流速。
雷達(dá)流速儀
產(chǎn)品特點(diǎn)：
防水、防結(jié)露、防雷設(shè)計(jì)，適用于各種野外環(huán)境；
進(jìn)口平面微帶雷達(dá)非接觸式測量，不受氣候、泥沙及漂浮物影響；
能夠適應(yīng)復(fù)雜情況，不受高水位、垃圾、淤泥、植被等影響；
快速測量，數(shù)據(jù)輸出穩(wěn)定，且適用于洪水期高流速環(huán)境；
測量運(yùn)行和休眠模式相結(jié)合；
雷達(dá)發(fā)射波束角小，準(zhǔn)確度高，不易受外界影響；
結(jié)構(gòu)小巧，功耗低，安裝方便、易維護(hù)；
配套控制器遠(yuǎn)傳設(shè)備，可輕松對接現(xiàn)有水文遙測系統(tǒng)；
寬輸入電壓范圍，適合太陽能電池供電；
獨(dú)有渠道流速模型，測量精度更高。
雷達(dá)水位計(jì)-技術(shù)參數(shù)
測量范圍
30m或70m
精度
±3mm
頻率范圍
26GHz
供電電壓
6~24V
信號輸出
RS485 Modbus
現(xiàn)場案例：
多數(shù)水庫、水電站沒有設(shè)置專門的生態(tài)流量下泄設(shè)施；生態(tài)流量管理、監(jiān)控和執(zhí)法缺乏法律法規(guī)依據(jù)，存在著監(jiān)管主體不明確、責(zé)任不落實(shí)不到位、管理體制機(jī)制不健全及監(jiān)測監(jiān)管薄弱等突出問題，導(dǎo)致生態(tài)流量問題長期存在。因此安裝一整套生態(tài)下泄流量監(jiān)測系統(tǒng)遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)就非常有必要。