小水電河流生態(tài)下泄口應(yīng)用的雷達(dá)流量計(jì)方案

隨著我國(guó)水電建設(shè)的迅速發(fā)展，在促進(jìn)了社會(huì)發(fā)展和地方經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，也隨之帶來(lái)了很多的生態(tài)問(wèn)題。一些水電站因下泄生態(tài)流量不足造成部分河段減水、脫水甚至干涸的情況，使得群眾的生產(chǎn)、生活以及河流的正常生態(tài)功能受到了一定程度的影響。為此各地水利、環(huán)保部門(mén)也相繼出臺(tái)了對(duì)不滿(mǎn)足生態(tài)流量下泄要求的水電站進(jìn)行責(zé)令整改或者掛牌督辦的方案。進(jìn)而保護(hù)河流生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)水資源合理、科學(xué)、有序開(kāi)發(fā)和可持續(xù)利用。

生態(tài)流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以水情自動(dòng)監(jiān)測(cè)為主，還可以集成流量站、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、分中心/中心站計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)等，形成一套完整的解決方案，并作為流域生態(tài)監(jiān)測(cè)的主要組成部分和建設(shè)的基礎(chǔ)，為生態(tài)流域監(jiān)測(cè)、水政管理、水文水資源監(jiān)測(cè)等提供服務(wù)。

安裝位置：

生態(tài)泄流監(jiān)控應(yīng)在電站各泄水口設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)，也可在電站壩址下游附近選擇河道斷面作為監(jiān)測(cè)斷面，安裝測(cè)流裝置，監(jiān)測(cè)下泄流量。不同型式水電站的生態(tài)下泄流量監(jiān)控?cái)嗝鎽?yīng)按照以下原則布置：

1、引水式水電站的監(jiān)測(cè)斷面布置在廠(chǎng)房前的水庫(kù)大壩所在流域下游；

2、混合式水電站的監(jiān)測(cè)斷面布置在廠(chǎng)房前的水庫(kù)大壩所在流域下游；

3、堤壩式水電站的監(jiān)測(cè)斷面布置在水庫(kù)大壩下游或發(fā)電廠(chǎng)房尾水下游；

4、在大壩或發(fā)電尾水出口與監(jiān)測(cè)斷面之間若有支流或其他來(lái)源補(bǔ)水，監(jiān)測(cè)斷面應(yīng)布置在支流或其他來(lái)源補(bǔ)水匯入口的上游。

此文主要介紹下泄口環(huán)境為河流的生態(tài)監(jiān)測(cè)，視監(jiān)測(cè)斷面流速情況，布設(shè)一個(gè)或多個(gè)雷達(dá)流速儀探頭及雷達(dá)水位計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水流表面流速，水位，流量。

雷達(dá)速度面積法的流量換算原理（測(cè)流量）：

非接觸雷達(dá)流量測(cè)量采用速度面積法測(cè)流，利用雷達(dá)流速儀測(cè)量流速V，利用雷達(dá)水位計(jì)測(cè)量水位H，預(yù)先在控制器設(shè)置的渠道參數(shù)，控制器可以利用水位自動(dòng)換算出過(guò)流面積S，流體的流量公式為： Q= V×S其中V- - - -流速 S- - - -過(guò)流面積Q- - -瞬時(shí)流量。故雷達(dá)測(cè)流量一般是需要雷達(dá)流速儀配套水位計(jì)進(jìn)行換算。由于采用了速度面積法測(cè)流，其可以適用于任何形態(tài)的斷面。

系統(tǒng)組成：

水電站生態(tài)流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)通信采集設(shè)備、數(shù)據(jù)分析與監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與傳輸系統(tǒng)及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理中心，這些子系統(tǒng)在各自體系當(dāng)中分?jǐn)偤献鳎瑓f(xié)助運(yùn)行，以確保整個(gè)生態(tài)流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。

1、數(shù)據(jù)通信采集設(shè)備：主要包括遙測(cè)水位計(jì)、流量計(jì)、視頻攝像頭等數(shù)據(jù)采集設(shè)備、RTU智能終端、太陽(yáng)能充電控制器、太陽(yáng)能電池板、GPRS模塊、避雷設(shè)備、備保護(hù)箱;

2、數(shù)據(jù)分析與監(jiān)控系統(tǒng)：現(xiàn)地監(jiān)控軟件(數(shù)據(jù)+視頻)、流量水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)、中心服務(wù)器、交換機(jī)、PC機(jī);

3、數(shù)據(jù)傳輸方式：GPRS、衛(wèi)星、短信、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng);

4、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理中心：生態(tài)流量監(jiān)測(cè)平臺(tái)、云服務(wù)器、交換機(jī)、PC機(jī)、移動(dòng)手機(jī)APP。

現(xiàn)場(chǎng)安裝案例：

生態(tài)流量是河流生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的關(guān)鍵指標(biāo)之一,是河流開(kāi)發(fā)規(guī)劃、建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評(píng)及河流生態(tài)修復(fù)研究與實(shí)踐的重要技術(shù)指標(biāo),對(duì)于保障河流生態(tài)系統(tǒng)健康及壩下河段水生態(tài)系統(tǒng)完整性具有重要意義。