小水電河流生態(tài)下泄口應(yīng)用的雷達流量計方案

隨著我國水電建設(shè)的迅速發(fā)展，在促進了社會發(fā)展和地方經(jīng)濟的同時，也隨之帶來了很多的生態(tài)問題。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)保部門也相繼出臺了對不滿足生態(tài)流量下泄要求的水電站進行責(zé)令整改或者掛牌督辦的方案。進而保護河流生態(tài)環(huán)境，推動水資源合理、科學(xué)、有序開發(fā)和可持續(xù)利用。

生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng)以水情自動監(jiān)測為主，還可以集成流量站、水質(zhì)監(jiān)測、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、分中心/中心站計算機信息系統(tǒng)等，形成一套完整的解決方案，并作為流域生態(tài)監(jiān)測的主要組成部分和建設(shè)的基礎(chǔ)，為生態(tài)流域監(jiān)測、水政管理、水文水資源監(jiān)測等提供服務(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)測點，也可在電站壩址下游附近選擇河道斷面作為監(jiān)測斷面，安裝測流裝置，監(jiān)測下泄流量。不同型式水電站的生態(tài)下泄流量監(jiān)控斷面應(yīng)按照以下原則布置：

1、引水式水電站的監(jiān)測斷面布置在廠房前的水庫大壩所在流域下游；

2、混合式水電站的監(jiān)測斷面布置在廠房前的水庫大壩所在流域下游；

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

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

此文主要介紹下泄口環(huán)境為河流的生態(tài)監(jiān)測，視監(jiān)測斷面流速情況，布設(shè)一個或多個雷達流速儀探頭及雷達水位計，實時監(jiān)測水流表面流速，水位，流量。

雷達速度面積法的流量換算原理（測流量）：

非接觸雷達流量測量采用速度面積法測流，利用雷達流速儀測量流速V，利用雷達水位計測量水位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換算出過流面積S，流體的流量公式為： Q= V×S其中V- - - -流速 S- - - -過流面積Q- - -瞬時流量。故雷達測流量一般是需要雷達流速儀配套水位計進行換算。由于采用了速度面積法測流，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?，協(xié)助運行，以確保整個生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。

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

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)測數(shù)據(jù)庫、中心服務(wù)器、交換機、PC機;

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

4、遠程數(shù)據(jù)管理中心：生態(tài)流量監(jiān)測平臺、云服務(wù)器、交換機、PC機、移動手機APP。

現(xiàn)場安裝案例：

生態(tài)流量是河流生態(tài)保護與修復(fù)的關(guān)鍵指標(biāo)之一,是河流開發(fā)規(guī)劃、建設(shè)項目環(huán)評及河流生態(tài)修復(fù)研究與實踐的重要技術(shù)指標(biāo),對于保障河流生態(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。