水電站生態(tài)下泄流量監(jiān)測方案
我國生態(tài)流量在主要經濟大國中處于中等水平。據世界銀行2014年統(tǒng)計，主要經濟國家水資源開發(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)模和經濟結構，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。年調節(jié)和多年調節(jié)水庫對河流具有更強的徑流調節(jié)能力，可調蓄雨洪資源，以豐補歉，保障經濟社會用水需求。但南、北方中小河流上的多年調節(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)流量的現象仍相當普遍。南方中小河流上的大量中小水電站，建設年代較早，往往沒有下泄生態(tài)流量的放流設施，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)下泄流量實時監(jiān)測就非常有必要，本文提出一種水電站生態(tài)數據實時監(jiān)測的方案，希望可以對保護河流生態(tài)起到一定作用。
生態(tài)流量一般由以下幾個方面組成：
1、水位流量：可以根據現場環(huán)境選擇多普勒超聲波流量計（接觸式）或者雷達流量計（包含雷達流速儀和雷達水位計）（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安裝處的視頻圖像，通過4G網絡將數據傳輸至服務器遠端可以查看。
3、供電系統(tǒng)：用于給整套系統(tǒng)進行供電、根據現場環(huán)境可以選擇太陽能供電或者市電供電。
4、通信設備：可以通過遙測終端機將采集到的傳感器數據通過GPRS發(fā)送至云端。
5、數據查看：數據可以通過遙測終端機發(fā)送至數據服務器、用戶可以通過云平臺或者手機瀏覽器遠程查看數據，數據也可以發(fā)送至相應監(jiān)管部門的服務器。
此文主要針對下泄口環(huán)境為河流安裝的雷達流量計，視監(jiān)測斷面流速情況，布設一個或多個雷達流速儀探頭，實時監(jiān)測水流表面流速。
雷達流速儀
產品特點：
防水、防結露、防雷設計，適用于各種野外環(huán)境；
進口平面微帶雷達非接觸式測量，不受氣候、泥沙及漂浮物影響；
能夠適應復雜情況，不受高水位、垃圾、淤泥、植被等影響；
快速測量，數據輸出穩(wěn)定，且適用于洪水期高流速環(huán)境；
測量運行和休眠模式相結合；
雷達發(fā)射波束角小，準確度高，不易受外界影響；
結構小巧，功耗低，安裝方便、易維護；
配套控制器遠傳設備，可輕松對接現有水文遙測系統(tǒng)；
寬輸入電壓范圍，適合太陽能電池供電；
獨有渠道流速模型，測量精度更高。
雷達水位計-技術參數
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
現場案例：
多數水庫、水電站沒有設置專門的生態(tài)流量下泄設施；生態(tài)流量管理、監(jiān)控和執(zhí)法缺乏法律法規(guī)依據，存在著監(jiān)管主體不明確、責任不落實不到位、管理體制機制不健全及監(jiān)測監(jiān)管薄弱等突出問題，導致生態(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)遠程傳輸數據就非常有必要。
我國生態(tài)流量在主要經濟大國中處于中等水平。據世界銀行2014年統(tǒng)計，主要經濟國家水資源開發(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)模和經濟結構，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。年調節(jié)和多年調節(jié)水庫對河流具有更強的徑流調節(jié)能力，可調蓄雨洪資源，以豐補歉，保障經濟社會用水需求。但南、北方中小河流上的多年調節(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)流量的現象仍相當普遍。南方中小河流上的大量中小水電站，建設年代較早，往往沒有下泄生態(tài)流量的放流設施，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)下泄流量實時監(jiān)測就非常有必要，本文提出一種水電站生態(tài)數據實時監(jiān)測的方案，希望可以對保護河流生態(tài)起到一定作用。
生態(tài)流量一般由以下幾個方面組成：
1、水位流量：可以根據現場環(huán)境選擇多普勒超聲波流量計（接觸式）或者雷達流量計（包含雷達流速儀和雷達水位計）（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安裝處的視頻圖像，通過4G網絡將數據傳輸至服務器遠端可以查看。
3、供電系統(tǒng)：用于給整套系統(tǒng)進行供電、根據現場環(huán)境可以選擇太陽能供電或者市電供電。
4、通信設備：可以通過遙測終端機將采集到的傳感器數據通過GPRS發(fā)送至云端。
5、數據查看：數據可以通過遙測終端機發(fā)送至數據服務器、用戶可以通過云平臺或者手機瀏覽器遠程查看數據，數據也可以發(fā)送至相應監(jiān)管部門的服務器。
此文主要針對下泄口環(huán)境為河流安裝的雷達流量計，視監(jiān)測斷面流速情況，布設一個或多個雷達流速儀探頭，實時監(jiān)測水流表面流速。
雷達流速儀
產品特點：
防水、防結露、防雷設計，適用于各種野外環(huán)境；
進口平面微帶雷達非接觸式測量，不受氣候、泥沙及漂浮物影響；
能夠適應復雜情況，不受高水位、垃圾、淤泥、植被等影響；
快速測量，數據輸出穩(wěn)定，且適用于洪水期高流速環(huán)境；
測量運行和休眠模式相結合；
雷達發(fā)射波束角小，準確度高，不易受外界影響；
結構小巧，功耗低，安裝方便、易維護；
配套控制器遠傳設備，可輕松對接現有水文遙測系統(tǒng)；
寬輸入電壓范圍，適合太陽能電池供電；
獨有渠道流速模型，測量精度更高。
雷達水位計-技術參數
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
現場案例：
多數水庫、水電站沒有設置專門的生態(tài)流量下泄設施；生態(tài)流量管理、監(jiān)控和執(zhí)法缺乏法律法規(guī)依據，存在著監(jiān)管主體不明確、責任不落實不到位、管理體制機制不健全及監(jiān)測監(jiān)管薄弱等突出問題，導致生態(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)遠程傳輸數據就非常有必要。