小水電生態(tài)流量監(jiān)測用的雷達(dá)流量計(jì)和閘位計(jì)
水電站下泄生態(tài)流量是指為滿足維持河道的基本生態(tài)功能和群眾生產(chǎn)、生活及其它用水需求,所需要水電站下泄的最小流量。
近年來,我國水電建設(shè)發(fā)展迅速,為促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展發(fā)揮了重要作用,但隨之帶來的生態(tài)問題也不容忽視。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,一定程度上影響了河流的正常生態(tài)功能和群眾的生產(chǎn)、生活。為保護(hù)河流生態(tài)環(huán)境,推動水資源科學(xué)、合理、有序開發(fā)和可持續(xù)利用,各地水利和環(huán)保部門相繼出臺措施對不滿足生態(tài)流量下泄要求的水電站責(zé)令整改或掛牌督辦。“水電站下泄生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng)”是重要的長效監(jiān)督、管理手段,為主管部門隨時(shí)掌握各水電站的流量下泄情況、保障下游河流的生態(tài)用水需求發(fā)揮了重要作用。
(一)生態(tài)流量泄放設(shè)施,必須符合國家有關(guān)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)、運(yùn)營等不得對主體工程造成不利影響。應(yīng)當(dāng)按照“因地制宜、安全可靠、技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)適用”的原則,采取改造電站引水系統(tǒng)、泄洪閘門、溢洪道閘門、大壩放空設(shè)施、沖砂設(shè)施,增設(shè)專用生態(tài)泄水設(shè)施或生態(tài)機(jī)組等措施,確保小水電站穩(wěn)定足額下泄生態(tài)流量。
(二)完善生態(tài)流量泄放設(shè)施,還可在下游受影響河段,因地制宜地采取河床清淤整治,或修建親水性堤壩、生態(tài)跌坎、生態(tài)堰壩、過魚設(shè)施等生態(tài)修復(fù)措施,改善攔河閘壩下游河湖水資源條件,恢復(fù)河流連通性,為水生生物營造棲息環(huán)境。
本文主要是介紹幾種生態(tài)下泄流量監(jiān)測手段。
一、下泄口為河流監(jiān)測環(huán)境應(yīng)用的雷達(dá)流量計(jì)
技術(shù)參數(shù):
測量范圍 | 0.01~20m/s | 測量精度 | ±0.01m/s |
雷達(dá)垂直傾斜角修正 | 自動修正 | 流速方向識別 | 雙向 |
雷達(dá)頻率 | 24GHz | 有效距離 | 0~40m |
供電范圍 | 12 VDC | 輸出接口 | RS485 |
功耗 | <1W | 工作溫度 | -10~60℃ |
存儲溫度 | -20~70℃ | 相當(dāng)濕度 | 0~95%RH |
防護(hù)等級 | IP66 |
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 |
二、下泄口是閘門下泄、閘位水位換算
閘位計(jì)-技術(shù)參數(shù)
量程 | 10m | 分辨率 | 0.5cm |
輸出信號 | RS485 | 供電范圍 | 24V或12V |
環(huán)境溫度 | -25℃~85℃ | 測量精度 | ±2cm或0.2%F.S |
二、系統(tǒng)方案:
1、監(jiān)測斷面設(shè)置
對水電站下泄流量的監(jiān)測,可在電站泄水口設(shè)立監(jiān)測點(diǎn),安裝在線監(jiān)測設(shè)備;也可在電站下游附近選擇河道斷面作為監(jiān)測斷面,安裝在線監(jiān)測設(shè)備,監(jiān)測下泄流量。 對于河床式或壩后式水電站,監(jiān)測斷面應(yīng)設(shè)置在發(fā)電廠房尾水下游; 對于引水式水電站,監(jiān)測斷面應(yīng)分別設(shè)置在發(fā)電廠房尾水下游和水庫大壩下游。
2、監(jiān)測內(nèi)容
水電站下泄生態(tài)流量監(jiān)測以水情自動監(jiān)測為主,主要監(jiān)測參數(shù)為圖像、流量、水位,還可以集成雨量監(jiān)測、閘門監(jiān)控等功能,為流域生態(tài)保護(hù)、水文水資源監(jiān)測等提供服務(wù)。
3、監(jiān)測設(shè)備
在線監(jiān)測設(shè)備主要由遙測終端機(jī)、雷達(dá)流量計(jì)、雷達(dá)水位計(jì)、閘位計(jì)、工業(yè)照相機(jī)等組成,采取一桿式安裝、太陽能或市電供電。
系統(tǒng)功能
實(shí)時(shí)監(jiān)測各水電站下泄斷面的水位、流量等數(shù)據(jù)。
定時(shí)或?qū)崟r(shí)上傳各水電站下泄斷面的現(xiàn)場圖像或視頻(視通信方式)。
水位/流量過低、監(jiān)測設(shè)備異常時(shí)自動報(bào)警。
通過矢量地圖宏觀展示測點(diǎn)分布位置、運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)。
監(jiān)測數(shù)據(jù)、圖像、視頻自動存儲,方便歷史查詢、事故追溯。
自動統(tǒng)計(jì)日、月、年等時(shí)段歷史數(shù)據(jù),通過報(bào)表、曲線圖、柱狀圖等多種形式展現(xiàn);支持?jǐn)?shù)據(jù)/報(bào)表導(dǎo)出為Excel或直接打印輸出。
遠(yuǎn)程管理在線監(jiān)測設(shè)備:修改數(shù)據(jù)采集、上報(bào)頻率或升級程序等。
雷達(dá)流量計(jì)現(xiàn)場案例:
閘位計(jì)和雷達(dá)水位計(jì)安裝案例: