水电站生态下泄流量监测方案

我国生态流量在主要经济大国中处于中等水平。据世界银行2014年统计，主要经济国家水资源开发利用率为：英国5.7%、法国15.1%、美国17.2%、土耳其18.5%、日本18.9%、墨西哥19.7%、中国21.6%、意大利29.4%、德国30.8%、西班牙33.6%、南非34%、韩国45%、印度52.6%。考虑到我国人口规模和经济结构，尤其粮食安全压力使我国的灌溉面积成为世界第一，控制在21.6%的水平已是很不容易的。

水库、水电站对河流生态流量影响更大。年调节和多年调节水库对河流具有更强的径流调节能力，可调蓄雨洪资源，以丰补歉，保障经济社会用水需求。但南、北方中小河流上的多年调节水库，蓄满率相对较低，即便是丰水年，因水库惜水而少放或不放生态流量的现象仍相当普遍。南方中小河流上的大量中小水电站，建设年代较早，往往没有下泄生态流量的放流设施，枯水期难以下泄足够的生态流量。尤其是引水式水电站，对河流生态影响更大。

那么针对水电站的生态下泄流量实时监测就非常有必要，本文提出一种水电站生态数据实时监测的方案，希望可以对保护河流生态起到一定作用。

生态流量一般由以下几个方面组成：

1、水位流量：可以根据现场环境选择多普勒超声波流量计（接触式）或者雷达流量计（包含雷达流速仪和雷达水位计）（非接触式）。闸位水位换算法，堰槽法等

2、图像视频：用于拍摄下泄口或者是流量计安装处的视频图像，通过4G网络将数据传输至服务器远端可以查看。

3、供电系统：用于给整套系统进行供电、根据现场环境可以选择太阳能供电或者市电供电。

4、通信设备：可以通过遥测终端机将采集到的传感器数据通过GPRS发送至云端。

5、数据查看：数据可以通过遥测终端机发送至数据服务器、用户可以通过云平台或者手机浏览器远程查看数据，数据也可以发送至相应监管部门的服务器。

此文主要针对下泄口环境为河流安装的雷达流量计，视监测断面流速情况，布设一个或多个雷达流速仪探头，实时监测水流表面流速。

雷达流速仪

产品特点：

?防水、防结露、防雷设计，适用于各种野外环境；

?进口平面微带雷达非接触式测量，不受气候、泥沙及漂浮物影响；

?能够适应复杂情况，不受高水位、垃圾、淤泥、植被等影响；

?快速精确测量，数据输出稳定，且适用于洪水期高流速环境；

?测量运行和休眠模式相结合；

?雷达发射波束角小，准确度高，不易受外界影响；

?结构小巧，功耗低，安装方便、易维护；

?配套控制器远传设备，可轻松对接现有水文遥测系统；

?宽输入电压范围，适合太阳能电池供电；

?独有渠道流速模型，测量精度更高。

雷达水位计-技术参数

测量范围 30m或70m 精度 ±3mm

频率范围 26GHz 供电电压 6~24V

信号输出 RS485 Modbus

现场案例：

多数水库、水电站没有设置专门的生态流量下泄设施；生态流量管理、监控和执法缺乏法律法规依据，存在着监管主体不明确、责任不落实不到位、管理体制机制不健全及监测监管薄弱等突出问题，导致生态流量问题长期存在。因此安装一整套生态下泄流量监测系统远程传输数据就非常有必要。