多普勒超聲波流量計(jì)針對(duì)不同下泄口環(huán)境的水電站的生態(tài)流量監(jiān)測(cè)
來(lái)源:admin 瀏覽量: 發(fā)布時(shí)間:2020-08-20 14:47:48
從20世紀(jì)以來(lái),人類(lèi)對(duì)水資源進(jìn)行了大規(guī)模的治理和開(kāi)發(fā),一大批水庫(kù)、大壩、水電站陸續(xù)建造完成。我國(guó)的水利工程開(kāi)發(fā)主要從20世紀(jì)50年代開(kāi)始,目前擁有高度在15m以上的水壩超過(guò)2.2萬(wàn)座,約占世界總數(shù)的一半;全國(guó)農(nóng)村的小水電站更是超過(guò)4.7萬(wàn)座。
在我國(guó)早期的水利工程建設(shè)中,優(yōu)先考慮到的是經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)電功能,卻忽略了這些大壩、電站對(duì)于水生態(tài)環(huán)境的影響,尤其是一些農(nóng)村的小水電站,布點(diǎn)密集,對(duì)周邊河流和水域內(nèi)的水量利用率嚴(yán)重超標(biāo),時(shí)常導(dǎo)致河流斷面、河床裸露、水生生物大量滅絕等生態(tài)問(wèn)題。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,國(guó)外在40年代就提出了生態(tài)基流的概念。生態(tài)基流指為保證河流生態(tài)服務(wù)功能,用以維持或恢復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與功能所需的最小流量。
以下是監(jiān)測(cè)生態(tài)流量下泄的兩種方案:
一種是多普勒超聲波流量計(jì)是利用聲波在流體中傳播的多普勒效應(yīng),通過(guò)測(cè)定流體中運(yùn)動(dòng)粒子散射聲波的多普勒頻移,即可得到流體的速度,結(jié)合內(nèi)置壓力式水位計(jì),利用速度面積法,即可測(cè)量液體的流量。適合于明渠、河道及難以建造標(biāo)準(zhǔn)斷面的流速流量測(cè)量以及各種滿管和非滿管明渠流速流量測(cè)量。
所有功能集于一身的設(shè)計(jì),同時(shí)測(cè)量平均流速、水深、水溫。采用速度面積法測(cè)流,無(wú)水頭損失,不需建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)堰槽。采用超聲波多普勒原理測(cè)流速流量。測(cè)流精度高,起始速度低。無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),對(duì)水流狀態(tài)無(wú)影響,測(cè)量更精準(zhǔn)。自帶溫度傳感器,可用于補(bǔ)償水溫對(duì)聲速的影響。可測(cè)量瞬時(shí)流量和累積流量。采用頻域多普勒分析算法,數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠,實(shí)時(shí)性強(qiáng)。安裝簡(jiǎn)單,不需輔助工程設(shè)施。
適合下泄口環(huán)境管道或者渠道的環(huán)境
安裝案例:
另一種方案就是使用雷達(dá)流量計(jì),是一款雷達(dá)式測(cè)流產(chǎn)品可同時(shí)測(cè)量水水位、流速、流量、累計(jì)流量,采用多普勒雷達(dá)測(cè)速原理,對(duì)水流的表面流速進(jìn)行探測(cè),利用內(nèi)置的雷達(dá)水位計(jì)可以測(cè)量水深。通過(guò)測(cè)量水深和流速以及在設(shè)備內(nèi)部設(shè)置的斷面形態(tài)可以利用速度面積法計(jì)算出斷面的流速。微波雷達(dá)不受溫度梯度、壓力、空氣密度、風(fēng)或其他氣象環(huán)境條件的影響,維護(hù)方便使用簡(jiǎn)便。
雷達(dá)可以設(shè)置不同發(fā)射頻率,在多點(diǎn)近距離探測(cè)時(shí),可有效地避免相鄰產(chǎn)品的雷達(dá)波束互擾影響。另外,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或單位可根據(jù)探測(cè)獲得的速度值(多點(diǎn)測(cè)量),加之河道斷面幾何形狀信息等,對(duì)天然河流/城市河流、渠/涵/管道剖面水流量進(jìn)行測(cè)定。以下是監(jiān)測(cè)生態(tài)流量下泄一整套的方案。
適合下泄口河流的環(huán)境
安裝案例:
水電站監(jiān)測(cè)平臺(tái):
主要用于展示各個(gè)站點(diǎn)的水位、流速、流量等信息。期功能為:站點(diǎn)的管理,全部站點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的查看,單個(gè)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報(bào)表、曲線、歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出、歷史曲線的導(dǎo)出。該平臺(tái)可以免費(fèi)使用,如需自建平臺(tái)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。遙測(cè)終端機(jī)支持得協(xié)議是SL651-2014水文通訊規(guī)約或者JSON格式、也可以按照指定協(xié)議上傳至上級(jí)平臺(tái)。