雷達流量計如何合理掌握河流變化規(guī)律

雷達流量計如何合理掌握河流變化規(guī)律

目前我國大小河流水情都不穩(wěn)定。有些常年不息地流淌，有些枯水季節(jié)斷流，有些洪水季節(jié)常常泛濫成災。為了合理地利用河水資源，就必須掌握河流的變化規(guī)律。河流水情的變化主要表現(xiàn)為水位的升降、流速的快慢、流量的增減、泥沙的多少以及河水的水溫和冰情變化等。

（1）水位，指一定地點，一定時間河水表面的高度。它是以某一點作為水位基面（即水位零點）進行量算的。水位基面一般分絕對基面和測點基面兩種：絕對基面是以某?？诘钠骄Ｆ矫鏋闃藴蔬M行計算的，我國目前河流水位都是以黃海的青島零點為標準；測點基面是為了便于在河流上就地觀測和計算，通常在觀測地點最低枯水位以下半米到一米處作為零點的。但是在應用這種觀測資料時，須根據(jù)測點基面和絕對基面的關系，將其換算成統(tǒng)一的絕對高程。水位的漲落一般是在觀測點用水尺或自記水位計進行觀測的。水位觀測是水文中最重要的項目之一，其他一系列水文要素的計算均受水位資料的影響。根據(jù)不同時間水位的記錄，可以繪出一條某河流的水位歷時曲線，從曲線上可以清楚地看出該點全年水位變化情況。

（2）流速，指單位時間里水流前進的距離。流速在河流橫斷面上是不均勻的，底層水流由于受河床摩擦力作用，流速較小。流速由水底向水面遞增，但水面受空氣的摩擦，流速減小，而最大流速在水面稍下一點的位置。從橫向分布來說，兩岸流速最小，河心流速最大。

（3）流量，指在單位時間里，通過某過水斷面（即河流橫斷面）水的體積。根據(jù)某地過水斷面的面積和河流平均流速，按照Q=F·V公式就可以求出流量，其單位是立方米/秒（Q為流量，F(xiàn)為過水斷面的面積，V為平均流速）。河流水位的變化，主要由流量的增減引起的，因此水位的變化也可以視為流量變化的反映。

對此，小編整理了一套雷達測量系統(tǒng)，可以更好地掌握中小河流的變化規(guī)律，從而合理地利用水資源。

方案整體由以下幾個部分組成：

1.雷達流速儀：用于測量斷面表面的流速。

2. 雷達水位計：用于測量斷面的水位。

2.遙測終端機：該遙測終端機主要功能是將各個測量點的流速流量信息進行匯總計算，通過GPRS無線網(wǎng)絡發(fā)送到服務器查看實時的水位、流量信息。

4.供電系統(tǒng)：太陽能，市電及鋰電池等，主要用于傳感器探頭和遙測終端機供電。

5.水文數(shù)據(jù)平臺：主要用于展示各個站點的水位、流速、流量等信息。其功能為：站點的管理，全部站點實時數(shù)據(jù)的查看，單個站點的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報表、曲線、歷史數(shù)據(jù)導出、歷史曲線的導出。遙測終端機支持的協(xié)議是SL651-2014 水文通訊規(guī)約。

雷達流速儀的測流原理：

雷達流速儀是利用多普勒效應原理制成，工作時向水面發(fā)生電磁波，電磁波遇到運動的水面會發(fā)生散射，并構成回波，由于接收到的回波頻率相對于發(fā)射頻率發(fā)生一定偏移，由多普勒頻率方程可求得水面流速，一個運動目標會在雷達傳感器產生一個低頻輸出信號。這個信號的頻率取決于移動速度，幅度取決于安裝的距離，反射率和運動目標的尺寸大小。多普勒頻率 F 和運動速度成正比關系。定點式雷達流速儀的系統(tǒng)可接入多個雷達探頭，相當于布設多個測量垂線，結合斷面參數(shù)，計算斷面流量，定點測量，適用于洪水檢測。

速度面積法的流量換算原理：

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，預先在控制器設置的渠道參數(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

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。

現(xiàn)場安裝案例：

我司將雷達波測流系統(tǒng)引入到中小河流的流量監(jiān)測過程中，能夠實現(xiàn)高流速、有懸浮物的測試，測試安全，避免了水草等水生植物對儀器的纏繞，方便實用，能夠在較短的時間內獲得相對準確的數(shù)據(jù)，相信可對于研究河流規(guī)律變化工作者提供更多參考依據(jù)，詳細可以登陸官網(wǎng)咨詢。

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