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水文水资源勘测中心水毁修复项目河道流量监测

水测家助力蓝溪水文站水毁修复项目|移动式雷达波测流系统河道流量监测

2024年龙岩蓝溪水文站下游桥梁及设备水毁

一、项目背景

项目现场河道

水文站是获取水文信息的关键基础设施，在防洪减灾、水资源管理、水利工程建设与运行等方面发挥着至关重要的作用。水文水资源勘测中心的水毁修复项目通常是在遭受自然灾害（如洪水、暴雨等）后，水文监测设施遭到破坏的情况下启动的。这些灾害可能导致河道流量监测设备受损，影响对河道流量的准确监测，从而削弱了对洪水预警、水资源调配等工作的支持能力。因此，开展河道流量监测系统的修复与建设，对于提升水文监测能力、保障人民生命财产安全以及合理开发利用水资源具有重要意义。

2024年龙岩水文分中心蓝溪水文站洪水水位

二、现状问题

监测设施损坏：洪水等自然灾害可能冲毁了水位计、流量计等关键监测设备，导致数据无法正常采集。

监测精度不足：受破坏后的设备测量误差增大，无法满足高精度流量监测的需求。

自动化程度低：传统的人工观测或半自动监测方式在灾害期间难以进行有效的数据采集和传输，无法实现实时监测和及时预警。

数据整合困难：不同监测设备采集的数据格式不统一，难以进行有效的整合和分析，影响决策支持。

三、解决思路

修复与升级监测设备：对受损的水位计、流量计等设备进行修复或更换，选用高精度、高可靠性的新型监测设备，提高监测精度。

提高自动化水平：引入自动化监测系统，实现数据的自动采集、传输和处理，减少人工干预，提高监测效率和数据的时效性。

构建统一的数据平台：建立统一的水文数据管理平台，对不同来源的数据进行整合和标准化处理，实现数据共享和综合分析，为决策提供全面、准确的依据。

强化洪水预警能力：通过先进的流量监测设备和数据分析模型，及时准确地预测洪水流量和水位变化，提前发出预警信息，为防洪减灾工作争取时间。

武汉水测家科技参与建设的测流系统

四、硬件感知体系

水位监测设备：部署高精度的雷达水位计或压力式水位计，能够实时监测河道水位的变化，具备快速响应和高精度测量的特点，不受环境光线和水质的影响。

流量监测设备：安装先进的移动式自动雷达波测流系统，实现对河道流量的在线监测。系统可以测量整个河道断面的多垂线流速分布，从而精确计算出流量；雷达流量计则通过测量水流表面流速并结合水位数据来推算流量，具有非接触式测量、安装方便、后期免维护、不惧泥沙杂物等优点。

视频监控设备：在监测断面及关键部位安装高清摄像头，实现对河道状况的实时视频监控，便于直观地观察水流情况、监测设备运行状态以及河道内是否有漂浮物等异常情况，为流量监测提供辅助参考。

五、系统简介

系统采用非接触式测流方式，主要由雷达波流速仪、雷达运行车、系统控制及流量计算系统、数据遥测系统（含RTU）、恒流恒压充电控制系统、超短波电台、水位计、太阳能供电系统、配套支架和中心站管理软件等组成。利用两根间距为300mm、直径≥5mm的304不锈钢钢丝绳做导轨，将雷达波流速仪、步进电机、雷达测速控制器、锂电池、无线电台等设备安装在雷达运行车内，雷达运行车通过驱动轮和转向轮悬挂在导轨绳上。通过雷达测速控制系统和无线电台运行指令，控制雷达波流速仪到指定垂线测流，并将实测流速数据发送给系统控制器，系统控制器同时采集水位数据，再将水位、流速等数据发送给流量计算终端，实时计算断面流量，从而实现断面无人值守自动测验。

本测流系统适合于天然河道、山区性河流、较浅的溪流、洪水期测流、人工测流较危险的水域、明渠流量在线监测等场景。

六、细分场景

洪水预警与防洪调度：通过实时监测河道流量和水位，结合水文模型和气象预报信息，准确预测洪水的发展趋势，及时向相关部门和公众发出预警信号。同时，为水库调度、河道分洪等防洪决策提供科学依据，有效减少洪水灾害损失。

水资源管理与调配：实时掌握河道流量信息，为合理调配水资源提供数据支持。在干旱时期，可依据监测数据科学安排取水计划，保障居民生活用水和工农业生产用水的需求；在水资源丰富时期，可优化水资源的利用效率，促进经济社会的可持续发展。

水文数据整编与分析：收集和整理河道流量监测数据，进行水文资料的整编和分析，为水文规律研究、水资源评价、水利工程规划与设计等提供基础数据。通过对多年数据的分析，深入了解河道水流的变化规律和水资源的时空分布特征，为水资源的科学管理和保护提供决策支持。

移动式自动雷达波测流系统与ADCP比测