雷达流量计如何合理掌握河流变化规律

雷达流量计如何合理掌握河流变化规律

目前我国大小河流水情都不稳定。有些常年不息地流淌，有些枯水季节断流，有些洪水季节常常泛滥成灾。为了合理地利用河水资源，就必须掌握河流的变化规律。河流水情的变化主要表现为水位的升降、流速的快慢、流量的增减、泥沙的多少以及河水的水温和冰情变化等。

（1）水位，指一定地点，一定时间河水表面的高度。它是以某一点作为水位基面（即水位零点）进行量算的。水位基面一般分绝对基面和测点基面两种：绝对基面是以某海口的平均海平面为标准进行计算的，我国目前河流水位都是以黄海的青岛零点为标准；测点基面是为了便于在河流上就地观测和计算，通常在观测地点最低枯水位以下半米到一米处作为零点的。但是在应用这种观测资料时，须根据测点基面和绝对基面的关系，将其换算成统一的绝对高程。水位的涨落一般是在观测点用水尺或自记水位计进行观测的。水位观测是水文中最重要的项目之一，其他一系列水文要素的计算均受水位资料的影响。根据不同时间水位的记录，可以绘出一条某河流的水位历时曲线，从曲线上可以清楚地看出该点全年水位变化情况。

（2）流速，指单位时间里水流前进的距离。流速在河流横断面上是不均匀的，底层水流由于受河床摩擦力作用，流速较小。流速由水底向水面递增，但水面受空气的摩擦，流速减小，而最大流速在水面稍下一点的位置。从横向分布来说，两岸流速最小，河心流速最大。

（3）流量，指在单位时间里，通过某过水断面（即河流横断面）水的体积。根据某地过水断面的面积和河流平均流速，按照Q=F·V公式就可以求出流量，其单位是立方米/秒（Q为流量，F为过水断面的面积，V为平均流速）。河流水位的变化，主要由流量的增减引起的，因此水位的变化也可以视为流量变化的反映。

对此，小编整理了一套雷达测量系统，可以更好地掌握中小河流的变化规律，从而合理地利用水资源。

方案整体由以下几个部分组成：

1.雷达流速仪：用于测量断面表面的流速。

2. 雷达水位计：用于测量断面的水位。

2.遥测终端机：该遥测终端机主要功能是将各个测量点的流速流量信息进行汇总计算，通过GPRS无线网络发送到服务器查看实时的水位、流量信息。

4.供电系统：太阳能，市电及锂电池等，主要用于传感器探头和遥测终端机供电。

5.水文数据平台：主要用于展示各个站点的水位、流速、流量等信息。其功能为：站点的管理，全部站点实时数据的查看，单个站点的实时数据、历史数据、报表、曲线、历史数据导出、历史曲线的导出。遥测终端机支持的协议是SL651-2014 水文通讯规约。

雷达流速仪的测流原理：

雷达流速仪是利用多普勒效应原理制成，工作时向水面发生电磁波，电磁波遇到运动的水面会发生散射，并构成回波，由于接收到的回波频率相对于发射频率发生一定偏移，由多普勒频率方程可求得水面流速，一个运动目标会在雷达传感器产生一个低频输出信号。这个信号的频率取决于移动速度，幅度取决于安装的距离，反射率和运动目标的尺寸大小。多普勒频率 F 和运动速度成正比关系。定点式雷达流速仪的系统可接入多个雷达探头，相当于布设多个测量垂线，结合断面参数，计算断面流量，定点测量，适用于洪水检测。

速度面积法的流量换算原理：

非接触雷达流量测量采用速度面积法测流，利用雷达流速仪测量流速V，利用雷达水位计测量水位H，预先在控制器设置的渠道参数，控制器可以利用水位自动换算出过流面积S，流体的流量公式为：

Q= V×S

其中V- - - -流速 S- - - -过流面积Q- - -瞬时流量

由于采用了速度面积法测流，其可以适用于任何形态的断面。

现场安装案例：

我司将雷达波测流系统引入到中小河流的流量监测过程中，能够实现高流速、有悬浮物的测试，测试安全，避免了水草等水生植物对仪器的缠绕，方便实用，能够在较短的时间内获得相对准确的数据，相信可对于研究河流规律变化工作者提供更多参考依据，详细可以登陆官网咨询。

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