河流流量在线监测

四川水利２０２０ Ｎｏ ６生态流量在线监测系统及在水电站的应用严茂强，卢兴，印小军，牛彤（钛能科技股份有限公司，南京，２１１８００）㊀㊀ʌ摘㊀要ɔ水电站生态流量监测系统由现地监测单元㊁视频监视㊁通信传输㊁云服务监测平台组成，可为相关监管部门提供服务㊂㊀㊀ʌ关键词ɔ水电站㊀生态流量㊀云平台㊀在线监测㊀㊀中图分类号：ＴＶ７３７ʒＸ８３５㊀㊀文献标识码：Ｂ㊀㊀文章编号：２０９５－１８０９（２０２０）０６－０１４６－０３㊀㊀政府大力推进新时代中国农村水电的发展，为经济发展贡献了力量，也缓解了当时的能源供应紧张问题㊂然而近年来，在小水电急速发展过程中存在的诸多问题也逐渐浮出来㊂小水电虽是清洁能源，但在我国，限于早期的技术经济发展和环境保护意识的限制，虽然一部分符合环保要求，但不能满足生态保护功能，没有考虑下游河道泄放问题，导致枯水期部分河段枯竭，影响下游河道的生态环境或生产生活用水，对生态环境造成了影响㊂１㊀生态流量及在线监测系统简介生态流量 是为了保障大自然的自我修复能力，维持水资源可持续高效利用，不因河道减水脱流造成生态环境发生变化，保持下游河道生物的生存和生态环境的内在平衡的最小河道流量㊂水电站生态流量在线监测系统由现地监测单元㊁视频监视㊁通信传输㊁云服务监测平台组成㊂为流域生态保护㊁水文水资源等监管部门提供服务㊂２㊀生态流量测流方式按照水电站开发类型，遵循经济性㊁技术合理的原则，保证下游河道的最小下泄流量，有以下几种测流方式㊂㊀２ １㊀通过引水系统改造泄放流量（１）渠道引水式电站：在渠道过大坝后的适当位置修建渠道或安装水管往下游河道泄放流量，通过明渠或管段式流量计测流㊂该方式改造工程量较大，改造后泄放效果较好㊂（２）隧洞引水式电站：利用原有靠近大坝的支洞开挖堰槽或安装放水管向下游河道泄放流量，通过明渠或管段式流量计测流㊂该方式改造工程量较大，改造后泄放效果较好㊂㊀２ ２㊀通过泄洪闸小开度泄流对筑坝式电站：可通过开启大坝闸门并根据水位调整闸门开度，向下游河道泄放流量㊂闸门泄流流量通过公式计算确定㊂该方式改造工程量较小，改造后泄放效果较好㊂㊀２ ３㊀通过溢洪道闸门改造泄流通过改造溢洪道工作闸门，根据水文勘测计算设置门中门或舌瓣门，并增设启闭设备，向下游泄放流量㊂闸门泄流流量通过公式计算确定㊂该方式改造工程量较大，改造后泄放效果较好㊂㊀２ ４㊀通过大坝放空设施改造泄流利用大坝原有底孔设施并对其进行改造，实㊃６４１㊃㊀２０２０ Ｎｏ ６四川水利现向河道泄放生态流量㊂根据实际改造情况选择合适的测流设备㊂㊀２ ５㊀设置生态基荷或采用反调节调度泄流坝后式电站可通过机组发电放水满足生态下泄流量，通过基荷或反调节调度泄放水量㊂可以通过机组流量曲线查询下泄流量㊂该方式改造工程量比较小，但机组出现问题时会造成下泄流量短时的中断㊂㊀２ ６㊀安装生态机组根据电站实际情况可以选择安装小容量的生态机组承担生态下泄流量泄放任务㊂可以通过机组流量曲线查询下泄流量㊂该方式改造工程量非常大，机组出现问题时会造成下泄流量短时的中断，水的利用率非常高㊂㊀２ ７㊀通过机组旁通管改造泄流在机组进水控制阀旁通管上开孔引放水管等向下游泄放流量㊂通过管段式流量计测流㊂该方式改造工程量适中，改造后泄放效果较好㊂㊀２ ８㊀增设大坝放水设施在大坝适当位置安装倒虹吸管㊁抽水系统㊁泄流通道等设施，从大坝取水泄入下游河道，满足生态流量要求㊂根据实际改造情况选择合适的测流设备㊂该方式改造工程量适中，改造后泄放效果较好，对大坝基本无影响㊂３㊀生态流量在线监测系统架构、组成和功能㊀３ １㊀系统架构各水电站结合自身情况选用合适的泄流方式，根据泄流方式不同选取合适的测流设备㊁视频设备㊁监测终端设备，并将相关数据㊁视频图像进行存储㊂通过广域网将数据㊁报警信息及视频图像上送至监管平台，可通过就地或远程调阅相关数据㊁报警信息及视频图像㊂水电站生态流量在线监测系统由现地监测单元㊁视频监视㊁通信传输㊁云服务监测平台组成，系统架构图如图１所示㊂图１㊀水电站生态流量在线监测系统架构㊀３ ２㊀系统组成（１）现地监测单元：数据采集处理终端㊁水位计㊁闸位计㊁流量计（管段㊁明渠式等）㊁视频摄像机等；（２）网络传输：路由器㊁局域网㊁专线或宽带等；（３）（云）平台：（云）服务器㊁生态流量系统监测平台等㊂㊀３ ３㊀系统功能云服务监测平台提供多种灵活的接入方式，对接入测站进行统一分层级分权限管理，能够实时查看和监测现场生态流量信息㊂云服务监测平台还可便捷地进行功能扩展，提供水电站㊁水文水资源等工况数据监测服务㊂（１）实时监测：实时监测相关电站的基础数据，并通过广（局）域网将数据上送至生态流量监测（云）平台，通过预留接口与监管部门共享数据，企业可通过云平台在手机端或ＰＣ端进行数据查询，对水电站的生态流量实施远程自动监测报警㊂（２）统计结果分析：对生态流量基础数据进行处理分析，提供对水位㊁流量㊁闸门开度等相关数据的展示分析，对超限值进行统计分析，生成生态流量数据分析报表㊂（３）视频监控：利用视频服务器实现远端视频摄像机的集中管理，可通过手机端或ＰＣ端查看生态流量实时视频，对各水电站生态流量数据及视频画面实现统一管理㊂（４）ＧＩＳ系统：通过ＧＩＳ地图查看各站点的生态流量分布，可以筛选指定区域的电站情况㊂㊃７４１㊃严茂强，卢兴，印小军，牛彤：生态流量在线监测系统及在水电站的应用２０２０ Ｎｏ ６４㊀实施过程中遇到的问题在生态流量在线监测系统实施过程中由于前期设计不合理㊁施工过程不规范等造成测流数据不准或波动较大㊂㊀４ １㊀管段式测流一般管段式流量计安装有如下规范㊂（１）安装距离应选择上游大于１０倍直管径㊁下游大于５倍直管径以内无任何阀门㊁弯头㊁变径等均匀的直管段，安装点应充分远离阀门㊁泵㊁高压电和变频器等干扰源；（２）对于开口或半满管的管道，流量计应安装在Ｕ型管段处，保证满管；（３）选择充满流体的材质均匀质密㊁易于超声波传输的管段，如垂直管段（流体向上流动）或水平管段㊂图２㊀传感器安装与示例㊀㊀现场普遍存在预留管段无法满足上述流量计安装要求，具体有如下情形㊂（１）管段流量计安装位置扰流比较大，未遵循 前十后五原则 ；（２）测流管段未做Ｕ型处理，造成非满管测流㊂㊀４ ２㊀明渠测流采用明渠方式的现场普遍存在水流不稳，断面不规则的情况㊂一般明渠式流量计安装规范有：明渠测流要求渠段顺直，水流及断面稳定，无沙洲㊁无崩岸㊁无回流㊁无死水㊂５㊀应用案例雅安某电站生态流量监测采用我司的整体解决方案，通过泄洪闸小开度泄流，通过公网将视频信息及流量上送至云平台㊂㊀５ １㊀监测系统概述该电站各大坝采用固定一扇闸门作为生态流量泄放口，闸门采用固定无调节方式泄放生态流量㊂充分利用电站原有设备进行数据采集，并通过闸前水位根据流量曲线查表校核流量数据㊂在大坝泄放口安装视频监控，采集生态流量泄放视频，通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ将视频及流量数据上送至水务局监管平台㊂同时，将生态泄放流量数据通过网络上传到企业云，作为历史资料保存备查㊂㊀５ ２㊀系统构成及设备水电站生态流量监测系统包括数据通信采集设备㊁数据分析与监控系统㊁数据处理与传输系统及远程数据管理中心㊂各子系统在各自体系当中相互合作，协助运行，以确保整个生态流量监测系统的稳定运行㊂系统主要设备组成情况㊂（１）数据通信采集设备：主要包括遥测水位计㊁闸位计㊁视频摄像头㊁视频录像机㊁ＲＴＵ智能终端㊁避雷设备㊁设备保护箱；（２）数据分析与监控系统：监控软件（数据＋视频）㊁流量水位监测数据库㊁交换机㊁ＰＣ机；（３）数据处理与传输系统：英特网㊁数据库管理系统；（４）远程数据管理中心：生态流量监测平台㊁云服务器㊁交换机㊁ＰＣ机㊂生态流量在线监测系统建设时应充分考虑现场实际情况，选择合适的测流方式，并遵循流量计的安装要求进行设计㊁实施㊂６㊀结语相信经过各地政府对小水电的大力整治，在不久的将来， 生态流量 这一环保概念会逐步在全国普及，通过生态系统流量下泄管控，维持水资源的可持续高效利用，实现生态平衡的恢复㊂ʏ㊃８４１㊃。

河流水文监测的基本原理和方法一、引言河流水文监测是指对河流水文特性进行实时、连续、定量的监测，以获取河流水量、水位、流速、水温、水质等相关水文信息的活动。

水文监测是水利工程建设、水资源管理、水环境保护、防洪减灾、生态环境保护等水利领域中的重要基础工作，具有重要的意义和价值。

本文将从河流水流、水位、流速、水温、水质等方面阐述河流水文监测的基本原理和方法。

二、河流水流监测河流水流监测是指测量河流中的水流量，是水文监测的核心内容。

水流量是指在单位时间内通过河流横截面的水的体积。

水流量的测量是通过对水位和流速的测量来实现的。

常用的水流量测量方法有：1.1 浮子法浮子法是一种简单、直接、经济的水流量测量方法。

它是利用浮力平衡原理，通过测量浮子的位移和时间，计算出流速和流量。

浮子法一般适用于水流较慢、水深较浅、水流较稳定的情况下进行测量。

1.2 漂流物法漂流物法是一种利用漂流物测量水流速和水流量的方法。

漂流物可以是任何具有一定浮力的物体，如木板、塑料球、橡皮球等。

漂流物随水流漂动的速度和方向与水流速度和方向相同，通过对漂流物的位移和时间的测量，可以计算出水流速度和水流量。

1.3 水位流量计水位流量计是一种利用水位和流速来测量水流量的仪器。

水位流量计通常由水位计和流速仪两部分组成。

水位计是一种测量水位高度的仪器，流速仪是一种测量水流速度的仪器。

通过对水位和流速的测量，可以计算出水流量。

三、水位监测水位监测是指测量河流水位的高度。

水位是河流水文特性的重要指标之一，它反映了河流的水量情况，是水文监测的重要内容之一。

水位的测量方法有：2.1 漫堤法漫堤法是一种利用河岸两侧的固定高程点来测量河流水位的方法。

在河岸两侧设置测站，通过对测站高程的测量，可以计算出河流水位高度。

2.2 水位计法水位计法是一种利用水位计测量河流水位高度的方法。

水位计一般是一种利用浮力平衡原理测量水位高度的仪器。

水位计可以是机械式、电子式或压力式等不同类型，通过对水位计的测量，可以计算出河流水位高度。

河流流量测验成果精度评定8.1 一般规定8.1.1流量测验误差试验或比测试验应选择在具有一定代表性、试验或比测条件适宜的水文站进行，其成果精度可通过误差试验或比测试验资料分析评定；同一地区，测站特性和测验方法相同的水文站，可采用本地区综合的成果精度作为评定依据。

8.1.2单次流量测验的精度指标应根据资料用途或服务对象的要求确定：1流速仪法应符合表8.1.2的规定；具有综合功能的水文站，应取最高精度指标。

表8.1.2流速仪法单次流量测验允许误差X'——置信水平为95%总随机不确定度；注： 1Qμ——系统误差，为不同资料用途控制指标。

测验资料用于其他用途的单次流量测验允许误2 Q差，可根据需要分析确定。

2 ADCP法，流量测验系统误差应不大于±2.5%，随机不确定度应不大于5%～12%。

潮流量测验系统误差应不大于±3%，随机不确定度应不大于10%～15%。

3 采用其它测流方法可参照表8.1.2执行。

8.1.3水文站应根据表8.1.2确定的精度指标，选择合适的测验仪器和方法。

当常规仪器和方法难以达到所规定的精度要求时，应改变测验方法或对测验河段或对测验断面进行人工整治处理。

8.1.4专用水文站的测验精度可根据设站目的和需求确定。

8.1.5测验环境条件受人类活动影响严重的水文站，单次流量测验精度难以达到本标准8.1.2条的规定时，可降低精度类别或采用精度相当的测流方法。

8.1.6对于水量较小的河流，低水期流量测验允许误差达不到本标准8.1.2条的规定时，可用绝对误差表示，其指标应通过本站历史资料分析确定。

8.1.7无误差试验资料的地区，应选择有条件的代表性测站对本标准所规定的精度指标进行检验。

当测站误差检验结果不符时，应对资料进行分析，并提出改进测验方案。

8.1.8开展在线监测的误差分析，单次流量测验误差估算或误差综合方案宜根据传感设备精度及流量测算模型方法综合分析确定，各分量之间宜相互独立。

浙江省中小河流流量监测方案探讨黄健;周琮辉;车新垒【摘要】针对浙江省中小河流多处于流域上游或独流入海,河道比降大、流速快、洪水暴涨暴落,汇流时间短,破坏性强的特点,以洪家塔水文监测站为典型站,对4种流量监测方案进行了筛选,并且提出了基于电波流速仪的适合浙江省中小河流监测实际情况的流量监测方案.认为选用电波流速仪可以较好地适应中小河流暴雨洪水流量监测.该文还介绍了浙江省近年来应用电波流速仪在洪水暴发时成功测流量的3个范例,总结了使用经验.认为电波流速仪有几大优点:(1)工作方式为非接触式,适用性强；(2)仪器本身便于携带,机动灵活,工作时可节省大量人力物力；(3)操作简单,而数据准确可靠,适快速部署开展应急监测.但是具体实际应用时也有3点应给予充分考虑:(1)建议在0.5 m3/s以上流量时使用,即电波流速仪只可作为中小河流暴雨洪水监测,不可用于时常水文监测；(2)在暴雨强风环境下,监测的数据会受到风浪影响,表面流量数据会出现较大幅度的跳动；(3)实际监测点应尽量避开大片、大块漂浮物,因为该物的移动不代表水体表现流速,容易造成测量数据偏小.%[Objective]To study the best extraction conditions of proanthocyanidin from grape seeds by petroleum ether.[Method]The absor-bance of proanthocyanidin was determined with the method of vanillina, a standard curve was drawn, and the factors influencing the extraction of proanthocyanidin were optimized with orthogonal experiment.[Result]The best extraction conditions were 60% petroleum ether as extract-ant, 1=5 (g/ml) solid-liquid ratio, Soxhlet extractor to reflux at 60 t forl.Sh, the extraction rate of proanthocyanidin under thebest condi tions was 60.03 mg/g.[Conclusion]Petroleum ether is good in extracting proanthocyanidin from grape seeds.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2012(040)025【总页数】4页(P12703-12706)【关键词】中小河流;流量监测;方案探讨【作者】黄健;周琮辉;车新垒【作者单位】浙江省水文局,浙江杭州310009;杭州市水文水资源监测总站,浙江杭州310016;浙江省水文局,浙江杭州310009【正文语种】中文【中图分类】S273.2受特定的自然地理、地形地貌地质以及气候条件影响，特别是近年来极端天气事件的明显增多，中小河流洪涝灾害频发重发现象已成为造成浙江省洪涝灾害损失的主体。

近年来，随着人们对水文监测的重视，大部分河流都需要我们进行监测。

此外，各地还大面积改造了区域河流节点，建设了清淤除障，建立了防洪信息监测系统，实现了河流生态流量和水量的全天候自动测量和监测。

在建设水利信息化监控系统工程中，河道在线流量监测系统是整个工程的排头兵，起到了至关重要的作用。

而选择一款合适的在线流量监测设备，是整个环节的重中之重。

通常情况下，测量河道流量可以使用以下3种设备：河道多普勒流量计、雷达流量计、ADCP。

河道多普勒流量计：采用多普勒测量原理，将传感器放在被测河道内，传感器向水中发射超声波，根据反射的超声波信号强度和其他参数可以计算出水的流速、水位高度、温度等参数。

这些数据通过主机内计算，根据河流断面的截面积，就可以显示河道内的瞬时流量和累计流量。

选型条件：要求河道宽度＞200cm，水位超过传感器顶部5cm。

测量流速范围4cm/s-5m/s雷达流量计：雷达流量计由雷达流速仪、雷达水位计和主机三部分构成。

雷达流速仪根据发射和接收频率的不同计算出水流流速。

雷达水位计固定在水面上，对着水面发射电磁波，通过发射和接收的时间差就可以计算出雷达到水面的距离，假设是5.1 米。

主机中设置好雷达的安装高度，假设安装高度是6.1 米，那么用安装高度-距离=水位高度。

6.1-5.1=1.0米。

再通过输入渠道结构的相关参数，根据水位高低，就得出具体的水流截面积，用流速×截面积再加上积分运算，最后得出具体的流量。

选型条件：要求河道最低水位在5cm以上，水面不能是平静的，流速范围在30cm/s-15m/s。

ADCP河道流量计：测量原理和GRCF河道流量计相同，ADCP可将水分层来测量，测量准确度较高。

选型条件：适用于比较宽、比较深的河流，要求水位超过传感器顶部60cm以上。

航征科技HZ-RLS-26L系列雷达水位计是一款非接触式水位计，采用24GHz频段平面微带阵列天线对水位进行测量。

产品采用调频连续波（FMCW）方式，高精度、低功耗、抗干扰能力强，智能水位跟踪识别算法保证水位监测数据稳定可靠。

附件1水土保持监测设备标准（征求意见稿）1 总则1.0.1 为统一水土保持监测站点监测设备配备，规范设备应用与管理，制定本标准。

1.0.2 本标准可作为水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀水土保持监测站点的设备选型、配置、应用、维护和检测等工作的标准依据。

1.0.3 水土保持监测设备应具有较强的稳定性、可靠性、耐用性。

1.0.4 水土保持监测设备技术条件除应符合本标准的规定外，还应符合国家现行有关标准的规定。

1.0.5 水土保持监测设备使用年限按照固定资产管理的相关规定执行。

1.0.6 水土保持监测设备出现故障、损毁的，应及时维修更新。

2 水力侵蚀监测设备2.1 一般规定2.1.1 水力侵蚀监测内容主要包括径流、泥沙、气象、植被、土壤等，也可根据需要监测作物产量、养分流失等内容。

2.1.2 水力侵蚀监测设备主要用于径流场、控制站、气象观测场的相关指标监测。

2.1.3 用于径流小区的监测设备，配置种类和数量应根据径流小区的观测内容确定。

用于控制站的监测设备，配置种类和数量应根据控制站的观测内容确定。

2.2径流监测设备2.2.1 径流小区径流量的观测包括人工观测设备和自动观测设备。

2.2.2 人工观测设备主要包括集流桶（池）。

对于产流量大、集流桶容积有限时，或安置区狭小不能增多集流桶等情况下采用分流箱。

1 集流桶由厚度不小于0.75mm的镀锌铁皮或钢板制作。

设计规格应根据当地的降雨及产流情况而定，以一次降雨产流过程中不溢流为准。

集流池用砖（石）或混凝土砌成，底部装有排泄阀门（或孔口），顶部加设盖板。

当集流桶（池）容积有限时，可以多个联用。

2 分流箱可一级或多级分流。

分流箱布置在集流桶前或两个（或多个）集流桶之间。

分流箱规格容积较小，可由镀锌铁皮或薄钢板制成圆柱体或长方体（也可用砖（石）或混凝土砌成），并设若干分流孔，顶部加设盖板。

分流孔必须大小一致，排列均匀，并在同一水平面上。

使用分流箱前，必须进行校验求得分流系数。

同阳入河入海排口在线监测系统简介同阳入河入海排口在线监测系统是一种新型的环保设备，旨在监测排口的水质指标、流量等参数，保障水体的健康和人类的生态环境。

该系统的安装和使用具有极高的牢靠性和用户友好性，可以作为各级环保部门进行监督和管理的有效工具。

本文紧要介绍该系统的整体设计、功能特点以及应用场景。

系统设计架构概述同阳入河入海排口在线监测系统接受分布式架构设计，包括数据采集端、数据传输端、数据存储端和数据管理端等四个核心模块，在各个模块中，采集、传输、存储和管理都具备有效性和可行性，能够有效支持在线监测系统的开发和应用。

模块设计•数据采集端：该模块紧要负责监测排口各项参数的取得和采集，例如水质浓度、流量等。

它通过各种传感器、计量仪器等设备实现对于水质监测的数据采集。

为了保证数据的精准性和牢靠性，该模块一般需要安装在离排口比较近的位置。

•数据传输端：该模块紧要负责将采集到的数据进行传输，包括嵌入式网络通讯、数据传输网络等多种传输方式。

为了保证数据的适时性和安全性，数据传输模块需要实现数据的加密和压缩等技术手段。

•数据存储端：该模块紧要负责将传输过来的数据进行存储，可以选择使用云存储或者本地存储的方式，保障数据的牢靠性和安全性。

•数据管理端：该模块紧要负责对系统进行维护和管理，包括：数据监测、数据质量监控、数据处理与分析、实时警报等多项功能。

在数据管理模块中，该系统用户可追踪特定排口以了解实时行为和潜在的风险，以及管理排口所使用的设备和技术。

此外，数据管理模块可以与公共数据管理平台和分类管理平台等相关平台进行数据同步，确保数据适时牢靠地传输。

功能特点实时监测同阳入河入海排口在线监测系统能够实时监测排口的水质和流量等参数，保障水体的健康和人类的生态环境。

数据牢靠该系统接受分布式架构设计，数据牢靠性高，并且可以事件存储，以保障数据存储安全性。

广泛适用该系统适用于各种水源的监控场景，广泛适用于海洋水、河流水、城市污水、工业废水等水源的监测需求。

使用测绘技术进行河流流量监测的方法河流的水量流量对于区域生态环境和水资源管理至关重要。

因此，准确地监测和测量河流的流量是非常重要的。

传统的流量监测方法主要依靠人工观测和地面测量仪器，但这些方法存在着一些局限性，如局部性、费时和费力等。

近年来，随着测绘技术的发展和电子产品的普及，使用测绘技术进行河流流量监测逐渐成为一种趋势。

下面将分别介绍一些常见的测绘技术在河流流量监测中的应用。

1. 高精度定位技术高精度定位技术是现代测绘技术的核心之一。

通过使用全球卫星定位系统（GPS）和地面基准站等设备，可以实现对河流流量的准确测量。

这些设备可以提供高精度的位置信息，使测量结果更加可靠和精确。

此外，结合激光测距仪等设备，还可以实现对水流速度的测量，进一步提高流量监测的精度。

2. 遥感技术遥感技术是另一种常用的测绘技术，它通过获取和解译来自卫星、飞机和无人机等平台的图像和数据，可以实现对大范围地区的监测和测量。

在河流流量监测中，可以利用遥感技术获取河道的宽度、深度和水位等信息，从而计算出流量。

同时，结合地理信息系统（GIS）技术，还可以建立流量监测模型，实现对流域水资源的管理和调度。

3. 水声测量技术水声测量技术是一种通过声波传播来测量水位和流速的方法。

利用声速和声传播时间可以计算出水的速度。

通过在河道中布设声能传感器，可以实时监测水位和流速的变化情况，从而计算出流量。

水声测量技术具有自动化、高精度和实时性的特点，适用于长期稳定监测。

4. 无人机技术无人机技术在近年来得到了广泛的应用。

通过搭载高分辨率相机和传感器，可以实现对河流流量的监测和测量。

无人机可以在较低的高度飞行，通过拍摄照片或录制视频的方式获取河道的形态信息。

结合遥感技术和图像处理技术，可以实现对河道的矢量化和流量计算。

综上所述，使用测绘技术进行河流流量监测可以提高测量精度、减少人力成本并实现实时监测。

不同的测绘技术有不同的适用场景，可以根据实际情况选择合适的技术。

河流水量及流速实时监测与预警系统设计随着城市化的快速发展和全球气候变化的影响，河流水资源的合理利用和保护日益成为人们关注的焦点。

河流水量及流速的监测与预警系统设计是十分重要的一部分，可以提供实时数据以帮助相关部门做出准确的决策。

本文将探讨河流水量及流速实时监测与预警系统的设计。

一、系统设计需求1. 实时监测：系统需要能够实时获取河流水量和流速的数据，并能够及时反馈给相关部门和人员，以便他们能够做出相应决策。

2. 高精度测量：系统需要具备高精度的测量技术，以确保测量结果的准确性和可靠性，提供可信的数据支持。

3. 多点监测：系统应该能够在河流的不同位置进行多点监测，以全面了解河流水量和流速的变化情况，避免单点监测的片面性。

4. 数据分析与处理：系统需要具备数据分析和处理的能力，能够将实时监测数据进行整理和分析，以提供有关河流水量和流速变化规律的信息。

5. 预警功能：系统应当能够根据监测数据，预测可能发生的洪水、旱情等情况，并及时发出预警信号，帮助相关部门和人员做好应对准备。

二、系统设计方案1. 监测设备选择：为了实现高精度的监测，可以选择使用激光雷达测量水面高度、超声波流速计测量流速，同时结合水位计、流速仪等传感器，以获得准确的河流水量和流速数据。

2. 数据传输与存储：监测设备通过无线传输技术将采集到的数据传输到数据中心，数据中心配备大容量存储设备，用于存储历史数据及分析数据处理。

3. 数据分析与处理：数据中心应具备强大的数据处理能力，能够进行实时数据分析和处理，提取重要的监测指标，并生成图表和报表，以帮助相关人员更好地理解数据。

4. 预警系统：数据中心应设置相应的预警模型，通过分析历史数据和当前监测数据，预测河流水量和流速可能出现的异常情况，当达到预警阈值时，即时发出预警信号给相关人员。

5. 可视化界面：为了方便用户查看和理解数据，系统应设计用户友好的可视化界面，以图表、地图等形式展示实时监测数据和预警信息。

河流生态流量效果监测评价技术导则一、监测目标与原则河流生态流量效果监测评价的目的是确保河流生态系统健康，维护水生生物多样性和水生生态平衡。

为此，应遵循以下原则：1. 科学性：采用科学的方法和技术手段进行监测评价。

2. 代表性：选择具有代表性的监测站点和监测指标。

3. 可操作性：确保监测方案易于实施和操作。

4. 可持续性：监测工作应持续进行，以获取长期的数据。

二、监测内容与方法河流生态流量效果监测的内容包括水文、水质、水生生物和河流生态系统等方面。

具体监测方法如下：1. 水文监测：采用水位计、流速仪等设备，测量水位、流量等参数。

2. 水质监测：采集水样，检测pH值、溶解氧、氨氮、总磷等指标。

3. 水生生物监测：观察和统计水生生物种类和数量。

4. 生态系统监测：观察和评估河流生态系统的健康状况和生态平衡情况。

三、监测站点布设根据河流的长度、宽度、地形等因素，合理布设监测站点。

每个站点应包含水文、水质、水生生物和生态系统等监测设施，并确保其正常运行和数据可靠性。

四、数据采集与传输采用自动化或半自动化的方式采集数据，确保数据的准确性和实时性。

同时，建立数据传输系统，将监测数据及时传输至数据中心进行存储和分析。

五、数据分析与处理运用统计学、生态学等方法对采集的数据进行统计和分析，提取有价值的信息。

处理后的数据应进行可视化展示，便于理解和应用。

六、效果评价方法根据监测数据和评价指标，采用综合评价方法对河流生态流量效果进行评价。

具体方法包括层次分析法、模糊综合评价法等。

评价结果应客观反映河流生态流量的实际情况，并提出相应的改进措施。

七、监测报告编写编写监测报告时，应按照规定的格式和内容，清晰、准确地描述监测过程、方法和结果。

报告中应包含数据分析与处理的结果、效果评价方法和结论，并提出相应的建议和措施。

同时，报告的编写应遵循科学性、客观性和可读性的原则，以便为决策提供科学依据。

八、质量保证与质量控制为确保监测数据的准确性和可靠性，应采取以下措施：1. 定期对监测仪器进行校准和维护，确保其正常运行和准确测量。

H-ADCP流量在线监测系统软件设计与实现陈卫;周波【摘要】受水利工程的影响,天然河流水文测验条件发生了很大变化,采用传统的水文测验方法获取河流断面完整的水文要素变化过程,势必要加大测次、增加成本. 由于H-ADCP无法利用RTU进行数据测报与远程控制,其推广应用受到限制. 采用H-ADCP进行流量在线监测是解决水利工程影响下流量测验的重要途径之一. 长江水利委员会水文局在深入研究H-ADCP所带软件的基础上,研发了通用的H-ADCP 在线测流系统. 系统开发实现了H-ADCP远程控制在线监测及数据传输,具有较好的应用前景.%Influenced by water conservancy projects, the hydrological measurement condition in natural rivers changed greatly. To obtain the complete hydrological factor variation process would increase the measurement times and result in the increment of workload and cost. Using on-line H-ADCP discharge measurement software is an effective way to measure the discharge in the river channels influenced by water conservancy projects. However, the popularization and application of H-ADCP is limited be-cause the RTU can not be used to conduct remote control and prediction. On the basis of the intensive research on H-ADCP software, Hydrology Bureau of Changjiang Water Resources Commission developed a general on-line H-ADCP discharge meas-urement system, which realized the on-line and remote H-ADCP discharge measurement discharge and has a good application prospect.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2015(046)021【总页数】4页(P39-42)【关键词】H-ADCP;流量在线监测;指标流速法;数值积分法;水资源监控【作者】陈卫;周波【作者单位】长江水利委员会水文局长江水文技术研究中心,湖北武汉430010;长江水利委员会水文局长江水文技术研究中心,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】P332随着大量水利工程的兴建，水文站测验河段的测验条件发生了明显的改变，尤其是水库等蓄水工程的水文调节对大坝上下游水文站的影响尤为显著。

河流流量测验成果检查和分析7.1 检查内容与方法7.1.1单次流量测验成果应按“随测、随算、随整理、随分析”的原则进行检查分析，流量测验资料填写可参照附录G。

现场发现测验工作中有差错时，应查清原因，并采取相应的纠正和补救措施。

7.1.2单次流量测验成果的检查应包括下列内容：1 现场测验过程及记录的规范性、完整性；2 流量测验成果的合理性；3 流量测次布置的合理性。

7.1.3测点流速、水深和起点距测量记录的检查，应在现场对每一项测量和计算成果，结合测站特性、河流水情和测验现场的具体情况，并应遵守下列规定：1 点绘垂线流速分布曲线图，检查分析其分布的合理性。

当发现有反常现象时，检查原因；有明显的测量错误时，进行复测；2 点绘垂线平均流速或浮标流速横向分布图和水道断面图，对照检查分析垂线平均流速或浮标流速横向分布的合理性。

当发现有反常现象时，检查原因，有明显的测量错误时，进行复测；3 潮流站采用代表线施测时，点绘代表线流速过程线图，检查分析流速变化过程的连续性、均匀性和合理性；4 采用固定垂线测速的站，当受测验条件限制现场点绘分析图困难，或因水位急剧涨落需缩短测流时间时，可在事先制作的流速、水深测验成果对照检查表上，现场填入垂线水深、测点流速、垂线平均流速的实测成果，与相邻垂线及上一测次的实测成果对照检查。

7.1.4流量测验成果应在每次测流结束的当日进行流量的计算校核，并应按下列规定进行合理性检查分析：1 点绘水位或其他水力因素与流量、水位与面积、水位与流速关系曲线图，检查分析其变化趋势和三个关系曲线相应关系的合理性；2 采用连实测流量过程线进行资料整编的测站，可点绘水位、流速、面积和流量过程线图，对照检查各要素变化过程的合理性；3 冰期测流，可点绘冰期流量改正系数过程线图或水浸冰厚及气温过程线图，检查冰期流量的合理性；4 当发现流量测点反常时，检查分析反常的原因；对无法进行改正而具有控制性的测次，宜到现场对河段情况进行勘察，并增补测次验证。

天然河流或人工河道在线流量监测系统方案一、在线监测系统概述1.1、基本情况随着国家工业发展水资源越来越紧，同时水污染加重可利用水源越发稀缺。

中小河流在线流量监测重要性更显突出。

●河流在线流量监测，可实时掌握可用水资源。

●河流在线流量监测，可通过水闸等调配县市级流域水量。

●河流在线流量监测，可了解污水走向，提供决策依据。

●河流在线流量监测，在山洪和台风期间掌握各河道流量防范“天灾”。

●省市县镇交界河道流量在线流量监测，可为相互“水权”提供依据。

1.2、设计目标流量站新建全自动的流量实时在线监测方式，实现对河道断面流量流速的实时在线监测，并且将流量计算的水位信息等数据通过无线传输方式传送到相关单位。

1.3、设计原则（1）实时性、容错性实时采集现场中的流速、水文等信息，会同断面数据能及时获得流量信息，并将其存在业务数据库中。

具有较强的实时性和较高的处理效率，对访问的响应时间要短；采集接口的实时性好，能满足其应用的需要；采集接口的实时性不能影响控制系统的性能。

采集通信方式在具备条件的场合，实现冗余；采集软件要有容错处理机制；实时数据库系统具有容错能力，根据具体的硬件条件实现冗余。

（3）完整性、标准化信息的传输与处理遵循标准化的协议，以保证信息的相对完整性与一致性。

对采集方式、采集设备采用统一标准和型号, 坚持系统的开放性和可扩展性。

建立一个开放的、标准的、可扩充、易管理、升级的实时数据库系统。

不仅仅要做到配置上的先进，更主要的是开发上和应用上的先进。

（5）安全性、可靠性在操作上严格权限管理。

系统应提供审计跟踪功能，记录所有用户操作过程，对出现的系统安全问题提供调查的依据和手段；系统应具备事务日志功能。

保证在恶劣天气条件下能正常运行，确保采集通信信道畅通。

1.4、系统组成及功能1.4.1、系统组成水平式HADCP 在线测流系统（也称定点HADCP 测流）由水下HADCP 、测流控制器、传输设备和系统管理软件组成。

投标支持文件汇编投标产品名称：声学多普勒流速剖面仪 (ADCP)生产厂家：RD Instruments (RDI)，美国(1)RDI公司及其ADCP简介(2)RDI公司ISO9001 国际质量体系认证证书(3)上海黄浦江和太浦河ADCP比测实验部分图片(4)长江三峡黄陵庙水文站ADCP与DGPS、测深仪、及电罗经集成试验简报(5)走航式ADCP测量软件WinRiver中文版(6)RDI公司河流型ADCP国内用户名单(7)关于ADCP四波束和三波束的讨论(8)关于ADCP工作模式的讨论(1) 美国RDI公司及其ADCP简介RD Instruments，简称RDI，位于美国加利福尼亚州圣地亚哥市，是全球最大的ADCP（即：声学多普勒流速剖面仪）生产厂家。

RDI已通过ISO9001国际质量体系认证。

目前年产值超过两千万美元。

RDI成立于1981年。

在二十多年的发展历程中，RDI始终位于ADCP技术的世界领先地位。

以下是 RDI公司的重要技术成果：•1981，生产出世界上第一台商品ADCP•1982，河流型ADCP，开创了ADCP河流流量测量的纪元•1991，宽带 ADCP专利技术•1995，“骏马”系列 ADCP：使ADCP小型化，价格大幅度降低•1997，“骏马”系列“瑞江”牌河流型ADCP•1998，相控阵ADCP专利技术•1999，ADCP波浪仪专利技术•2001，H-ADCP：用于河流流量在线监测•2001, 零盲区技术RDI公司向中国客户提供ADCP已有十几年的历史。

至今已有一百多台RDI公司生产的ADCP应用于中国的海洋、河流、科研船只、海军舰艇、海上采油平台、等等。

其中应用于河流流量测量的走航式ADCP有四十几台。

RDI公司生产的ADCP以其优良的性能和可靠性赢得了用户的好评。

其重要优点为：∙采用宽带专利技术，因此具有高分辩率、高精度。

这对走航测量尤为重要。

∙采用四波束换能器。

有效地消除船摇晃的影响; 提高测量的可靠性。

1引言“绿水青山就是金山银山”，在水污染防治工作中，水环境监测是重中之重。

而河道常规的监测主要依靠人工取样和实验室分析，这种常规的监测方法通常响应速度延迟、实时性不高、成本高且有二次污染的风险。

当前，河道监测的主要任务是及时、准确、全面地获取河道监测数据，实时反映河道质量状况和变化趋势，及时跟踪污染源变化状况，准确预警各类潜在的环境问题和响应突发环境事件。

因此，实时的水质监测设备是其中重要的一环。

然而，当前水体中的污染物种类数量相当庞大，用于在线监测的设备总体来说可以分为两类：一类监测设备可以识别和测量确定污染物或者同类污染物，如在线监测总氮、总磷、氨氮、重金属、COD 等各类污染物的设备，这类在线监测设备大部分都有耗时长、体积大、制造维护成本高、产生二次污染等缺陷；另一类监测设备则与前者不同，其不是用来监测特定污染物的，监测如温度、pH 、电导率、浊度、溶解氧、氧化还原电位等各种水质参数，这类传感器在智慧水务项目中被称为智能简约型水质传感器。

智能简约型水质监测设备由于其成本低、技术成熟、性能稳定，且其数值与各类特定的水质污染物参数具有一定关系，结合其数据分析和数据挖掘技术也可以很好地表达污染能力，被国内各种智慧水务项目优先使用。

本文结合智慧水务项目经验，在智慧河道监测过程中选择布设智能简约型传感器中的在线浮标设备，并结合数据挖掘技术对河道水质进行监测评价。

2水质监测点位布设上海的农村水域属于江南典型水系，河道纵横交错，村镇级河道较多，村镇级河道又与骨干河道紧密相连，所以该地地表水水质与长江河流水质和村镇级河道水质密切相关[1]。

监测点位布设时需要结合区域内的水系分布和周边环境情况进行合理布点。

一般河道水环境监测布点的理想目的是了解河流沿程每一个横断面的水质，即水质沿程浓度变化实况全图，而造【作者简介】时美（1982-），女，安徽合肥人，从事环境监测研究。

农村地区河道水质在线监测技术的应用Application on the On-Line Monitoring Technology of River Water Quality inRural Areas时美（上海东浩兰生智慧科技有限公司，上海200021）SHI Mei(Shanghai East Best &Lansheng Smart Technology Co.,Ltd.,Shanghai 200021,China)【摘要】基于水质传感器在线监测技术，选出具有智能、检测快速简便特点的监测参数，在研究区域内不同位置布点实施水质在线监测，为水体突发事故的预警和处理提供及时有效的信息预报和决策支持。

监测技术▏感潮河段流量在线监测方法研究感潮河段是指流量和水位受到潮汐影响的河段。

感潮河段的水流特征与一般河流中单向水流不同，河流自然流态在潮水涨、落的影响下，顺逆变化，给河流流量的测验带来很大的影响。

感潮河段受到潮流、径流及风浪的相互作用，水流多变，流态非常复杂，使得在测验仪器、测验方法和资料分析方面，要比无潮河流困难的多。

河流流量是水资源评估的标准基础数据，准确、方便、快速的河流流量测量技术是其最基本的保障。

对径入海河水径流通量变化进行研究，对于流域与河口的水资源管理与环境管理有重要的实际意义。

传统的河流流量测验方法包括人工船测、桥测、缆道测量和涉水测量等，需要在测流断面上布设多条垂向，并在每条垂向上测量水深与流速，得到垂向平均流速进而得到断面平均流速，比较费工费时，效率低。

为适应发展需要，水文工作对流量测验的精度、效率等要求越来越高，传统测流手段难以满足实际需要，新的测验方式、测验仪器逐步应用于水文测验中。

ADCP即声学多普勒海流剖面仪是利用多普勒效应原理，测量高分辨率的瞬时流速，并测量水流深度或水流宽度，能直接计算出河道的断面流量，极大地提高了流量测量的效率和精度。

该方法已得到较大范围的应用，其精度也得到了较为广泛的认可。

祁祥礼利用走航式ADCP技术在鸭绿江的感潮河段进行了5个断面的流量同步观测工作，获得了大、中、小潮时的流量变化资料，并对潮汐影响进行了分析。

陈利晶等在黄浦江的感潮河段中，对比分析了ADCP与传统流速仪在应用上的优缺点，结果表明了ADCP较传流速仪有着高效、精确、快速等优点。

韦立新等针对长江下游感潮河段，通过指标流速法建立了ADCP 在线测流系统，填补了长江感潮河段测验系列资料的空白，实现了流量实时监测及全年流量的过程推求。

张华章利用水平声学多普勒流速剖面仪（H-ADCP），选取水平平均流速作为指标流速推算断面平均流速，构建了流量自动监测站。

张红卫等利用HADCP测流技术，建立了指标流速与断面平均流速的一元二次线性关系，实现了自动测流系统。