水电站生态水流量监测系统技术方案2019版

一、项目需求（目的）
根据国家环保部门要求要实时在线监测生态水流量，“生态流量”是指为保障河流环境生态功能，维持水资源可持续开发利用，而不至于发生生态环境恶化所必须保证下游河道的最小流量。

其主要作用是保证河流所需要的自净扩散能力，不因流量及水流形态发生巨大变化，造成水体污染；维持下游河道内水生生物的生存和水生态系统的固有平衡；保证下游沿岸居民生活取水、农业生产取水等基本需求。

水电站、水库大坝(闸)设计下泄生态流量对下游河流生态环境进行补偿，是对下游人民群众的生产、生活环境的保护。

水电站要严格遵守国家规定，规范水电站建设及运行各个时期的管理工作，在建设及运行的同时做到合理开发利用水电资源，既符合国家生态文明建设的要求，又确保了水电资源的可持续发展。

二、监测方法
采用水工建筑物测流法，在电站安装生态水流量在线监测设备，在闸（孔）前安装雷达水位计，在闸（孔）门处安装闸门开度变送器，在闸门出口安装工业网络摄像机。

达到实时在线监测闸（孔）前水头、闸门开度（或孔流过流面积）、闸门出水流量（生态水）以及生态水下泄视频。

可就地观察抄表以及存储记录，并带有网口经过现有光纤/网线或4G网络传输至水电站中控室电脑端远程监控，加装遥测终端机将“流量+视频”数据传输给省监控平台。

三、引用标准
国家水资源监控能力建设项目实施方案(2016-2018)》（水财务[2016]168号）之SL537-2011《水工建筑物与堰槽测流规范》。

利用河、渠、湖、库上已有的堰闸、抽水站、水电站等水工泄水建筑物，通过实测水头（水头差）、闸
门开启高度等水力因素，经率定分析或利用经验公式确定流量系数或效率系数，用水力学公式计算得到流量（参考SL573-2011)。

启闭工水闸、涵洞放水口、叠梁式闸门、跌水、倒虹吸、渡槽、小水库台阶式卧管等均可用于流量测量，且无附加水头损失。

用于测流的水工建筑物应满足一定的边界条件和水力条件，可以通过现场率定、模型实验、同类综合和经验系数等方法来确定流量系数。

它即可以减少因灌溉系统设置其他量水设施产生水头损失，又可以节省大量建设费用。

水工建筑物法测流适用于建筑物配套标准较高的渠首及干、支渠的量水，配以传感器及数据采集系统，可实现水量的自动量测和控制。

对多年运行老化、破损严重的水工建筑物，应进行必要修缮后方可运用。

闸门、涵洞测流是通过测量水工建筑物上游水位（如有淹没出流，还需要测量下游水位），根据水流的流态（自由流、淹没流等），选用不同的流量计算公式。

流量系数可根据流速仪法实测建筑物出流量和实测水头等水力因素，用水力学公式计算得出。

水电站和泵站流量推算是根据电机单机功率N、实测水头h(水电站)或扬程（水泵），通过建立的流量和水位、功率关系曲线查得单机流量q，将各单机流量求和，即得总流量。

本技术方案引用《中华人民共和国水利行业标准SL537-2011水工建筑物与堰槽测流规范》第三章水工建筑物测流，第5条孔流流量推算。

四、系统架构
雷达水位计安装现场
工业网络摄像机安装现场
闸门开度仪安装现场
AFEW-4.0生态水流量在线设备
生态水流量在线监测系统软件。