水電站生態(tài)泄流在線監(jiān)測(cè)實(shí)施方案

水電站生態(tài)泄流在線監(jiān)測(cè)

生態(tài)泄流在線監(jiān)測(cè)示意圖

實(shí)施方案

生態(tài)流量是指為保障河流環(huán)境生態(tài)功能，維持水資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用，而不至于發(fā)生生態(tài)環(huán)境惡化所必須保證下游河道的最小流量。其主要作用是保證河流所需要的自凈擴(kuò)散能力，不因流量及水流形態(tài)發(fā)生巨大變化，造成水體污染；維持下游河道內(nèi)水生生物的生存和水生態(tài)系統(tǒng)的固有平衡；保證下游沿岸居民生活取水、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)取水等基本需求。

水電開(kāi)發(fā)對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要作用，水電工程中引水式開(kāi)發(fā)、混合式開(kāi)發(fā)，以及堤壩式開(kāi)發(fā)水庫(kù)初期蓄水期和參與系統(tǒng)調(diào)峰的電站，會(huì)造成閘壩至廠房河段或壩址下游河段減水甚至斷流，使河段水環(huán)境容量降低從而影響水質(zhì)，使水生生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞，并影響到魚(yú)類資源。水位降低和水面積減少還會(huì)導(dǎo)致河谷及河岸植被退化，對(duì)河段工農(nóng)業(yè)取水、航運(yùn)、景觀產(chǎn)生不利影響，如岷江梯級(jí)引水式開(kāi)發(fā)減脫水問(wèn)題曾引起社會(huì)關(guān)注。水電開(kāi)發(fā)對(duì)河流生態(tài)環(huán)境的不利影響也日益凸顯。其中電站蓄水和運(yùn)行使壩下河段減脫水引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題十分突出，必須下泄一定的生態(tài)流量及采取相應(yīng)的生態(tài)流量泄放保障措施，從而減緩不利影響。

水電站、水庫(kù)大壩(閘)設(shè)計(jì)下泄生態(tài)流量對(duì)下游河流生態(tài)環(huán)境進(jìn)行補(bǔ)償，是對(duì)下游人民群眾的生產(chǎn)、生活環(huán)境的保護(hù)。

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1.2 建設(shè)目標(biāo)

該電站屬引水式水電站，電站有生態(tài)流量泄放要求，經(jīng)核定的生態(tài)流量為 （m3/s，為保障下放最小生態(tài)流量，規(guī)范電站運(yùn)行。使用閘門下放生態(tài)流量。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，電站有 GPRS 網(wǎng)絡(luò)覆蓋，生態(tài)流量監(jiān)測(cè)擬采用圖像疊加實(shí)時(shí)流量數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的方式，傳輸方式擬采用實(shí)時(shí)傳輸，保證監(jiān)測(cè)能實(shí)時(shí)上傳至省級(jí)小水電監(jiān)控平臺(tái)，數(shù)據(jù)接口統(tǒng)一按省級(jí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

1.3 監(jiān)測(cè)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用圖像疊加實(shí)時(shí)流量（流速/水位），通過(guò)水工建筑物法，即通過(guò)過(guò)水?dāng)嗝嫱魄笙滦沽髁俊?shù)據(jù)通訊主要采用 GPRS 模式（視頻采用槍機(jī)實(shí)時(shí)錄制，通過(guò)槍機(jī)搭載 SD卡進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與遠(yuǎn)傳；前端監(jiān)測(cè)設(shè)備采用遙測(cè)終端對(duì)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過(guò) GPRS 完成數(shù)據(jù)的傳輸），供電因現(xiàn)場(chǎng)無(wú)市電采用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，采用一體化防雷設(shè)計(jì)。

1.3.1 功能設(shè)計(jì)

（1）實(shí)時(shí)采集生態(tài)泄流流量數(shù)據(jù)

水位儀：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件采用超聲波水位計(jì)監(jiān)測(cè)模式，即通過(guò)過(guò)水?dāng)嗝媛识ㄖ低魄笙滦沽髁浚詽M足生態(tài)流量的監(jiān)測(cè)。

（2）實(shí)時(shí)通訊

采用 GPRS 實(shí)時(shí)通訊，流量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至全省統(tǒng)一的云平臺(tái)，視頻流數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)，遠(yuǎn)端可在線實(shí)時(shí)拉流播放。

（3）視頻（圖像）疊加功能

采用視頻監(jiān)控對(duì)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)斷面/泄流孔進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像采集，并將實(shí)時(shí)采集的生態(tài)流量數(shù)據(jù)疊加到圖像中，疊加信息應(yīng)包括：時(shí)間、實(shí)時(shí)生態(tài)流量、最小生態(tài)泄流要求流量、水位、上游參考水位等內(nèi)容。

1.4 施工和設(shè)備參數(shù)要求

（1）攝像機(jī)

作為監(jiān)控系統(tǒng)的圖像源頭，攝像機(jī)對(duì)整套監(jiān)控系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。對(duì)攝像機(jī)的基本要求是：圖像清晰真實(shí)、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境、安裝調(diào)試簡(jiǎn)便。建議使用目前主流廠商產(chǎn)品。

基本參數(shù)：200 萬(wàn)，白光補(bǔ)光 10米，IP67。

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（2）立桿

技術(shù)要求：水位（流速）和攝像機(jī)可根據(jù)環(huán)境不同采用不同的方式，可利用建筑物墻體、借桿或選用簡(jiǎn)單型立桿、加強(qiáng)型立桿安裝的方式進(jìn)行安裝。采用立桿安裝方式時(shí)，具體式樣可以具體考慮，但應(yīng)考慮立桿的和周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)。

簡(jiǎn)單型立桿：立桿高度約 3.5m，立桿管壁厚 5mm，立桿基礎(chǔ)須做灌筑基礎(chǔ)，基礎(chǔ)深度約 0.6m。簡(jiǎn)單型單獨(dú)立桿預(yù)制高度 3-4 米，挑臂長(zhǎng) 1-1.5米左右（臂長(zhǎng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝條件選擇），立桿管壁厚 5mm，防止風(fēng)力干擾，產(chǎn)生抖動(dòng)，從而影響監(jiān)控質(zhì)量。立桿底板采用 400×400 正方形或直徑為φ400 圓形鋼材，厚度為 20mm，確保底部的穩(wěn)定性和與砼基礎(chǔ)的附著力。主桿幾何尺寸，下部為 180mm，上部為 150mm 多邊形或是圓錐桿，以形成足夠的強(qiáng)度。材料采用熱軋鋼板，彎曲后熱鍍鋅，表面噴塑。

特性要求：

1. 要求尺寸標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)料。

2. 折彎：要求均勻。焊接：平整無(wú)虛焊。打彎：成型角。

3. 熱鍍鋅按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

4. 噴塑：厚度 0.5mm 以上，色澤均勻。

5. 底部開(kāi)門，用專用工具開(kāi)啟，關(guān)閉。防止偷盜電纜等也為維修提供便捷。

6. 監(jiān)控立桿的密閉性要好，攝像機(jī)安裝好是一個(gè)密封體，嚴(yán)格防止水汽滲入，影響監(jiān)控圖像。

7. 運(yùn)輸時(shí)包裝采用泡沫紙，確保外觀整潔光滑。

8. 在安裝過(guò)程中要小心、謹(jǐn)慎，謹(jǐn)防刮擦，影響外觀

（3）設(shè)備箱

監(jiān)控點(diǎn)前端采用方形機(jī)箱，機(jī)箱為裝載監(jiān)控電源、電池箱、光纖熔接盤設(shè)備而設(shè)計(jì)，采取底部進(jìn)線設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)為離地 300mm 高度落地安裝，表面刷黃/黑反光漆。內(nèi)部分成上下兩層空間，上部空間為固定機(jī)架主要安放抽屜式光纖熔接盤及托架，下部活動(dòng)機(jī)架安裝前端監(jiān)控電源、電池箱和其它輔助設(shè)備。

箱體防護(hù)等級(jí)為 IP54，防雨防塵，加高加厚底座，加強(qiáng)防腐能力。為了保證設(shè)備的安全，機(jī)箱大門采用天地鎖，防水全封閉式設(shè)計(jì)，密封性能卓越，具有很強(qiáng)的防橇性能，機(jī)箱門上安裝檢測(cè)線和防盜鎖等，這樣就進(jìn)一步保證了相對(duì)貴重的前端設(shè)備的安全。

機(jī)箱能放置前端監(jiān)控電源、電源等設(shè)備，箱體材料應(yīng)采用不銹鋼噴塑，同時(shí)應(yīng)具備箱體的防護(hù)和通風(fēng)散熱功能。箱體整體采用厚度 2.0mm 不銹鋼噴塑，頂蓋可找開(kāi)。箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為露天防雨，采用棕膠密條與箱體門緊合，防雨水進(jìn)入。

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