從20世紀以來,人類對水資源進行了大規(guī)模的治理和開發(fā),一大批水庫、大壩、水電站陸續(xù)建造完成。水利工程的開發(fā)為促進地方經(jīng)濟和社會發(fā)展發(fā)揮了重要作用,但隨之也帶來了越來越多的生態(tài)問題。
在我國早期的水利工程建設中,優(yōu)先考慮到的是經(jīng)濟效益和發(fā)電功能,卻忽略了這些大壩、電站對于水生態(tài)環(huán)境的影響,尤其是一些農(nóng)村的小水電站,布點密集,對周邊河流和水域內(nèi)的水量利用率嚴重超標,時常導致河流斷流、河床裸露、水生生物大量滅絕等現(xiàn)象,很多城市還出現(xiàn)了用水困難、水污染加劇、黑臭河等問題。
近年來,國家高度重視生態(tài)流量的保障,水利部部長鄂竟平指出,要處理好水與經(jīng)濟社會發(fā)展的關系,必須狠抓江河生態(tài)流量確定與管控,建立健全生態(tài)流量(水量)監(jiān)測預警機制,嚴控河湖水資源開發(fā)強度,保障河湖基本生態(tài)流量(水量)下泄,維護河湖健康生命。
針對生態(tài)流量監(jiān)管,宏電水利信息化監(jiān)測專家認為,建設生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng),是目前最有效的方式之一。生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng)綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、地理信息系統(tǒng)、水動力模型等技術,通過對流域相關生態(tài)流量監(jiān)測斷面的流量、水位、降水、視頻圖像的監(jiān)控,構建流域生態(tài)流量在線監(jiān)測體系,并采用地圖可視化管理的方式整合流域水文水資源,利用信息化手段提高流域水情管理水平和生態(tài)流量應急響應速度,全面提升流域生態(tài)流量監(jiān)控與養(yǎng)護、應急處置能力。
生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng),通常主要由以下幾個方面組成:
(1) 采集:流量、水位采集(宏電H1688聲學多普勒流量計、水位計)、圖像/視頻采集(攝像頭)、降水采集(雨量計)
(2) 傳輸:遙測終端(宏電H5110遙測終端機),將采集到的數(shù)據(jù)、圖像通過2G/3G/4G傳輸到監(jiān)控中心,也可視現(xiàn)場情況選配北斗衛(wèi)星通信終端、NB-IoT、超短波等其他通信方式
(3) 供電:野外優(yōu)先采用太陽能電池板配合免維護蓄電池供電,若附近可接市電,亦可采用市電配合免維護蓄電池供電
宏電生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng)拓撲圖
? 斷面流量在線監(jiān)測;
? 斷面水位在線監(jiān)測;
? 視頻圖像監(jiān)控;
? 平臺通過監(jiān)測流域生態(tài)流量數(shù)據(jù),進行相關數(shù)據(jù)分析,并將成果應用于流域生態(tài)水情管理以及其他相關管理。
硬件建設內(nèi)容主要包括流量監(jiān)測、雨量監(jiān)測、水位監(jiān)測、視頻圖像監(jiān)測等,并可視需要酌情進行增減,為流域生態(tài)流量監(jiān)測提供全面的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。
流域生態(tài)流量監(jiān)測預警平臺,可實現(xiàn)流域流量、水位和降水動態(tài)信息的集中監(jiān)控,是具備高度智能化的流域生態(tài)流量管理決策支持平臺。整個軟件系統(tǒng)的設計基于一張圖理念,在電子地圖上標注生態(tài)流量監(jiān)測點的位置及重要數(shù)據(jù),提供豐富的流量統(tǒng)計瀏覽與分析工具,輔助用戶進行流域生態(tài)水情實時監(jiān)控及應急指揮調(diào)度。
結語
根據(jù)相關法律法規(guī),任何水電站在運營中都必須保證河道的生態(tài)用水,其生態(tài)用水的最低流量就是生態(tài)流量。生態(tài)流量是河流生態(tài)保護與修復的關鍵指標之一,對于保障河流生態(tài)系統(tǒng)健康具有重要意義。建設生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng),是生態(tài)流量監(jiān)管的基礎,為保障下游河流的生態(tài)用水需求發(fā)揮重要作用。