1. Вступ: Проблеми та потреби гідрологічного моніторингу в Південній Кореї
Топографія Південної Кореї переважно гірська, з короткими річками та швидкою течією. Під впливом мусонного клімату концентровані сильні літні опади легко викликають раптові повені. Традиційні контактні витратоміри (наприклад, лічильники струму з крильчаткою) легко пошкоджуються під час повеней, що ускладнює збір даних та створює високі ризики для обслуговуючого персоналу. Крім того, Південна Корея має суворі вимоги до управління водними ресурсами та захисту якості води у великих басейнах, таких як річка Хан та річка Накдон. Отже, існує нагальна потреба в технології моніторингу потоку, яка дозволяє працювати за будь-якої погоди, автоматизовано, високоточно та безпечно. Гідрологічні радарні витратоміри стали ідеальним рішенням у цьому контексті.
2. Технічні переваги гідрологічних радарних витратомірів
Гідрологічні радарні витратоміри, зокрема системи, що використовують радар поверхневої швидкості (SVR) у поєднанні з датчиком рівня води для розрахунку витрати, отримують свою основну перевагу від безконтактного вимірювання.
- Безпека та надійність: Обладнання, встановлене над мостами або берегами річок, залишається повністю неушкодженим повенями, уламками або льодом, що забезпечує його безперервність та безперервність даних за екстремальних погодних умов.
- Просте обслуговування: відсутність необхідності в операціях у воді значно знижує витрати на обслуговування та ризики для персоналу.
- Висока точність і швидкість реагування: Радарні промені можуть точно фіксувати незначні зміни швидкості поверхневих вод з високою частотою оновлення даних (до хвилини), забезпечуючи критично важливу підтримку для попереджень про повені в режимі реального часу.
- Багатофункціональна інтеграція: Сучасні радарні витратоміри часто інтегруються з радарами рівня води, опадомірами тощо, утворюючи комплексні, універсальні станції гідрологічного моніторингу.
Для розрахунку потоку зазвичай використовується «метод швидкості та площі»:Потік = Середня швидкість поверхні × Площа поперечного перерізу × КоефіцієнтРадар вимірює швидкість поверхні, датчик рівня води визначає площу поперечного перерізу, а потік розраховується після калібрування за допомогою емпіричного коефіцієнта.
3. Конкретні випадки застосування в Південній Кореї
Випадок 1: Система попередження про міські повені на річці Хан у Сеулі
- Передумови: Річка Хан протікає через густонаселену та економічно важливу столицю Сеул. Забезпечення безпеки прибережних дамб під час повеней має першочергове значення.
- Застосування: На кількох великих мостах через річку Хан (наприклад, міст Мапо, міст Ханган) було встановлено радіолокаційні станції моніторингу потоку. Радіолокаційні датчики спрямовані на поверхню річки під мостом, безперервно вимірюючи швидкість на поверхні.
- Результати:
- Попередження в режимі реального часу: Коли сильна злива вище за течією спричиняє різке збільшення швидкості течії, система негайно надсилає сповіщення до міської ради Сеула та Центру запобігання стихійним лихам, що дає вирішальний час для початку реагування на надзвичайні ситуації та евакуації мешканців низинних районів.
- Інтеграція даних: Дані про швидкість інтегруються з даними про витрату води з водосховищ вище за течією та даними про кількість опадів, що дозволяє створювати точніші гідрологічні моделі та підвищувати точність прогнозу повеней.
- Забезпечення безпеки: Усуває необхідність залучення персоналу до проведення небезпечних ручних вимірювань у річках під час повеней.
Випадок 2: Розподіл сільськогосподарських водних ресурсів у нижній течії річки Накдонг
- Передумови: Річка Накдон — найдовша річка Південної Кореї, а її нижній басейн є ключовим сільськогосподарським регіоном. Точний розподіл води має вирішальне значення для зрошення.
- Застосування: Радарні витратоміри були встановлені поблизу основних зрошувальних водозабірних систем та відвідних шлюзів для моніторингу потоку в режимі реального часу, що надходить у різні зрошувальні канали.
- Результати:
- Точний розподіл води: Агентства з управління водними ресурсами можуть використовувати точні дані радарних витратомірів для дистанційного керування відкриттям шлюзів, забезпечуючи розподіл води на основі попиту та зменшуючи втрати.
- Вирішення спорів: Надає об'єктивні, незмінні дані про витрату води, ефективно вирішуючи спори щодо використання води між різними регіонами або сільськогосподарськими кооперативами.
- Довгострокове планування: накопичує довгострокові, безперервні дані про потоки, забезпечуючи наукову основу для аналізу водопостачання та попиту та довгострокового планування.
Випадок 3: Моніторинг екологічного стоку в малих гірських водозбірних басейнах
- Передумови: Південна Корея наголошує на захисті довкілля, приймаючи закони, що вимагають підтримки основних екологічних потоків для підтримки здоров'я водної екосистеми.
- Застосування: Інтегровані радіолокаційні станції моніторингу потоку, що працюють від сонячної енергії, були встановлені у віддалених, невеликих гірських водозбірних басейнах.
- Результати:
- Безпілотний моніторинг: Використання низького енергоспоживання радарного обладнання та сонячної енергії дозволяє довготривалу безпілотну роботу в районах без електромережі.
- Екологічна оцінка: Дані про поток, що постійно контролюються, оцінюють дотримання законодавчих мінімальних вимог до екологічного потоку, підтримуючи процес прийняття рішень щодо експлуатації дамби та захисту водних ресурсів.
- Дослідження охорони водних ресурсів та ґрунтів: Надає цінні дані для вивчення впливу лісового покриву та змін у землекористуванні на гідрологію водозбору.
4. Виклики та перспективи на майбутнє
Незважаючи на значний успіх у Південній Кореї, радарні витратоміри стикаються з деякими проблемами:
- Калібрування точності: Для забезпечення точності вимірювання може знадобитися складніший алгоритм калібрування у випадках нерівномірного поперечного перерізу каналу або надмірного забруднення поверхні.
- Вартість: Початкові інвестиції у високоякісні радарні витратоміри є відносно високими, хоча вони пропонують переваги щодо загальної вартості життєвого циклу (враховуючи технічне обслуговування та безпеку).
Майбутні тенденції для гідрологічних радарних витратомірів у Південній Кореї будуть зосереджені на:
- Інтеграція зі штучним інтелектом (ШІ): використання розпізнавання зображень за допомогою ШІ для допомоги радару в оцінці умов потоку, виявленні сміття та навіть автоматичному виправленні помилок вимірювання, що ще більше підвищує точність та інтелект.
- Інтеграція Інтернету речей (IoT): підключення всіх станцій моніторингу до єдиної платформи IoT для хмарного зберігання, аналізу та візуалізації даних, побудова систем «Розумна річка».
- Багатотехнологічне об'єднання даних датчиків: поєднання радіолокаційних даних з інформацією з інших технологій, таких як відеоспостереження та дослідження за допомогою дронів, для створення комплексної багатовимірної мережі гідрологічного моніторингу.
5. Висновок
Гідрологічні радарні витратоміри, 凭借其卓越的技术特性 (завдяки своїм видатним технічним характеристикам), ідеально відповідають високим вимогам Південної Кореї до безпеки, можливостей роботи в режимі реального часу та автоматизації гідрологічного моніторингу. Завдяки успішному досвіду в попередженні про повені, управлінні водними ресурсами та екологічному захисті, ця технологія стала невід'ємною частиною сучасної гідрологічної інфраструктури Південної Кореї. З розвитком технологій радарні витратоміри, безсумнівно, відіграватимуть ще більш важливу роль у забезпеченні водної безпеки Південної Кореї та сприянні сталому використанню водних ресурсів. Їхній досвід застосування також є цінним орієнтиром для інших країн та регіонів, які стикаються з аналогічними проблемами.
Повний комплект серверів та програмного бездротового модуля, підтримує RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Для отримання додаткової інформації про радарний датчик потоку інформація,
будь ласка, зв'яжіться з компанією Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Час публікації: 28 вересня 2025 р.