雷達流量計在黃壁莊水庫入庫河道流量監測中的應用

劉燕強 彭彩霞

黃壁莊水庫位于河北省石家莊市鹿泉區黃壁莊鎮附近的滹沱河干流上，是滹沱河中下游重要的控制性大(Ⅰ)型水利樞紐工程。水庫的主要入庫河流有南甸河、滹沱河和冶河3 條河流。其中冶河是黃壁莊水庫的主要來水水源，因此加強對冶河河道流量監測，對黃壁莊水庫合理開發利用水資源、安全度汛、提高水庫管理水平具有重大意義。

1.雷達流量計測流原理

雷達流量計以面積—流速法為基礎，采用非接觸式雷達波利用多普勒效應原理來監測水體流速。測速探頭斜向下發出一束雷達波，雷達波到達水體表面后反射，由于多普勒效應發出的雷達波和接受到的雷達波會產生多普勒頻移，多普勒頻移正比于流速。通過測量多普勒頻移即可測量水體表面速度。再經修正、率定后估算出斷面平均流速。

圖1 流量監測站點設備布置示意圖

表1 黃壁莊水庫特征水位匯總表

利用雷達水位計測量水位H，結合預先測量好設備安裝處的河道斷面圖，自動推算出過流面積S。

表2 平山水文站站址處洪水指標表

2.雷達流量計實際應用

2.1 站點位置選擇

根據《河流流量測驗規范》GB 50179-2015 要求，河道流量監測站點應布置在順直、穩定、水流集中、無分流岔流、斜流、匯流、死水等現象的河段，順直河段長度應大于洪水時主河槽寬度的3 倍，宜避開有較大支流匯入或湖泊、水庫等大水體產生變動回水影響。在平原河流上，要求河道順直勻整，全河段應有大體一致的河寬、水深和比降，單式河槽河床上宜無水草叢生。……