Anvendelse og praksis av radarstrømningsmålere i Sør-Korea

1. Innledning: Utfordringer og behov innen hydrologisk overvåking i Sør-Korea

Sør-Koreas topografi er overveiende fjellrik, med korte elver og raske strømningshastigheter. Påvirket av monsunklimaet utløser konsentrert kraftig sommernedbør lett flom. Tradisjonelle kontaktstrømningsmålere (f.eks. impeller-type strømningsmålere) blir lett skadet under flom, noe som gjør datainnsamling vanskelig og utgjør høy risiko for vedlikeholdspersonell. Videre har Sør-Korea strenge krav til vannressursforvaltning og vannkvalitetsbeskyttelse i store nedbørsfelt som Han-elven og Nakdong-elven. Følgelig er det et presserende behov for en strømningsovervåkingsteknologi som muliggjør allværs, automatisert, høy presisjon og sikker drift. Hydrologiske radarstrømningsmålere har dukket opp som en ideell løsning i denne sammenhengen.

2. Tekniske fordeler med hydrologiske radarstrømningsmålere

Hydrologiske radarstrømningsmålere, spesielt systemer som bruker overflatehastighetsradar (SVR) kombinert med en vannstandsmåler for å beregne strømning, får sin kjernefordel fra berøringsfri måling.

1. Sikkerhet og pålitelighet: Utstyr installert over broer eller elvebredder forblir fullstendig upåvirket av flom, rusk eller ispåvirkning, noe som sikrer utstyrets overlevelse og datakontinuitet under ekstremvær.
2. Enkelt vedlikehold: Ingen behov for operasjoner i vann reduserer vedlikeholdskostnader og personellrisiko betydelig.
3. Høy nøyaktighet og rask respons: Radarstråler kan nøyaktig fange opp små endringer i overflatevannshastigheten, med høye dataoppdateringsfrekvenser (opptil minuttnivå), noe som gir kritisk støtte for flomvarsler i sanntid.
4. Multifunksjonell integrasjon: Moderne radarstrømningsmålere er ofte integrert med vannstandsradarer, regnmålere osv., og danner omfattende, alt-i-ett hydrologiske overvåkingsstasjoner.

Strømningsberegning bruker vanligvis «hastighets-arealmetoden»:Strømning = Gjennomsnittlig overflatehastighet × tverrsnittsareal × koeffisientRadaren måler overflatehastigheten, vannstandssensoren bestemmer tverrsnittsarealet, og vannstrømmen beregnes etter kalibrering ved hjelp av en empirisk koeffisient.

3. Spesifikke applikasjonstilfeller i Sør-Korea

Case 1: Flomvarslingssystem i byer ved Han-elven i Seoul

• Bakgrunn: Han-elven renner gjennom den tett befolkede og økonomisk viktige hovedstaden Seoul. Det er avgjørende å sørge for sikkerheten ved elvebreddene under flom.
• Bruksområde: Radarstasjoner for strømningsmåling ble installert på flere store broer som strekker seg over Han-elven (f.eks. Mapo-broen og Hangang-broen). Radarsensorer er rettet mot elveoverflaten under broen og måler kontinuerlig overflatehastigheten.
• Resultater:
  • Sanntidsvarsel: Når kraftig regn oppstrøms forårsaker en kraftig økning i hastigheten, sender systemet umiddelbart varsler til Seoul Metropolitan Government and Disaster Prevention Center, noe som gir viktig tid til å iverksette nødinnsatser og evakuere innbyggere i lavtliggende områder.
  • Dataintegrasjon: Hastighetsdata integreres med utslippsdata fra oppstrøms reservoarer og nedbørsdata, noe som bygger mer nøyaktige hydrologiske modeller og forbedrer presisjonen i flomprognoser.
  • Sikkerhetsforsikring: Eliminerer behovet for at personell skal utføre farlige manuelle målinger i elver i flomsesongene.

Tilfelle 2: Tildeling av landbruksvannressurser i nedre Nakdong-elven

• Bakgrunn: Nakdong-elven er Sør-Koreas lengste elv, og den nedre elvebassenget er en viktig landbruksregion. Presis vannfordeling er avgjørende for vanning.
• Bruksområde: Radarstrømningsmålere ble utplassert i nærheten av store vanningsinntak og avledningsporter for å overvåke sanntidsstrømmen som kommer inn i ulike vanningskanaler.
• Resultater:
  • Presis vannfordeling: Vannforvaltningsbyråer kan bruke nøyaktige data fra radarstrømningsmålere til å fjernstyre portåpninger, oppnå behovsbasert vannfordeling og redusere avfall.
  • Tvisteløsning: Gir objektive, uforanderlige strømningsdata, som effektivt løser vannforbrukstvister mellom ulike regioner eller landbrukskooperativer.
  • Langsiktig planlegging: Samler langsiktige, kontinuerlige strømningsdata, og gir et vitenskapelig grunnlag for analyse av vannforsyning og -etterspørsel og langsiktig planlegging.

Tilfelle 3: Økologisk strømningsovervåking i små fjellrike nedbørfelt

• Bakgrunn: Sør-Korea vektlegger økologisk beskyttelse, med lover som krever opprettholdelse av grunnleggende miljøstrømmer for å opprettholde helsen til akvatiske økosystemer.
• Bruksområde: Integrerte radarstasjoner for strømningsmåling drevet av solenergi ble installert i avsidesliggende, fjellrike små nedbørfelt.
• Resultater:
  • Ubemannet overvåking: Å utnytte det lave strømforbruket til radarutstyr og solenergi muliggjør langvarig ubemannet drift i områder uten strømnett.
  • Økologisk vurdering: Kontinuerlig overvåkede strømningsdata vurderer samsvar med lovbestemte minimumskrav til miljømessig strømning, og støtter beslutningstaking for demningsdrift og beskyttelse av vannressurser.
  • Vann- og jordvernforskning: Gir verdifulle data for å studere virkningen av skogdekke og endringer i arealbruk på vannskillehydrologi.

4. Utfordringer og fremtidsutsikter

Til tross for betydelig suksess i Sør-Korea, står radarstrømningsmålere overfor noen utfordringer:

• Nøyaktighetkalibrering: Målenøyaktighet kan kreve mer komplekse algoritmer for kalibrering i tilfeller med uregelmessige kanaltverrsnitt eller for mye overflateavfall.
• Kostnad: Den opprinnelige investeringen for avanserte radarstrømningsmålere er relativt høy, selv om de gir fordeler i totale livssykluskostnader (med tanke på vedlikehold og sikkerhet).

Fremtidige trender for hydrologiske radarstrømningsmålere i Sør-Korea vil fokusere på:

1. Integrasjon med kunstig intelligens (KI): Bruk av KI-bildegjenkjenning for å hjelpe radar med å bedømme strømningsforhold, identifisere rusk og til og med automatisk korrigere målefeil, noe som ytterligere forbedrer nøyaktighet og intelligens.
2. Integrering av tingenes internett (IoT): Koble alle overvåkingsstasjoner til en enhetlig IoT-plattform for skybasert datalagring, analyse og visualisering, og bygge «Smart River»-systemer.
3. Multiteknologisk sensorfusjon: Kombinering av radardata med informasjon fra andre teknologier som videoovervåking og droneundersøkelser for å skape et omfattende, flerdimensjonalt hydrologisk overvåkingsnettverk.

5. Konklusjon

Hydrologiske radarstrømningsmålere, med sine enestående tekniske egenskaper, oppfyller perfekt Sør-Koreas høye krav til sikkerhet, sanntidskapasitet og automatisering innen hydrologisk overvåking. Gjennom vellykket praksis innen flomvarsling, vannressursforvaltning og økologisk beskyttelse har denne teknologien blitt en uunnværlig del av Sør-Koreas moderne hydrologiske infrastruktur. Etter hvert som teknologien fortsetter å utvikle seg, vil radarstrømningsmålere utvilsomt spille en enda viktigere rolle i å sikre Sør-Koreas vannsikkerhet og fremme bærekraftig bruk av vannressurser. Deres erfaring med bruk gir også en verdifull referanse for andre land og regioner som står overfor lignende utfordringer.

Komplett sett med servere og trådløs programvaremodul, støtter RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

For mer radarstrømningssensor informasjon,

Ta kontakt med Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Selskapets nettside:www.hondetechco.com

Tlf: +86-15210548582