1. 项目概述

1. 建设背景

水电站生态流量监测背景是指在水电站运行过程中，为了保护和维护水生态环境，需要对水流进行监测和调节，确保生态流量能够达到一定的标准，从而保持水生态系统的平衡和稳定。

随着社会经济的不断发展和人类对自然资源的不断利用，水电站建设也越来越多地被用于能源生产和工业发展。然而，水电站的建设和运行不可避免地对水生态环境造成影响，特别是对河流水文环境、生物多样性等方面。

为了保护和维护水生态环境，需要对水流进行监测和调节。通过对流量、水位、水温等参数进行实时、准确的监测和分析，可以及时掌握水电站的运行状态，有效防范水利灾害的发生。同时，监测生态流量，保持生态系统的平衡和稳定，使河流中的生物种群能够得到良好的生存环境和繁衍条件。

因此，水电站生态流量监测背景是保护和维护水生态环境的需要，是实现可持续发展的重要措施之一。

1. 监测目的

水电站生态流量监测的目的意义在于保护水生生物和维护流域生态环境的稳定性，同时也是水电站合理运行的前提条件。

具体而言，水电站生态流量监测可以实现以下目的：

保护生态环境。水电站对河流的调节和水位变化会对水生生物、河岸带植被及其保护区等生态系统产生影响，因此需要对水电站的影响进行监测和评估，实现河流安全稳定、生态完整和生物多样性的保护。

保障水资源的可持续利用。水电站生态流量监测可以确保河流的水资源量不受过度利用，保持水资源的稳定性和可持续性利用，同时也可降低水资源的浪费和损失。

保证水电站运行的安全性和效率。水电站运行的安全性和效率直接关系到能源的有效利用和经济效益，流量监测可以为水电站提供实时的流量信息，以确保水电站运行的稳定性和安全性，同时也有助于优化水电站的运行效率。

1. 建设依据

《水利水电工程环境保护管理条例》

《水利工程施工工程建设项目环境保护管理办法》

《水电站环境管理规定》

《水利水电工程施工监理规程》

《水电站环境影响评价技术导则》

《水电站生态流量监测与评价技术指南》

《智慧水利总体方案》（2019年）

《水利部关于开展智慧水利先行先试工作的通知》（水信息[2020]46号）

《水利数据交换规约》（SL/T783-2019）

《水文监测数据通信规约》（SL651）

《水利信息数据库表结构及标识符编制规范》（SL478-2010）

《实时雨水情数据库表结构与标识符标准》（SL323-2011）

《水利工程建设与管理数据库表结构与标识符标准》（SL700-2015）

《水利对象分类与编码总则》（SL/T213-2020）

《水利信息网命名及IP地址分配规定》（SL307-2004）

《基础水文数据库表结构及标识符标准》（SL324-2005）

《大坝安全自动监测系统设备基本技术条件》（SL268-2016）

《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）

《混凝土坝安全监测技术规范》（SL601-2013）

《大坝安全监测仪器安装标准》（SL531-2012）

《信息安全技术信息系统安全管理要求》（GB/T20269）

《信息技术安全技术信息安全管理体系要求》（GB/T22080）

《信息安全技术信息系统安全等0级保护基本要求》（GB/T22239）

《水利视频监控系统技术规范》（SL515-2013）

《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T28181-2016）

《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001

《信息技术开放系统互连网络层安全协议》GB/T17963

《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008

《入侵报警系统技术要求》GAT368-2001

《入侵报警工程技术规范》GB50348-2004

《入侵报警子系统雷电浪涌防护技术要求》GA/T670-2006

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004

《水利信息网命名及IP地址分配规定》SL307-2004

《水利信息化常用术语》SLZ376-2007

《计算机软件开发规范》GB/T5866

...

在上述国家政策和标准规范中，优先采用中华人民共和国标准及排水行业标准，若有国内标准规范缺项或不完善时，可选用相应的国际标准规范，国家政策和标准规范应按最新颁布的执行。

1. 建设思路

随着科技进一步的发展，信息化建设能力不断提升，物联网、5G通信、智能硬件、地理信息技术、大数据、人工智能等科学技术不断发展，为水电站生态流量监测提供了技术底座。

水电站生态流量监测项目的建设思路包括以下几个方面：

确定监测目标：首先需要明确监测的目标，如何评估水电站对生态环境的影响，以及如何确保河流的健康生态环境。确定监测目标将有助于明确监测方案的内容和实施方法。

选择监测方法：根据监测目标选择适用的监测方法，包括现场监测、图像监测、传感器监测等多种方法，可以结合现有的监测技术和设备进行选择，确保监测结果准确可靠。

编制监测方案：根据监测目标和选择的监测方法，编制监测方案，包括监测指标、监测周期、监测区域、监测数据处理方法等，确保监测方案符合标准规范，满足监测要求。

实施监测方案：按照监测方案进行实施，安装监测设备、搭建监测网络、采集监测数据，并对监测数据进行分类、整理、分析和处理。

监测数据分析和评估：基于监测数据，开展数据分析和评估工作，得出影响生态环境的主要因素和影响程度，并针对问题制定对策和解决方案，确保监测结果准确可靠，有助于水电站的运行和生态环境的保护。

综上所述，水电站生态流量监测项目的建设思路需要全面考虑监测目标、选择监测方法、编制监测方案、实施监测方案以及监测数据分析和评估等多个方面，确保监测结果准确可靠，促进水电站的健康运行和生态环境的保护。

1. 建设原则

1. 集约建设，资源共用

充分利用区域已有的资源条件，按照统一标准进行监测点位增设和硬件资源资源部署，实现对现有硬件资源、数据资源已有和新建部分的共享共用。

1. 统筹规划，稳步推进

严格落实各项项目实施管理措施，确保项目从设计、建设到投产、运营环节过程清晰、节点可控。将现有资源与智能感知硬件有机结合，软件平台搭建和硬件设备部署同步稳定推进，节约时间，保障项目过程可靠。

1. 安全可靠，保障到位

项目建设要求硬件设备安装运行、数据采集和数据应用、软件使用和平台搭建均符合数据安全、安全生产的相关要求。严格制定安全保障措施，实现项目建设运行安全、数据安全和软件安全。

1. 建设方案

1. 水电站生态流量监测系统

1. 系统构成

水电站生态流量监测站典型结构组成如下图所示：

水电站生态流量监测站主要由闸位计、雷达水位计（根据情况可选超声波水位计）、遥测终端机、太阳能供电系统、安装支架（可拆卸）等设备组件构成。该监测站可有效进行数据采集，可以将采集到的数据无线传输至管理中心，管理中心控制人员可以根据采集到的生态流量数据进行其他业务性预判操作。

水电站生态流量监测站系统通常由以下几部分组成：

传感器和供电系统：包括流速计、水位计、闸位计等多种传感器和仪器，用于实时监测下泄水流量的变化；供电系统常见的有锂电池供电系统、市电供电系统、太阳能供电系统，水电站一般常用太阳能供电。

数据采集器：用于采集传感器和仪器输出的监测数据，可以将数据传输至监测站中心或云端服务器等数据处理平台。

通信设备：用于实现监测站与运营管理中心、数据处理平台之间的通讯和数据传输，包括有线和无线通信设备。

数据处理平台：负责对收集的监测数据进行存储、处理和分析，并生成报告和统计数据，常常采用云计算或服务器集群方案。

监测站中心：包括监测控制终端、发电调度室、物理场站和操作终端等各类设备，用于实时监测下泄流量和其他数据指标变化，并进行数据分析和处理。

监测软件：用于监测站数据采集、处理、分析和报告生成等功能，可以实现监测数据可视化、报警提醒等功能。

综上所述，水电站生态流量监测站系统是一个多组成部分的综合系统，需要结合实际监测需求和要求进行配置和优化，以实现对水电站生态流量的准确监测和评估。

1. 生态泄流测量和数据采集技术

1. 数据采集监控点

生态泄流监控应在电站各泄水口设立监测点，也可在电站坝址下游附近选择河道断面作为监测断面，安装测流装置，监测下泄流量。不同型式水电站的生态下泄流量监控断面应按照以下原则布置：

1.引水式水电站的监测断面布置在厂房前的水库大坝所在流域下游；

2.混合式水电站的监测断面布置在厂房前的水库大坝所在流域下游；

3.堤坝式水电站的监测断面布置在水库大坝下游或发电厂房尾水下游；

4.在大坝或发电尾水出口与监测断面之间若有支流或其他来源补水，监测断面应布置在支流或其他来源补水汇入口的上游。

1. 生态泄流测量技术

采用与监测断面情况、水流特性及泄放措施相适宜的测流方式，以实时在线监测方式为主，其他人工比测率定为辅，能客观、准确反映泄放流量。生态泄流的测流方法及技术要求参照规范SL555、SL247、SL61及SL415，生态下泄流量监测资料参照规范SL247。

1.常规流速仪法。在监测断面处安装水位自动监测设施设备(水位自记井、水位计、电子水尺等)，用常规流速仪法测流，率定该监控断面水位流量关系，通过水位推求流量。

2.多普勒(ADCP)测流法。采用定点式ADCP，将仪器固定于水面、河底或水面以下某一位置，测定垂线或断面分层流速，根据ADCP测出的分层流速推求全断面流速，并通过流速仪或ADCP比测率定流量系数，推求断面流量。

3.实时雷达波测流系统。视监测断面流速情况，布设一个或多个雷达流速仪探头，实时监测水流表面流速，并通过流速仪或ADCP比测率定断面水面流速系数，推求断面流量。

4.电磁流量计。将流量计安装在满流管道上，通过感应电压与流速的正比关系，得到管道流量值。

5.水表法。根据常用流量选择水表口径，将选定水表安装于放水管道上，通过读取一定时间内的下泄水量推求下泄流量。

6.水工建筑物法

(1)侧堰泄流：采取侧堰泄放生态流量时，应根据堰闸类型、闸门开度与上下游水位监测值、流态类型，结合综合流量系数推求下泄流量。

(2)孔口、管道泄流：采用孔口、管道泄放生态流量时，应根据上下游水位监测值、流态类型，率定该管道水位流量关系，通过水位推求下泄流量。

(3)隧洞泄流：采用隧洞泄放生态流量时，应根据上下游水位监测值、流态类型，结合率定的或经验流量系数推求下泄流量。

(4)闸门放水：采用开启闸门泄放生态流量时，应根据堰闸类型、闸门开度与上下游水位监测值、流态类型，结合率定的或经验流量系数推求下泄流量。

(5)机组发电出流：通过机组发电泄放生态流量时，应根据发电功率、工作水头或实测水头推求下泄流量。

(6)抽水系统放水：人工抽水泄放生态流量的，应根据抽水站效率、水泵净扬程及功率计算下泄流量。

遥测终端机（CK-RTU-360B）

（注：锂电池遥测终端将遥测终端机与锂电池集成封装在一起，此处单独描述遥测终端机，二者型号不一样。）

CK-RTU-360B系列RTU是一款集数据采集与4G数据传输功能于一体，实现数据采集、存储、控制、报警及传输等综合功能的水利、环保、市政遥测终端机。同时提供翻斗式雨量计接口、RS232、RS485、模拟量输入、开关量输入和开关量输出、格雷码（预留）接口，锂电池（预留），内置高精度三轴陀螺仪。可满足各种不同水文/水资源及其它应用需求。该产品可广泛应用于各种水利信息化建设领域，如水文、水资源、水环境、水污染、山洪灾害、水库安全、大坝安全的远程测控领域。

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