在節能減排和“雙碳”目標的指引下，我國水電行業發展進程提速，為地方經濟發展發揮了重要作用。但隨之而來是對環境的影響也日益加重，一些下泄生態流量不足而造成部分河段減水、脫水甚至干涸的現象給群眾的生產、生活以及河流的正常生態功能造成了嚴重的影響。

為保障河湖生態用水，推進水電綠色發展，2023年2月，國家能源局印發了《水電站大壩安全提升專項行動方案》，要求提升大壩安全監測自動化和實用化水平，結合在線監控系統建設，積極推進監測系統自動化改造。其中特別指出，加強北斗衛星導航、遙感、人工智能等新技術在大壩安全領域的應用，重點推進土石壩、高陡邊坡、滑坡體北斗高精度變形監測系統建設，加大對大壩安全技術裝備研發、試點和推廣應用等工作的投入和支持力度，有效提升大壩安全總體水平。

痛點分析

1. 下泄流量工程措施和監控措施不到位，導致部分河段出現河道減水或斷流。

2. 河段水環境容量降低影響水質，使水生態系統遭受破壞。

3. 河段水位降低和水面積減少容易導致河谷及河岸植被退化，對河段運輸、取水等產生不利影響。

解決方案

為此，才茂將物聯網、云計算、大數據等技術手段與水電站大壩實際情況相結合，開發了專用于水電站下泄生態流量監測管理系統，適用于各類水利大壩安全監測的需求。

系統通過在水電站排水口部署雨量、水位、視頻圖像監測等設備，在下游泄洪影響地段建設預警無線廣播、揚聲器等預警設施，利用傳輸設備將采集到的水位、流量即下泄流量的信息實時、準確地傳輸至管理平臺。平臺通過水位數據、閘門開度值(或泄放流量的鋼管口徑大小)及該電站大壩設計資料等數據計算出當前生態流量泄放值等數據，計算出下泄生態流量值。當水位/流量過低或滿足不了最低要求時，及時通過平臺預警，實現系統監督監管的實時性，保障河流的正常生態功能。

監測站點建設：

1. 河道斷面

對于引水式、混合式水電站監測斷面應布置在水庫大壩所在流域下游；

對于堤壩式水電站，監測斷面應設置在水庫大壩下游或發電廠房尾水下游。

2. 各泄水口

在電站各泄水口設立監測點，實現流量的監測和計量，同時監測水電站水資源的整體下泄情況。采集的流量數據通過5G/4G/光纖等多種方式傳輸到數據中心，在管理平臺實現統一的監測預警管理。

① 管道下泄式

監測裝置：管道流量計

將流量計安裝在滿流管道上，對水電站的下泄管道進行流量計量監測，通過感應電壓與流速的正比關系，得到管道流量值。

② 渠道下泄式

監測裝置：流量計、液位計

在斷面處安裝流量計和液位計，根據水位換算斷面過水面積，過水面積與流速積分換算出流量值。

③ 閘門開度下泄式

監測裝置：水位計、閘位計

利用現有條件安裝水位計及閘位計，直接通過測量閘門前后水位，以及閘門開度值，換算下泄流量。

④ 其他渠道下泄式

對特殊渠道或水泥管的下泄流量計量監測，從而計算出下泄流量數據。

生態泄流監管平臺

生態泄流監管平臺充分利用云、管、端的技術優勢，構建水庫一張圖，實現中小水庫水位動態實時監測、庫容變化智能分析、水庫放水/泄洪提前預警、水庫安全監管，輔助水行政管理單位和水庫管理單位實現中小水庫安全度汛的管理職能和水庫安全“三個責任人”的履職要求，為水庫安全泄洪預警發布提供有力的信息化支撐。

方案價值

1、針對水電站、水庫、大壩等下泄流量工程遠程監管，從而達到對河段水環境容量的控制，提高河流水質，使水生態系統免遭受破壞。

2、通過可視化平臺進行展示與監控，對異常情況進行實時預警、快速響應，當異常事件發生時，能夠第一時間進行干預和處置，保障下游河流的生態用水。

方案可實現對下泄生態過程的實時控制與精細化管理，提高工作效率和生態環境。