Toepassing en praktijk van radarstroommeters in Zuid-Korea

1. Inleiding: Uitdagingen en behoeften op het gebied van hydrologische monitoring in Zuid-Korea

Zuid-Korea's topografie is overwegend bergachtig, met korte rivieren en hoge stroomsnelheden. Onder invloed van het moessonklimaat kan geconcentreerde, hevige zomerregen gemakkelijk plotselinge overstromingen veroorzaken. Traditionele contactdebietmeters (bijvoorbeeld stroommeters met waaiermechanisme) raken gemakkelijk beschadigd tijdens overstromingen, waardoor dataverzameling moeilijk is en er grote risico's voor onderhoudspersoneel ontstaan. Bovendien stelt Zuid-Korea strenge eisen aan waterbeheer en waterkwaliteitsbescherming in grote stroomgebieden zoals de Han-rivier en de Nakdong-rivier. Daarom is er dringend behoefte aan een technologie voor debietbewaking die onder alle weersomstandigheden, geautomatiseerd, zeer nauwkeurig en veilig werkt. Hydrologische radardebietmeters zijn in deze context een ideale oplossing gebleken.

2. Technische voordelen van hydrologische radarstroommeters

Hydrologische radarstroommeters, met name systemen die gebruikmaken van Surface Velocity Radar (SVR) in combinatie met een waterniveaumeter om de stroomsnelheid te berekenen, ontlenen hun belangrijkste voordeel aan contactloze meting.

1. Veiligheid en betrouwbaarheid: Apparatuur die boven bruggen of rivieroevers is geïnstalleerd, blijft volledig ongevoelig voor overstromingen, puin of ijsinslag. Hierdoor blijft de apparatuur intact en blijven de gegevens continu beschikbaar, ook bij extreem weer.
2. Eenvoudig onderhoud: Doordat er geen handelingen in het water nodig zijn, worden de onderhoudskosten en personeelsrisico's aanzienlijk verlaagd.
3. Hoge nauwkeurigheid en snelle respons: radarstralen kunnen subtiele veranderingen in de stroomsnelheid van het oppervlaktewater nauwkeurig vastleggen, met hoge frequenties voor het bijwerken van de gegevens (tot op minuutniveau), wat belangrijke ondersteuning biedt voor realtime waarschuwingen voor overstromingen.
4. Multifunctionele integratie: Moderne radarstroommeters worden vaak geïntegreerd met waterniveauradars, regenmeters, etc., waardoor uitgebreide, alles-in-één hydrologische meetstations ontstaan.

Bij de berekening van de stroming wordt doorgaans de ‘snelheidsoppervlaktemethode’ gebruikt:Stroom = gemiddelde oppervlaktesnelheid × dwarsdoorsnede × coëfficiëntDe radar meet de oppervlaktesnelheid, de waterniveausensor bepaalt de dwarsdoorsnede en na kalibratie wordt de stroming berekend met behulp van een empirische coëfficiënt.

3. Specifieke toepassingsgevallen in Zuid-Korea

Case 1: Stedelijk waarschuwingssysteem voor overstromingen op de Han-rivier in Seoul

• Achtergrond: De Han-rivier stroomt door de dichtbevolkte en economisch vitale hoofdstad Seoul. Het is van het grootste belang dat de oevers tijdens overstromingen veilig zijn.
• Toepassing: Radarstations voor het meten van de stroming zijn geïnstalleerd op verschillende belangrijke bruggen over de Han-rivier (bijv. de Mapo-brug en de Hangang-brug). Radarsensoren zijn gericht op het rivieroppervlak onder de brug en meten continu de snelheid aan het oppervlak.
• Resultaten:
  • Realtimewaarschuwing: wanneer hevige regenval stroomopwaarts een scherpe toename van de watersnelheid veroorzaakt, stuurt het systeem onmiddellijk waarschuwingen naar het Seoul Metropolitan Government and Disaster Prevention Center. Zo wordt er cruciale tijd gewonnen om noodhulp te starten en bewoners in lager gelegen gebieden te evacueren.
  • Gegevensintegratie: stroomsnelheidsgegevens worden geïntegreerd met afvoergegevens van stroomopwaarts gelegen reservoirs en met neerslaggegevens. Zo worden nauwkeurigere hydrologische modellen opgebouwd en de nauwkeurigheid van overstromingsvoorspellingen verbeterd.
  • Veiligheidsgarantie: Zorgt ervoor dat er geen personeel meer gevaarlijke handmatige metingen in rivieren hoeft uit te voeren tijdens overstromingsseizoenen.

Case 2: Toewijzing van landbouwwaterbronnen in de benedenloop van de Nakdong-rivier

• Achtergrond: De Nakdong is de langste rivier van Zuid-Korea en het benedenstroomgebied is een belangrijk landbouwgebied. Nauwkeurige waterverdeling is cruciaal voor irrigatie.
• Toepassing: Radarstroommeters werden geplaatst bij belangrijke irrigatie-inlaten en omleidingspoorten om de realtimestroom in verschillende irrigatiekanalen te bewaken.
• Resultaten:
  • Nauwkeurige waterdistributie: Waterbeheersinstanties kunnen de nauwkeurige gegevens van radarstroommeters gebruiken om op afstand de opening van sluisdeuren te regelen. Zo kunnen ze water distribueren op basis van de vraag en verspilling verminderen.
  • Geschillenbeslechting: Biedt objectieve, onveranderlijke stroomgegevens, waardoor geschillen over watergebruik tussen verschillende regio's of landbouwcoöperaties effectief kunnen worden opgelost.
  • Langetermijnplanning: verzamelt doorlopende langetermijnstroomgegevens en biedt een wetenschappelijke basis voor analyses van watervraag en -aanbod en langetermijnplanning.

Case 3: Ecologische stroombewaking in kleine bergachtige stroomgebieden

• Achtergrond: Zuid-Korea legt de nadruk op ecologische bescherming. Er zijn wetten die het behoud van fundamentele milieustromen voorschrijven om de gezondheid van het waterecosysteem te behouden.
• Toepassing: Geïntegreerde radarstroommeetstations, aangedreven door zonne-energie, werden geïnstalleerd in afgelegen, bergachtige kleine stroomgebieden.
• Resultaten:
  • Onbemande monitoring: Door optimaal gebruik te maken van het lage stroomverbruik van radarapparatuur en zonne-energie is onbemande monitoring op lange termijn mogelijk in gebieden zonder netstroom.
  • Ecologische beoordeling: continu gemonitorde stroomgegevens beoordelen of aan de wettelijke minimale milieuvereisten voor stroom wordt voldaan. Dit ondersteunt de besluitvorming over de exploitatie van dammen en de bescherming van waterbronnen.
  • Onderzoek naar water- en bodembehoud: levert waardevolle gegevens voor onderzoek naar de impact van veranderingen in bosbedekking en landgebruik op de hydrologie van stroomgebieden.

4. Uitdagingen en toekomstperspectieven

Ondanks het aanzienlijke succes in Zuid-Korea, kampen radarstroommeters met een aantal uitdagingen:

• Nauwkeurigheidskalibratie: Om de meetnauwkeurigheid te verbeteren, zijn mogelijk complexere algoritmen nodig voor de kalibratie in gevallen van onregelmatige kanaaldoorsneden of overmatige vuilophopingen aan het oppervlak.
• Kosten: De initiële investering voor geavanceerde radarstroommeters is relatief hoog, maar ze bieden voordelen wat betreft de totale levenscycluskosten (rekening houdend met onderhoud en veiligheid).

Toekomstige trends voor hydrologische radarstroommeters in Zuid-Korea zullen zich richten op:

1. Integratie met kunstmatige intelligentie (AI): gebruik van AI-beeldherkenning om radar te ondersteunen bij het beoordelen van stromingsomstandigheden, het identificeren van vuil en zelfs het automatisch corrigeren van meetfouten, waardoor de nauwkeurigheid en intelligentie verder worden verbeterd.
2. Integratie van het Internet of Things (IoT): alle meetstations verbinden met een uniform IoT-platform voor cloudgebaseerde gegevensopslag, analyse en visualisatie, waarmee 'Smart River'-systemen worden gebouwd.
3. Sensorfusie op basis van meerdere technologieën: radargegevens combineren met informatie van andere technologieën, zoals videobewaking en droneonderzoeken, om een ​​uitgebreid, multidimensionaal hydrologisch monitoringnetwerk te creëren.

5. Conclusie

Hydrologische radarstroommeters, dankzij hun uitstekende technische eigenschappen, voldoen perfect aan de hoge Zuid-Koreaanse eisen op het gebied van veiligheid, realtimefunctionaliteit en automatisering in hydrologische monitoring. Dankzij succesvolle praktijken op het gebied van overstromingswaarschuwing, waterbeheer en ecologische bescherming is deze technologie een onmisbaar onderdeel geworden van de moderne hydrologische infrastructuur van Zuid-Korea. Naarmate de technologie zich verder ontwikkelt, zullen radarstroommeters ongetwijfeld een steeds belangrijkere rol spelen bij het waarborgen van de waterzekerheid van Zuid-Korea en het bevorderen van duurzaam gebruik van waterbronnen. Hun toepassingservaring biedt ook een waardevolle referentie voor andere landen en regio's die met vergelijkbare uitdagingen te maken hebben.

Complete set servers en software draadloze module, ondersteunt RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

Voor meer radar-stroomsensoren informatie,

neem contact op met Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Bedrijfswebsite:www.hondetechco.com

Telefoon: +86-15210548582