1. Giới thiệu: Những thách thức và nhu cầu trong giám sát thủy văn tại Hàn Quốc
Địa hình Hàn Quốc chủ yếu là đồi núi, với các con sông ngắn và lưu lượng nước lớn. Do ảnh hưởng của khí hậu gió mùa, lượng mưa lớn tập trung vào mùa hè dễ gây ra lũ quét. Các đồng hồ đo lưu lượng tiếp xúc truyền thống (ví dụ: đồng hồ đo lưu lượng kiểu cánh quạt) dễ bị hư hỏng trong lũ lụt, gây khó khăn cho việc thu thập dữ liệu và gây ra rủi ro cao cho nhân viên bảo trì. Hơn nữa, Hàn Quốc có các yêu cầu nghiêm ngặt về quản lý tài nguyên nước và bảo vệ chất lượng nước tại các lưu vực lớn như sông Hàn và sông Nakdong. Do đó, nhu cầu cấp thiết về một công nghệ giám sát lưu lượng cho phép vận hành tự động, chính xác cao và an toàn trong mọi điều kiện thời tiết là rất lớn. Đồng hồ đo lưu lượng radar thủy văn đã nổi lên như một giải pháp lý tưởng trong bối cảnh này.
2. Ưu điểm kỹ thuật của đồng hồ đo lưu lượng radar thủy văn
Lưu lượng kế radar thủy văn, đặc biệt là các hệ thống sử dụng Radar vận tốc bề mặt (SVR) kết hợp với máy đo mực nước để tính toán lưu lượng, có lợi thế cốt lõi từ phép đo không tiếp xúc.
- An toàn và độ tin cậy: Thiết bị được lắp đặt trên cầu hoặc bờ sông hoàn toàn không bị ảnh hưởng bởi lũ lụt, mảnh vỡ hoặc va chạm với băng, đảm bảo thiết bị hoạt động tốt và dữ liệu liên tục trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
- Dễ bảo trì: Không cần vận hành dưới nước giúp giảm đáng kể chi phí bảo trì và rủi ro về nhân sự.
- Độ chính xác cao và phản ứng nhanh: Chùm radar có thể nắm bắt chính xác những thay đổi nhỏ trong vận tốc nước mặt, với tần suất cập nhật dữ liệu cao (lên đến từng phút), cung cấp hỗ trợ quan trọng cho cảnh báo lũ lụt theo thời gian thực.
- Tích hợp đa chức năng: Lưu lượng kế radar hiện đại thường được tích hợp với radar mực nước, máy đo lượng mưa, v.v., tạo thành các trạm giám sát thủy văn toàn diện, tất cả trong một.
Tính toán lưu lượng thường sử dụng “Phương pháp vận tốc-diện tích”:Lưu lượng = Vận tốc bề mặt trung bình × Diện tích mặt cắt ngang × Hệ số. Radar đo vận tốc bề mặt, cảm biến mực nước xác định diện tích mặt cắt ngang và lưu lượng được tính toán sau khi hiệu chuẩn bằng hệ số thực nghiệm.
3. Các trường hợp ứng dụng cụ thể tại Hàn Quốc
Trường hợp 1: Hệ thống cảnh báo lũ lụt đô thị trên sông Hàn ở Seoul
- Bối cảnh: Sông Hàn chảy qua thủ đô Seoul đông dân cư và có vai trò kinh tế quan trọng. Việc đảm bảo an toàn cho các bờ kè ven sông trong mùa lũ là vô cùng quan trọng.
- Ứng dụng: Các trạm giám sát lưu lượng bằng radar đã được lắp đặt trên một số cây cầu lớn bắc qua sông Hàn (ví dụ: cầu Mapo, cầu Hangang). Các cảm biến radar được hướng xuống mặt sông bên dưới cầu, liên tục đo vận tốc dòng chảy.
- Kết quả:
- Cảnh báo thời gian thực: Khi mưa lớn ở thượng nguồn gây ra sự gia tăng đột ngột về vận tốc, hệ thống sẽ ngay lập tức gửi cảnh báo đến Chính quyền đô thị Seoul và Trung tâm phòng chống thiên tai, giúp có thời gian quan trọng để bắt đầu ứng phó khẩn cấp và sơ tán người dân ở những vùng trũng thấp.
- Tích hợp dữ liệu: Dữ liệu vận tốc được tích hợp với dữ liệu xả từ các hồ chứa thượng nguồn và dữ liệu lượng mưa, xây dựng các mô hình thủy văn chính xác hơn và cải thiện độ chính xác của dự báo lũ lụt.
- Đảm bảo an toàn: Loại bỏ nhu cầu phải sử dụng nhân lực để thực hiện các phép đo thủ công nguy hiểm trên sông vào mùa lũ.
Trường hợp 2: Phân bổ nguồn nước nông nghiệp ở hạ lưu sông Nakdong
- Bối cảnh: Sông Nakdong là con sông dài nhất Hàn Quốc, và lưu vực hạ lưu của nó là một vùng nông nghiệp quan trọng. Việc phân bổ nước chính xác là rất quan trọng cho việc tưới tiêu.
- Ứng dụng: Lưu lượng kế radar được triển khai gần các cửa dẫn nước tưới chính và các cửa chuyển hướng để theo dõi lưu lượng nước theo thời gian thực chảy vào các kênh tưới khác nhau.
- Kết quả:
- Phân phối nước chính xác: Các cơ quan quản lý tài nguyên nước có thể sử dụng dữ liệu chính xác từ đồng hồ đo lưu lượng radar để điều khiển từ xa việc mở cửa cống, đạt được mục tiêu phân phối nước theo nhu cầu và giảm thiểu chất thải.
- Giải quyết tranh chấp: Cung cấp dữ liệu dòng chảy khách quan, không thể thay đổi, giải quyết hiệu quả các tranh chấp về sử dụng nước giữa các vùng hoặc hợp tác xã nông nghiệp khác nhau.
- Lập kế hoạch dài hạn: Thu thập dữ liệu dòng chảy liên tục, dài hạn, cung cấp cơ sở khoa học cho việc phân tích cung-cầu nước và lập kế hoạch dài hạn.
Trường hợp 3: Giám sát dòng chảy sinh thái ở lưu vực sông nhỏ miền núi
- Bối cảnh: Hàn Quốc nhấn mạnh vào việc bảo vệ sinh thái, với các luật yêu cầu duy trì dòng chảy môi trường cơ bản để duy trì sức khỏe của hệ sinh thái dưới nước.
- Ứng dụng: Các trạm giám sát dòng chảy bằng radar tích hợp chạy bằng năng lượng mặt trời được lắp đặt ở các lưu vực nhỏ, miền núi xa xôi.
- Kết quả:
- Giám sát không người lái: Tận dụng mức tiêu thụ điện năng thấp của thiết bị radar và năng lượng mặt trời cho phép hoạt động không người lái trong thời gian dài ở những khu vực không có điện lưới.
- Đánh giá sinh thái: Dữ liệu dòng chảy được theo dõi liên tục đánh giá việc tuân thủ các yêu cầu về dòng chảy môi trường tối thiểu theo luật định, hỗ trợ ra quyết định về vận hành đập và bảo vệ tài nguyên nước.
- Nghiên cứu bảo tồn nước và đất: Cung cấp dữ liệu có giá trị để nghiên cứu tác động của độ che phủ rừng và thay đổi mục đích sử dụng đất đối với thủy văn lưu vực.
4. Thách thức và triển vọng tương lai
Mặc dù đạt được thành công đáng kể ở Hàn Quốc, lưu lượng kế radar vẫn phải đối mặt với một số thách thức:
- Hiệu chuẩn độ chính xác: Độ chính xác của phép đo có thể yêu cầu các thuật toán phức tạp hơn để hiệu chuẩn trong trường hợp mặt cắt kênh không đều hoặc có quá nhiều mảnh vụn trên bề mặt.
- Chi phí: Khoản đầu tư ban đầu cho đồng hồ đo lưu lượng radar cao cấp tương đối cao, mặc dù chúng có lợi thế về tổng chi phí vòng đời (xét đến vấn đề bảo trì và an toàn).
Xu hướng tương lai của lưu lượng kế radar thủy văn ở Hàn Quốc sẽ tập trung vào:
- Tích hợp với Trí tuệ nhân tạo (AI): Sử dụng công nghệ nhận dạng hình ảnh AI để hỗ trợ radar đánh giá điều kiện dòng chảy, xác định mảnh vỡ và thậm chí tự động sửa lỗi đo lường, giúp nâng cao hơn nữa độ chính xác và trí thông minh.
- Tích hợp Internet vạn vật (IoT): Kết nối tất cả các trạm giám sát với nền tảng IoT thống nhất để lưu trữ, phân tích và trực quan hóa dữ liệu trên nền tảng đám mây, xây dựng hệ thống “Sông thông minh”.
- Kết hợp cảm biến đa công nghệ: Kết hợp dữ liệu radar với thông tin từ các công nghệ khác như giám sát video và khảo sát bằng máy bay không người lái để tạo ra mạng lưới giám sát thủy văn toàn diện, đa chiều.
5. Kết luận
Lưu lượng kế radar thủy văn, dựa trên các đặc tính kỹ thuật vượt trội, đáp ứng hoàn hảo các yêu cầu cao của Hàn Quốc về an toàn, khả năng giám sát thời gian thực và tự động hóa trong giám sát thủy văn. Thông qua các ứng dụng thành công trong cảnh báo lũ lụt, quản lý tài nguyên nước và bảo vệ sinh thái, công nghệ này đã trở thành một phần không thể thiếu trong cơ sở hạ tầng thủy văn hiện đại của Hàn Quốc. Khi công nghệ tiếp tục phát triển, lưu lượng kế radar chắc chắn sẽ đóng vai trò quan trọng hơn nữa trong việc đảm bảo an ninh nguồn nước của Hàn Quốc và thúc đẩy sử dụng tài nguyên nước bền vững. Kinh nghiệm ứng dụng của chúng cũng cung cấp một tài liệu tham khảo quý giá cho các quốc gia và khu vực khác đang đối mặt với những thách thức tương tự.
Bộ máy chủ và mô-đun không dây phần mềm hoàn chỉnh, hỗ trợ RS485 GPRS / 4g / WIFI / LORA / LORAWAN
Để biết thêm cảm biến lưu lượng radar thông tin,
Vui lòng liên hệ với Công ty TNHH Công nghệ Honde.
Email: info@hondetech.com
Trang web của công ty:www.hondetechco.com
Điện thoại: +86-15210548582
Thời gian đăng: 28-09-2025