水文雷達流量計

一、水位測量原理

雷達水位探頭發射連續的微波信號，這個信號以光速在空間傳播，遇到被測物質表面，其部分能量被反射回來，被同一天線接收。發射波與接收波的時間間隔與天線到被測介質表面的距離成正比。由于電磁波以光速傳播，發射波與接收波的時間間隔很小，雷達水位計采用特殊的FMCW調制解調技術，可以準確識別發射波與接收波的頻率差異，從而進一步計算出天線到被測水表面的距離。

二、流量測量原理

斷面流量為一定時間內的流量=平均流速*水流截面積*岸邊系數，通過雷達流速探頭可以獲取平均流速；通過雷達水位探頭可以獲取水深。在灌區明渠中，常見的灌區明渠斷面型式有矩形、梯形；常用的坡地為干、支渠縱坡；兩種常用的糙率為混凝土渠壁和漿砌石渠壁。對于這些常見的明渠，其底坡、糙率分別是確定的，在斷面的流速分布中，流速具有很強的對稱性，而且灌區斷面上、下游順直段較長，且斷面左右對稱，流速分布具有對稱性好的特點。根據斷面形式、底（縱）坡和糙率對流速場分布進行修正；目前，常用的湍流數學模型主要是RNG(重整化群)к‐ε模型計算精度高，數值穩定性好，計算量適中。