水文雷达流量计

一、水位测量原理

雷达水位探头发射连续的微波信号，这个信号以光速在空间传播，遇到被测物质表面，其部分能量被反射回来，被同一天线接收。发射波与接收波的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比。由于电磁波以光速传播，发射波与接收波的时间间隔很小，雷达水位计采用特殊的FMCW调制解调技术，可以准确识别发射波与接收波的频率差异，从而进一步计算出天线到被测水表面的距离。

二、流量测量原理

断面流量为一定时间内的流量=平均流速*水流截面积*岸边系数，通过雷达流速探头可以获取平均流速；通过雷达水位探头可以获取水深。在灌区明渠中，常见的灌区明渠断面型式有矩形、梯形；常用的坡地为干、支渠纵坡；两种常用的糙率为混凝土渠壁和浆砌石渠壁。对于这些常见的明渠，其底坡、糙率分别是确定的，在断面的流速分布中，流速具有很强的对称性，而且灌区断面上、下游顺直段较长，且断面左右对称，流速分布具有对称性好的特点。根据断面形式、底（纵）坡和糙率对流速场分布进行修正；目前，常用的湍流数学模型主要是RNG(重整化群)к‐ε模型计算精度高，数值稳定性好，计算量适中。