1. Einleitung: Herausforderungen und Bedarfe im hydrologischen Monitoring in Südkorea
Südkorea ist überwiegend gebirgig, mit kurzen Flüssen und hohen Fließgeschwindigkeiten. Beeinflusst durch das Monsunklima können konzentrierte, starke Regenfälle im Sommer leicht Sturzfluten auslösen. Herkömmliche Kontakt-Durchflussmesser (z. B. Flügelrad-Durchflussmesser) können bei Überschwemmungen leicht beschädigt werden, was die Datenerfassung erschwert und ein hohes Risiko für das Wartungspersonal darstellt. Darüber hinaus hat Südkorea strenge Anforderungen an das Wasserressourcenmanagement und den Schutz der Wasserqualität in großen Einzugsgebieten wie dem Han-Fluss und dem Nakdong-Fluss. Daher besteht dringender Bedarf an einer Durchflussüberwachungstechnologie, die einen wetterunabhängigen, automatisierten, hochpräzisen und sicheren Betrieb ermöglicht. Hydrologische Radar-Durchflussmesser haben sich in diesem Zusammenhang als ideale Lösung erwiesen.
2. Technische Vorteile hydrologischer Radar-Durchflussmesser
Hydrologische Radar-Durchflussmesser, insbesondere Systeme, die zur Berechnung des Durchflusses ein Oberflächengeschwindigkeitsradar (SVR) in Kombination mit einem Wasserstandsmesser verwenden, beziehen ihren Hauptvorteil aus der berührungslosen Messung.
- Sicherheit und Zuverlässigkeit: Über Brücken oder Flussufern installierte Geräte bleiben von Überschwemmungen, Schutt oder Eiseinwirkung völlig unberührt, sodass die Lebensdauer der Geräte und die Datenkontinuität auch bei extremen Wetterbedingungen gewährleistet sind.
- Einfache Wartung: Da keine Operationen im Wasser erforderlich sind, werden die Wartungskosten und Personalrisiken erheblich reduziert.
- Hohe Genauigkeit und schnelle Reaktion: Radarstrahlen können selbst kleinste Änderungen der Geschwindigkeit von Oberflächenwasser präzise erfassen und die Daten mit hoher Aktualisierungsfrequenz (bis in den Minutenbereich) aktualisieren. Dies ist eine wichtige Unterstützung für Hochwasserwarnungen in Echtzeit.
- Multifunktionale Integration: Moderne Radar-Durchflussmesser werden häufig mit Wasserstandsradaren, Regenmessern usw. integriert und bilden so umfassende, allumfassende hydrologische Überwachungsstationen.
Bei der Durchflussberechnung wird typischerweise die „Geschwindigkeits-Flächen-Methode“ verwendet:Durchfluss = Durchschnittliche Oberflächengeschwindigkeit × Querschnittsfläche × KoeffizientDas Radar misst die Oberflächengeschwindigkeit, der Wasserstandssensor ermittelt die Querschnittsfläche und der Durchfluss wird nach der Kalibrierung mithilfe eines empirischen Koeffizienten berechnet.
3. Konkrete Anwendungsfälle in Südkorea
Fall 1: Städtisches Hochwasserwarnsystem am Han-Fluss in Seoul
- Hintergrund: Der Han-Fluss fließt durch die dicht besiedelte und wirtschaftlich wichtige Hauptstadt Seoul. Die Sicherheit der Uferböschungen bei Hochwasser ist von größter Bedeutung.
- Anwendung: Auf mehreren großen Brücken über den Han-Fluss (z. B. Mapo-Brücke, Hangang-Brücke) wurden Radar-Durchflussüberwachungsstationen installiert. Radarsensoren sind auf die Flussoberfläche unterhalb der Brücke gerichtet und messen kontinuierlich die Oberflächengeschwindigkeit.
- Ergebnisse:
- Warnung in Echtzeit: Wenn starker Regen flussaufwärts zu einem starken Anstieg der Geschwindigkeit führt, sendet das System sofort Warnungen an die Stadtverwaltung von Seoul und das Katastrophenschutzzentrum. Dadurch wird wertvolle Zeit gewonnen, um Notfallmaßnahmen einzuleiten und die Bewohner in tiefer gelegenen Gebieten zu evakuieren.
- Datenintegration: Geschwindigkeitsdaten werden mit Abflussdaten aus flussaufwärts gelegenen Stauseen und Niederschlagsdaten integriert, wodurch genauere hydrologische Modelle erstellt und die Präzision der Hochwasservorhersage verbessert werden.
- Sicherheitsgarantie: Es ist nicht mehr erforderlich, dass Personal während der Hochwassersaison gefährliche manuelle Messungen in Flüssen durchführt.
Fall 2: Landwirtschaftliche Wasserressourcenverteilung am Unterlauf des Nakdong-Flusses
- Hintergrund: Der Nakdong ist Südkoreas längster Fluss und sein unteres Becken ist eine landwirtschaftlich wichtige Region. Eine präzise Wasserverteilung ist für die Bewässerung von entscheidender Bedeutung.
- Anwendung: Radar-Durchflussmesser wurden in der Nähe wichtiger Bewässerungseinlässe und Umleitungstore eingesetzt, um den Durchfluss in verschiedenen Bewässerungskanälen in Echtzeit zu überwachen.
- Ergebnisse:
- Präzise Wasserverteilung: Wasserressourcenmanagementbehörden können die genauen Daten von Radar-Durchflussmessern nutzen, um das Öffnen von Schleusen fernzusteuern und so eine bedarfsgerechte Wasserverteilung zu erreichen und Abfall zu reduzieren.
- Streitbeilegung: Bietet objektive, unveränderliche Durchflussdaten und kann Streitigkeiten über die Wassernutzung zwischen verschiedenen Regionen oder landwirtschaftlichen Genossenschaften effektiv beilegen.
- Langfristige Planung: Sammelt langfristige, kontinuierliche Durchflussdaten und bietet so eine wissenschaftliche Grundlage für die Analyse von Wasserangebot und -nachfrage sowie für die langfristige Planung.
Fall 3: Ökologische Flussüberwachung in kleinen Gebirgswassereinzugsgebieten
- Hintergrund: Südkorea legt Wert auf den Umweltschutz und verfügt über Gesetze, die die Aufrechterhaltung grundlegender Umweltströme zur Erhaltung der Gesundheit aquatischer Ökosysteme vorschreiben.
- Anwendung: Integrierte Radar-Durchflussüberwachungsstationen mit Solarenergie wurden in abgelegenen, bergigen kleinen Wassereinzugsgebieten installiert.
- Ergebnisse:
- Unbemannte Überwachung: Durch die Nutzung des geringen Stromverbrauchs von Radargeräten und Solarenergie ist ein langfristiger unbemannter Betrieb in Gebieten ohne Netzstrom möglich.
- Ökologische Bewertung: Kontinuierlich überwachte Durchflussdaten bewerten die Einhaltung der gesetzlichen Mindestanforderungen an den Umweltdurchfluss und unterstützen die Entscheidungsfindung für den Staudammbetrieb und den Schutz der Wasserressourcen.
- Forschung zum Wasser- und Bodenschutz: Bietet wertvolle Daten für die Untersuchung der Auswirkungen von Waldbedeckung und Landnutzungsänderungen auf die Wassereinzugsgebietshydrologie.
4. Herausforderungen und Zukunftsaussichten
Trotz des großen Erfolgs in Südkorea stehen Radar-Durchflussmesser vor einigen Herausforderungen:
- Genauigkeitskalibrierung: Bei unregelmäßigen Kanalquerschnitten oder übermäßigem Oberflächenschmutz sind für die Messgenauigkeit möglicherweise komplexere Algorithmen zur Kalibrierung erforderlich.
- Kosten: Die Anfangsinvestition für High-End-Radar-Durchflussmesser ist relativ hoch, sie bieten jedoch Vorteile bei den Gesamtlebenszykluskosten (unter Berücksichtigung von Wartung und Sicherheit).
Zukünftige Trends für hydrologische Radar-Durchflussmesser in Südkorea konzentrieren sich auf:
- Integration mit künstlicher Intelligenz (KI): Durch die Verwendung von KI-Bilderkennung wird das Radar bei der Beurteilung der Strömungsbedingungen, der Identifizierung von Trümmern und sogar der automatischen Korrektur von Messfehlern unterstützt, wodurch Genauigkeit und Intelligenz weiter verbessert werden.
- Integration des Internets der Dinge (IoT): Verbindung aller Überwachungsstationen mit einer einheitlichen IoT-Plattform für cloudbasierte Datenspeicherung, -analyse und -visualisierung, Aufbau von „Smart River“-Systemen.
- Multi-Technologie-Sensorfusion: Kombination von Radardaten mit Informationen aus anderen Technologien wie Videoüberwachung und Drohnenerhebungen, um ein umfassendes, mehrdimensionales hydrologisches Überwachungsnetzwerk zu erstellen.
5. Fazit
Hydrologische Radar-Durchflussmesser erfüllen dank ihrer herausragenden technischen Eigenschaften die hohen Anforderungen Südkoreas an Sicherheit, Echtzeitfähigkeit und Automatisierung in der hydrologischen Überwachung perfekt. Dank erfolgreicher Verfahren in den Bereichen Hochwasserwarnung, Wasserressourcenmanagement und Umweltschutz ist diese Technologie zu einem unverzichtbaren Bestandteil der modernen hydrologischen Infrastruktur Südkoreas geworden. Mit dem weiteren technologischen Fortschritt werden Radar-Durchflussmesser zweifellos eine noch wichtigere Rolle bei der Gewährleistung der Wassersicherheit Südkoreas und der Förderung einer nachhaltigen Wasserressourcennutzung spielen. Ihre Anwendungserfahrung bietet zudem eine wertvolle Referenz für andere Länder und Regionen, die vor ähnlichen Herausforderungen stehen.
Kompletter Satz von Servern und Software-Funkmodul, unterstützt RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Weitere Radar-Durchflusssensoren Information,
wenden Sie sich bitte an Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Webseite des Unternehmens:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Veröffentlichungszeit: 28. September 2025