白河水質(zhì)監(jiān)測(cè)站建設(shè)工程實(shí)施方案2012

1、密云水庫(kù)白河電站水質(zhì)監(jiān)測(cè)站建設(shè)工程實(shí)施方案北京市密云水庫(kù)管理處北京市新水季環(huán)境工程有限公司二一二年八月目 錄第一章 概 述31.1 項(xiàng)目背景31.2 管理現(xiàn)狀41.3 功能與定位51.4 建設(shè)內(nèi)容5第二章 項(xiàng)目建設(shè)必要性72.1 提高南水北調(diào)來(lái)水后的水庫(kù)水質(zhì)管理調(diào)度能力82.2 提升水華防治和預(yù)警能力，保障水質(zhì)和水生態(tài)安全92.3 建立生物預(yù)警系統(tǒng)102.4 指導(dǎo)水質(zhì)安全管理長(zhǎng)效機(jī)制建設(shè)102.5 積累水質(zhì)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)建設(shè)與管理經(jīng)驗(yàn)11第三章 項(xiàng)目建設(shè)原則和目標(biāo)123.1 建設(shè)原則123.2 建設(shè)目標(biāo)13第四章 建設(shè)內(nèi)容144.1水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備154.1.1 總磷、總氮154.1.2 化學(xué)需氧量

2、（COD）194.1.3 余氯204.1.4 葉綠素與藍(lán)藻224.2 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備輔助設(shè)施234.2.1總磷、總氮、COD、余氯在線監(jiān)測(cè)儀配套設(shè)備234.2.2浮標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)244.3 水質(zhì)生物預(yù)警信息系統(tǒng)264.4 視頻信息監(jiān)控274.4.1 大壩視頻監(jiān)控信息增設(shè)有線傳輸274.4.2 增設(shè)院門口視頻信息監(jiān)控274.5水常規(guī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備改造284.6 會(huì)議室功能建設(shè)284.7 信息綜合管理平臺(tái)建設(shè)284.8 IT基礎(chǔ)平臺(tái)294.9 監(jiān)測(cè)站房修繕304.9.1 站房現(xiàn)狀304.9.2 站房修繕31第五章 投資預(yù)算395.1 編制依據(jù)395.2 設(shè)備購(gòu)置及安裝費(fèi)395.3 其他費(fèi)用395.4

3、工程總投資預(yù)算表39第六章 運(yùn)行管理416.4.1 設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用416.4.2 人員費(fèi)用41第七章 進(jìn)度安排43第八章 結(jié)論與建議44第一章 概 述1.1 項(xiàng)目背景密云水庫(kù)兼有防洪減災(zāi)、城市供水和生態(tài)涵養(yǎng)三大功能。近年來(lái)由于降水持續(xù)減少，水庫(kù)的防洪減災(zāi)作用逐漸被淡化，而作為首都北京最重要的地表飲用水源地的功能受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，其2007年、2008年、2009年的供水量占北京市地表供水總量的62%、66%、71%以上。2011年，北京市動(dòng)議，擬在南水北調(diào)中線工程通水初期，將沿線其它各省市剩余水量部分加壓送至密云水庫(kù)，增加密云水庫(kù)蓄水量，可以鞏固密云水庫(kù)在供水任務(wù)中的重要地位，提高北京水資

4、源戰(zhàn)略儲(chǔ)備，確保實(shí)現(xiàn)密云水庫(kù)的補(bǔ)償調(diào)節(jié)任務(wù)。密云水庫(kù)水源地保護(hù)對(duì)于北京市防洪減災(zāi)、供水安全和北部生態(tài)屏障構(gòu)建具有重要的戰(zhàn)略意義。近年來(lái)，由于降水減少等原因，密云水庫(kù)來(lái)水量持續(xù)減少，水源保護(hù)壓力增大。總庫(kù)容43.75億m3的密云水庫(kù)，1980 2010年31年間來(lái)水總量為207.2億m3，年平均來(lái)水量為6.9億m3，其中1999 2010年12年間來(lái)水總量為42.9億m3，年平均僅3.6億m3。來(lái)水量銳減與水源保護(hù)的矛盾日益加劇。水庫(kù)周邊及上游水污染威脅依然存在、水環(huán)境管理能力不足、監(jiān)測(cè)條件不完善等對(duì)密云水庫(kù)水質(zhì)安全構(gòu)成了威脅。多年來(lái)，在高溫季節(jié)，水庫(kù)局部區(qū)域（金溝圍堰和水源九廠取水口回水水域）

5、水華現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化與水生態(tài)退化趨勢(shì)明顯。2014年，南水北調(diào)來(lái)水入密云水庫(kù)后，水質(zhì)匯兌與水生態(tài)重構(gòu)趨勢(shì)不明，將對(duì)密云水庫(kù)的水質(zhì)安全造成了一定的風(fēng)險(xiǎn)。2014年，南水北調(diào)入京由團(tuán)城湖通過(guò)京密引水渠反向輸水、六級(jí)提升至懷柔水庫(kù)，部分水量經(jīng)懷柔水庫(kù)分水回補(bǔ)水源地后，再經(jīng)三級(jí)加壓輸水至密云水庫(kù)。南水北調(diào)來(lái)水經(jīng)白河電站進(jìn)入密云水庫(kù)，流經(jīng)整個(gè)庫(kù)區(qū)后從第九水廠輸向北京各個(gè)用水點(diǎn)。白河電站作為南水北調(diào)入密云水庫(kù)來(lái)水的入口，其承擔(dān)著水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警及突發(fā)污染事件處理和水質(zhì)安全管理的重要責(zé)任。白河電站現(xiàn)有一個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，但是由于建設(shè)時(shí)間較早，監(jiān)測(cè)能力和監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)都有待提升，南水北調(diào)來(lái)水入庫(kù)后，來(lái)水水

6、質(zhì)必然會(huì)對(duì)水庫(kù)水體環(huán)境產(chǎn)生巨大沖擊。因此，加強(qiáng)對(duì)南水北調(diào)來(lái)水入密云水庫(kù)匯水區(qū)域水質(zhì)監(jiān)測(cè)，并集成和整合附近其他監(jiān)測(cè)預(yù)警站點(diǎn)水環(huán)境信息，建立信息采集、存儲(chǔ)、評(píng)價(jià)、預(yù)警和會(huì)商系統(tǒng)，對(duì)白河電站匯水區(qū)域水質(zhì)監(jiān)控、預(yù)警、綜合管理等能力進(jìn)行全面提升，對(duì)保障密云水庫(kù)水質(zhì)及水生態(tài)安全具有重要意義，白河電站監(jiān)測(cè)站的提升改造也是密云水庫(kù)水質(zhì)目標(biāo)管理系統(tǒng)規(guī)劃（2012-2020）重要任務(wù)。根據(jù)資金狀況和整體工作部署，本項(xiàng)目擬對(duì)白河電站區(qū)域現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)預(yù)警條件進(jìn)行集成、整合和提升，搭建完善的監(jiān)測(cè)、預(yù)警和管理架構(gòu)，為密云水庫(kù)管理處進(jìn)一步安排新增監(jiān)測(cè)指標(biāo)及通訊會(huì)商提供平臺(tái)。1.2 管理現(xiàn)狀密云水庫(kù)作為北京市的重點(diǎn)水源，而白河

7、電站作為南水北調(diào)進(jìn)水口，對(duì)整個(gè)水庫(kù)的水質(zhì)安全有著重大影響，因此，白河電站及水庫(kù)的水環(huán)境監(jiān)測(cè)管理能力亟待完善、整合和加強(qiáng)。監(jiān)測(cè)指標(biāo)較少，只布設(shè)了常規(guī)五參數(shù)（PH值、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度，溫度）測(cè)定儀，監(jiān)測(cè)指標(biāo)過(guò)少，不能充分掌握水質(zhì)水生態(tài)的現(xiàn)狀及變化情況，進(jìn)而不能很好的實(shí)行水質(zhì)安全預(yù)警。缺少水質(zhì)生物預(yù)警系統(tǒng)，不能對(duì)水生物狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而缺少對(duì)水體中生物毒性物質(zhì)的實(shí)時(shí)掌控，對(duì)水質(zhì)及水生態(tài)變化難以做出及時(shí)響應(yīng)。缺少視頻監(jiān)控系統(tǒng)，不能對(duì)白河大壩及南水北調(diào)入水匯水區(qū)域狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控，不能及時(shí)掌握及制止投毒等不安全事件的發(fā)生。水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)集中存儲(chǔ)及管理，缺乏環(huán)境信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境和集中管理及預(yù)警平

8、臺(tái)，監(jiān)控和管理不方便。沒(méi)有通信和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心與防汛辦等部門不能對(duì)其狀況進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控和管理，各種水質(zhì)數(shù)據(jù)依靠新設(shè)立的GPRS網(wǎng)絡(luò)向水環(huán)境中心傳遞，該站點(diǎn)與水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，防汛辦等部門之間采用的溝通方式是手機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)面對(duì)面交流實(shí)現(xiàn)。水環(huán)境管理與水質(zhì)保障手段較滯后，密云水庫(kù)現(xiàn)有的水質(zhì)事件應(yīng)對(duì)主要依靠人工監(jiān)測(cè)、人力巡查等手段，采取的是“嚴(yán)防死守”、“人力防治”的傳統(tǒng)方法，小尺度防治。保障水質(zhì)、水生態(tài)安全的力量?jī)H在于立法與制度、人力值守防護(hù)，無(wú)法達(dá)到科學(xué)、高效的管理要求。1.3 功能與定位白河電站水質(zhì)監(jiān)測(cè)站建設(shè)工程將按照密云水庫(kù)水質(zhì)目標(biāo)管理系統(tǒng)規(guī)劃（2012-2020）積極穩(wěn)妥地實(shí)施水質(zhì)目

9、標(biāo)管理。采集白河電站、溪翁莊鎮(zhèn)泵站等站點(diǎn)的水質(zhì)理化數(shù)據(jù)、營(yíng)養(yǎng)鹽數(shù)據(jù)、生物活性狀況及視頻等信息，形成集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、分析評(píng)價(jià)、報(bào)告生成、綜合監(jiān)控、預(yù)警、調(diào)度、會(huì)商、匯報(bào)展示等一體化的現(xiàn)代化綜合水質(zhì)安全管理手段，提高水質(zhì)監(jiān)測(cè)及應(yīng)急響應(yīng)的效率與質(zhì)量，構(gòu)建水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，推動(dòng)水質(zhì)目標(biāo)管理平臺(tái)構(gòu)建，確保供水安全。搭建其它水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)擴(kuò)充及通訊會(huì)商的環(huán)境平臺(tái)，建立監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)、評(píng)價(jià)、預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)模式，為后續(xù)監(jiān)測(cè)指標(biāo)擴(kuò)展、完善監(jiān)測(cè)能力創(chuàng)造條件。白河電站水質(zhì)監(jiān)測(cè)站建設(shè)工程將為水庫(kù)其它站點(diǎn)建設(shè)提供示范和指導(dǎo)，為評(píng)價(jià)密云水庫(kù)水環(huán)境保護(hù)和水生態(tài)修復(fù)的工作績(jī)效提供數(shù)據(jù)支持，也可為南水北調(diào)來(lái)水后密云水庫(kù)水質(zhì)水量安全調(diào)

10、度提供技術(shù)支撐與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。1.4 建設(shè)內(nèi)容在白河南水北調(diào)來(lái)水入密云水庫(kù)匯水區(qū)域水質(zhì)監(jiān)測(cè)站增設(shè)TN、TP、COD、余氯等水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，浮標(biāo)系統(tǒng)（包括葉綠素a、藻藍(lán)蛋白、風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、相對(duì)濕度、水位、水溫、雨量等指標(biāo)）和水質(zhì)生物預(yù)警信息系統(tǒng)，重點(diǎn)區(qū)域增設(shè)視頻信息監(jiān)控器，完善監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)；對(duì)水質(zhì)理化數(shù)據(jù)、營(yíng)養(yǎng)鹽數(shù)據(jù)、生物活性狀況及視頻等信息進(jìn)行采集、集成整合，適時(shí)整合溪翁莊鎮(zhèn)泵站等站點(diǎn)的水環(huán)境信息；開(kāi)發(fā)白河區(qū)域水體富營(yíng)養(yǎng)化防治決策支持系統(tǒng)，水質(zhì)毒理安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，探索庫(kù)區(qū)出水水質(zhì)安全監(jiān)控模式；建立調(diào)度會(huì)商決策支持體系，建設(shè)監(jiān)測(cè)站會(huì)商決策管理平臺(tái)；修繕白河電站監(jiān)測(cè)站房屋。建設(shè)內(nèi)容如下圖1-

11、1所示。圖1-1 主要建設(shè)內(nèi)容示意圖第二章 項(xiàng)目建設(shè)必要性水質(zhì)監(jiān)測(cè)作為密云水庫(kù)安全管理的重要環(huán)節(jié)，具有以下五種重要的作用：（1）確定水體中污染物的分布狀況，追溯污染物的來(lái)源、污染途徑、遷移轉(zhuǎn)化和消長(zhǎng)規(guī)律，預(yù)測(cè)水體污染的變化趨勢(shì)。（2）判斷水污染對(duì)環(huán)境生物和人體健康造成的影響，評(píng)價(jià)污染防治措施的實(shí)際效果。（3）提供科學(xué)的水質(zhì)數(shù)據(jù)，為水體環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)支持。（4）為環(huán)境管理、環(huán)境科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)和資料。（5）探明污染原因，污染機(jī)理以及各種污染物質(zhì)，深入進(jìn)行環(huán)境及污染的理論研究。2014年南水北調(diào)來(lái)水經(jīng)白河電站進(jìn)入密云水庫(kù)后，水質(zhì)水生態(tài)衍變態(tài)勢(shì)極為復(fù)雜。兩種水體水化學(xué)、水生態(tài)特征存在明顯差異，

12、輸水過(guò)程中也會(huì)導(dǎo)致水體狀況改變，水生態(tài)結(jié)構(gòu)重塑，沿線及密云水庫(kù)受水區(qū)浮游動(dòng)植物也將會(huì)更替或發(fā)生優(yōu)勢(shì)種變化，調(diào)水后水質(zhì)及水生態(tài)存在諸多不確定性，勢(shì)必會(huì)打破現(xiàn)有水環(huán)境平衡，威脅輸水安全。在這樣緊迫的形勢(shì)之下需加快進(jìn)行南水北調(diào)入水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作，增加監(jiān)測(cè)指標(biāo)及頻次，密切跟蹤研判水生態(tài)結(jié)構(gòu)重構(gòu)情況，為調(diào)度管理提供決策支持。目前，白河水質(zhì)監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)指標(biāo)較少，僅布設(shè)了常規(guī)五參數(shù)（PH值、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度，溫度）測(cè)定儀。監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)指標(biāo)過(guò)少，不能充分掌握水質(zhì)的現(xiàn)狀及變化情況，因而不能很好的進(jìn)行水質(zhì)安全預(yù)警。TN、TP對(duì)水生物的生長(zhǎng)十分重要，可以轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的營(yíng)養(yǎng)成分，是決定水中生物繁衍性的重要因素。密云水

13、庫(kù)的TN、TP入庫(kù)量在豐水期、枯水期均超過(guò)了其水環(huán)境容量，因此監(jiān)測(cè)TN、TP對(duì)于判斷水庫(kù)未來(lái)富營(yíng)養(yǎng)變化有重要的意義；COD表明了水體中有機(jī)污染物的大小，COD的檢測(cè)能夠表明水體的有機(jī)污染狀況；為了防止輸水管線管壁滋長(zhǎng)藻類和細(xì)菌，南水北調(diào)入密云水庫(kù)輸水管線建設(shè)項(xiàng)目在管線前段投加了液氯，由此產(chǎn)生的超量余氯會(huì)對(duì)水庫(kù)中的浮游生物、動(dòng)物幼蟲和生殖繁衍產(chǎn)生巨大破壞，因此需重點(diǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警，及時(shí)調(diào)度翁溪莊泵站投加量，使入庫(kù)來(lái)水不得檢出余氯；葉綠素a作為水體浮游植物現(xiàn)存量的重要表征指標(biāo)，是水體理化性質(zhì)和生物指標(biāo)的綜合表現(xiàn)。丹江口水庫(kù)的藻類生長(zhǎng)類型為藍(lán)藻-硅藻類型，密云水庫(kù)為硅藻-藍(lán)藻類型。藻藍(lán)蛋白是僅存在于藍(lán)藻中

14、的一種少見(jiàn)的天然營(yíng)養(yǎng)素，對(duì)藻藍(lán)蛋白進(jìn)行檢測(cè)可以掌握南水北調(diào)來(lái)水中藍(lán)藻的含量，判斷水體富營(yíng)養(yǎng)化類型的轉(zhuǎn)變情況。故要防止密云水庫(kù) “水華”發(fā)生，對(duì)水庫(kù)水華暴發(fā)進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警，必須對(duì)水質(zhì)情況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)。近年來(lái)，我國(guó)接連發(fā)生多起重大突發(fā)性水污染事件，不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且造成了社會(huì)的不安定和生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。突發(fā)性水質(zhì)污染事件已經(jīng)成為我國(guó)用水安全和水環(huán)境質(zhì)量的一個(gè)潛在威脅，水質(zhì)生物監(jiān)測(cè)預(yù)警信息系統(tǒng)利用清江魚對(duì)水質(zhì)毒理狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及早發(fā)現(xiàn)水質(zhì)污染事件，以多種通訊方式告知管理部門盡快采取措施，切斷污染源，建立起隔離帶，防止水體污染，把污染程度和范圍降到最低點(diǎn)，進(jìn)而減少水質(zhì)污染事件帶來(lái)的直接和間

15、接的經(jīng)濟(jì)損失。因此水質(zhì)生物監(jiān)測(cè)預(yù)警信息系統(tǒng)建設(shè)是十分迫切，且十分必要。現(xiàn)階段南水北調(diào)白河電站入庫(kù)區(qū)域水環(huán)境監(jiān)測(cè)站應(yīng)當(dāng)增加TN、TP、COD、余氯、葉綠素a、藻藍(lán)蛋白等水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)和水質(zhì)生物監(jiān)測(cè)預(yù)警信息系統(tǒng)。白河南水北調(diào)來(lái)水入庫(kù)匯水區(qū)域水環(huán)境監(jiān)測(cè)站建設(shè)的必要性體現(xiàn)在提高南水北調(diào)來(lái)水水環(huán)境管理調(diào)度能力，提升密云水庫(kù)水華防治和預(yù)警能力，建立生物預(yù)警系統(tǒng)，指導(dǎo)水質(zhì)安全管理長(zhǎng)效機(jī)制建設(shè)，積累水質(zhì)檢測(cè)站網(wǎng)建設(shè)與管理經(jīng)驗(yàn)等五個(gè)方面的建設(shè)。2.1 提高南水北調(diào)來(lái)水后的水庫(kù)水質(zhì)管理調(diào)度能力密云水庫(kù)現(xiàn)有的水質(zhì)安全管理工作以各個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)為單位，相互孤立，缺乏整合。及時(shí)整合密云水庫(kù)2011年建立的化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

16、及已有的自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，集成白河電站水質(zhì)監(jiān)測(cè)站、水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、庫(kù)東浮標(biāo)預(yù)警站等站點(diǎn)的監(jiān)測(cè)信息，搭建以水九出水水質(zhì)保障為目標(biāo)的水環(huán)境管理平臺(tái)，大大提高密云水庫(kù)供水水質(zhì)安全管理能力。白河電站的水環(huán)境管理平臺(tái)具有以下幾項(xiàng)功能。（1）實(shí)時(shí)顯示水質(zhì)情況采集水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息、翁溪莊泵站水質(zhì)預(yù)警信息及局部視頻信息后，實(shí)時(shí)傳輸至白河電站水質(zhì)監(jiān)測(cè)站、水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，可遠(yuǎn)程關(guān)注水質(zhì)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)事故。溪翁莊泵站南水北調(diào)來(lái)水水質(zhì)中余氯是重點(diǎn)關(guān)注指標(biāo)。為了防止輸水管線管壁滋長(zhǎng)藻類和細(xì)菌，南水北調(diào)入密云水庫(kù)輸水管線建設(shè)項(xiàng)目在管線前段投加了液氯，由此產(chǎn)生的超量余氯會(huì)對(duì)水庫(kù)中的浮游生物、動(dòng)物幼蟲和生殖繁衍產(chǎn)生

17、巨大破壞，因此需重點(diǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警，及時(shí)調(diào)度翁溪莊泵站投加量，使入庫(kù)來(lái)水不得檢出余氯。發(fā)生超標(biāo)時(shí)需立即使用粉末活性炭吸附消除。（2）綜合評(píng)價(jià)水質(zhì)及毒理情況根據(jù)采集的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息，應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分析處理軟件，結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，自動(dòng)生成相關(guān)曲線圖、柱狀圖，關(guān)注異常數(shù)據(jù)，并進(jìn)行自行/人為診斷，綜合評(píng)價(jià)水質(zhì)情況。（3）統(tǒng)計(jì)水質(zhì)變化情況根據(jù)采集的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息，應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分析處理軟件，結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，自動(dòng)生成月度/季度/年度水質(zhì)變化曲線圖，高溫季節(jié)每周生成水質(zhì)變化曲線圖。（4）用于水庫(kù)水質(zhì)目標(biāo)管理模型的擬定與測(cè)算采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息可長(zhǎng)期儲(chǔ)存，有利于以后的水質(zhì)模型擬定與測(cè)算工作的開(kāi)展

18、。2.2 提升水華防治和預(yù)警能力，保障水質(zhì)和水生態(tài)安全密云水庫(kù)夏季多為“藍(lán)藻型水華”。藍(lán)藻中的微囊藻能夠產(chǎn)生具肝臟毒性微囊藻毒素( microcystins，MC)，嚴(yán)重威脅供水安全；錐囊藻和角甲藻等雖不能形成藻類暴發(fā)，但能產(chǎn)生魚腥味的物質(zhì)，可能導(dǎo)致水體異味的出現(xiàn)。水華的發(fā)生主要是由多種外界因素共同作用而導(dǎo)致的，容易導(dǎo)致水華發(fā)生的外界因素主要為：水體流速小于0.05米/秒，水體交換量低；總氮大于0.2 mg/L，總磷大于0.02 mg/L；溫度在25 28，光照強(qiáng)度在350 500E左右時(shí)；水中的葉綠素含量在45.0 48.0g Chla/L以上；低氣壓會(huì)誘導(dǎo)藻類大量上?。唤邓繙p少，庫(kù)容量降

19、低，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度升高。根據(jù)密云水庫(kù)多年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料顯示，2001 2010年5月份密云水庫(kù)金鉤圍堰、庫(kù)東兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)基本均滿足；水體處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。恒河監(jiān)測(cè)點(diǎn)除2006年與2009年，水體處于貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，其他年份也均處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。2008年與2010年7個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)均，水體呈中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)；2009年7個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)均為8年間最低值，且基本均30，水體呈貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，分析產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因在于2008年降雨較少，而2009年降雨量豐富，雨量的多少可以稀釋或增加污染物的濃度，從而使得營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)整體下降或升高。整體來(lái)看，密云水庫(kù)水體基本呈中營(yíng)養(yǎng)/貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，容易在氣

20、象條件滿足的條件下誘發(fā)藍(lán)藻水華。另一方面，南水北調(diào)源頭丹江口水庫(kù)的藻類生長(zhǎng)類型為藍(lán)藻-硅藻類型，而南水北調(diào)受水端密云水庫(kù)為硅藻-藍(lán)藻類型，2種藻華類型及水質(zhì)水化學(xué)特征不同的水體匯兌后，水華衍變趨勢(shì)及藻類生消態(tài)勢(shì)不明，匯水區(qū)域水華狀況發(fā)展走向面臨不可控的局面。因此，必須強(qiáng)化和整合白河區(qū)域水華預(yù)警手段，當(dāng)監(jiān)測(cè)到庫(kù)東及白河電站水中葉綠素a、藻藍(lán)蛋白的含量及水溫氣象等多要素同時(shí)超過(guò)一定數(shù)值范圍時(shí)，可啟動(dòng)水華預(yù)警功能，同時(shí)可根據(jù)葉綠素a及藻藍(lán)蛋白的含量梯度，給出不同危險(xiǎn)級(jí)別的水華預(yù)警。同時(shí)啟動(dòng)水面推流器等防治工作，制定防治水華措施，防止局部水域水華的發(fā)生。2.3 建立生物預(yù)警系統(tǒng)密云水庫(kù)目前只有第九水廠

21、設(shè)有水質(zhì)生物預(yù)警系統(tǒng)，其他的三個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站均沒(méi)有設(shè)水質(zhì)生物預(yù)警系統(tǒng)。而白河電站作為南水北調(diào)進(jìn)入密云水庫(kù)來(lái)水的入口，地理位置非常重要，是保證密云水庫(kù)水環(huán)境安全的首要關(guān)卡。因此，在白河電站自動(dòng)監(jiān)測(cè)站增設(shè)生物預(yù)警系統(tǒng)以提高生物毒理安全監(jiān)測(cè)預(yù)警，迅速作出應(yīng)急措施，保障水庫(kù)水環(huán)境安全是非常必要的。2.4 指導(dǎo)水質(zhì)安全管理長(zhǎng)效機(jī)制建設(shè)白河電站的水環(huán)境目標(biāo)管理平臺(tái)建立后，利用長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可開(kāi)展密云水庫(kù)水質(zhì)模型的擬定與測(cè)算工作，進(jìn)一步明確密云水庫(kù)需關(guān)注的重要水質(zhì)指標(biāo)，確定必須嚴(yán)格執(zhí)行的規(guī)范監(jiān)測(cè)動(dòng)作，構(gòu)建密云水庫(kù)水質(zhì)目標(biāo)管理系統(tǒng)核心站網(wǎng)，全面提升水環(huán)境管理的科學(xué)性、有效性，推動(dòng)水質(zhì)安全管理工作走向依靠科

22、學(xué)手段、構(gòu)建長(zhǎng)效機(jī)制。同時(shí)，這將為南水北調(diào)來(lái)水做好技術(shù)支持與數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，降低南水北調(diào)來(lái)水后密云水庫(kù)水質(zhì)安全出現(xiàn)問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)。2.5 積累水質(zhì)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)建設(shè)與管理經(jīng)驗(yàn)水庫(kù)水環(huán)境管理的基礎(chǔ)是動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，包括水文、水質(zhì)、主要污染物動(dòng)態(tài)衍變指標(biāo)、生物表征數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)成果。這些動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的基本條件便是完善的監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，白河電站監(jiān)測(cè)站的集成建設(shè)是密云水庫(kù)水環(huán)境信息化平臺(tái)建設(shè)四大骨干監(jiān)測(cè)站建設(shè)的又一里程碑項(xiàng)目，也可以稱作是水質(zhì)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)的“示范工程”。密云水庫(kù)現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)站多為人工監(jiān)測(cè)，耗時(shí)耗力，自動(dòng)化、信息化水平不夠，數(shù)據(jù)處理和評(píng)價(jià)手段不足，限制了密云水庫(kù)水環(huán)境管理能力的拓展。白河電站水質(zhì)監(jiān)測(cè)站的建設(shè)，可實(shí)現(xiàn)

23、對(duì)總磷、總氮、COD、余氯、葉綠素等的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)數(shù)字通道、模擬通道、開(kāi)關(guān)量通道采集監(jiān)測(cè)儀表的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、狀態(tài)等信息，然后通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將水質(zhì)、視頻監(jiān)測(cè)信息完整、安全和實(shí)時(shí)地分別傳送到本站監(jiān)控站，第九水廠取水口水質(zhì)監(jiān)測(cè)站和水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，實(shí)現(xiàn)多方位實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效保證首都供水安全。在未來(lái)幾年的項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃中，將進(jìn)一步改造并完善入庫(kù)河流及庫(kù)區(qū)現(xiàn)有的其他自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，密云水庫(kù)庫(kù)區(qū)及水庫(kù)流域乃至南水北調(diào)入密云水庫(kù)沿線均將增設(shè)更多的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站、浮標(biāo)站、視頻監(jiān)控器，所有的水質(zhì)、生物、水文、氣象和視頻監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心，建立一套完善的在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。白河電站的集成建設(shè)將充分積累水庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)

24、站網(wǎng)建設(shè)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，為以后的工作打下基礎(chǔ)，做出示范，并有望推廣至其他水庫(kù)的水質(zhì)安全管理系統(tǒng)，推動(dòng)全國(guó)水庫(kù)水質(zhì)安全管理水平的提升。第三章 項(xiàng)目建設(shè)原則和目標(biāo)3.1 建設(shè)原則（1）堅(jiān)持預(yù)防為主，保護(hù)與管理結(jié)合原則以水環(huán)境管理系統(tǒng)為響應(yīng)評(píng)估手段，統(tǒng)籌“治、保、養(yǎng)、管”四項(xiàng)工作。及時(shí)整合白河電站、溪翁莊鎮(zhèn)泵站等水環(huán)境信息，預(yù)防白河電站區(qū)域的水華暴發(fā)和水質(zhì)突發(fā)事件。制定水環(huán)境管理程序，實(shí)施管理能力建設(shè)和信息化、模塊化調(diào)度管理方案，提升水庫(kù)水環(huán)境管理工作的科學(xué)性和有效性。（2）因地制宜，建立長(zhǎng)效機(jī)制原則充分利用現(xiàn)有的條件和設(shè)施，以人為本，依靠水環(huán)境科技成果和信息化手段，制定系統(tǒng)規(guī)劃，優(yōu)化與整合現(xiàn)有管理資源

25、，實(shí)施目標(biāo)清晰、措施得力、低成本、高效率的水源地管理能力建設(shè)。（3）先進(jìn)性原則采用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)該是先進(jìn)的、開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)使用中的科學(xué)性。全部采用數(shù)字化集中處理和管理，實(shí)現(xiàn)不同媒體之間的通信和轉(zhuǎn)換。（4）實(shí)用性原則能夠最大限度的滿足實(shí)際工作要求，把滿足用戶的業(yè)務(wù)管理作為第一要素進(jìn)行考慮，采用集中管理控制的模式。在滿足功能要求和技術(shù)指標(biāo)要求的基礎(chǔ)上盡量簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，堅(jiān)持實(shí)用化，盡量減少依賴大量人力、實(shí)施繁雜程序，避免誤操作。（5）經(jīng)濟(jì)性原則在現(xiàn)有經(jīng)費(fèi)條件下，最大可能發(fā)揮已有設(shè)施的作用。在保證系統(tǒng)先進(jìn)、可靠和高性價(jià)比的前提下，通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)。（6）可擴(kuò)充、可維護(hù)性原則要為系

26、統(tǒng)以后的升級(jí)預(yù)留空間，系統(tǒng)維護(hù)是整個(gè)系統(tǒng)生命周期所占比例最大的，在設(shè)計(jì)之初要充分考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理和規(guī)范，保證對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)可以在很短時(shí)間內(nèi)完成。可接入白河、庫(kù)東等信息，適時(shí)加載新增水質(zhì)信息和全庫(kù)的視頻會(huì)商能力。（7）高可靠性原則采用系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)方式，選用成熟可靠、性能穩(wěn)定的設(shè)備和配件，系統(tǒng)關(guān)鍵部分采用冗余設(shè)計(jì)，具備一定的容錯(cuò)能力以及抗干擾能力。確保系統(tǒng)建成后穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。（8）易操作、易管理原則提供良好的操作界面，方便用戶操作，特別是根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用特色，在操作控制上符合基本使用習(xí)慣。確保沒(méi)有任何技術(shù)基礎(chǔ)的工作服務(wù)人員能夠順利自如的操作整套系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各種功能。3.2 建設(shè)目標(biāo)整合白河電站現(xiàn)有的

27、水環(huán)境管理?xiàng)l件，開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析評(píng)價(jià)、監(jiān)控、調(diào)度會(huì)商決策支持體系，提升密云水庫(kù)水質(zhì)目標(biāo)管理能力；保證白河電站的南水北調(diào)來(lái)水入水安全，為其他水質(zhì)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)建設(shè)提供示范；積極配置南水北調(diào)來(lái)水后的水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警條件。第四章 建設(shè)內(nèi)容密云水庫(kù)白河電站水質(zhì)監(jiān)測(cè)站是在水庫(kù)白河電站南水北調(diào)來(lái)水區(qū)域設(shè)置適宜的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備及水環(huán)境信息采集設(shè)備，預(yù)留溪翁莊泵站等水質(zhì)預(yù)警信息，將各種水環(huán)境數(shù)據(jù)集中處理，同屏分析展示，大大提高了水質(zhì)監(jiān)測(cè)的安全性，可靠性及庫(kù)區(qū)的綜合管理能力，為快速處置突發(fā)事件提供可靠的依據(jù)平臺(tái)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要包括白河電站水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（總磷、總氮、COD、余氯、葉綠素、藍(lán)藻）的實(shí)時(shí)監(jiān)控，白河主壩水質(zhì)生

28、物預(yù)警站的魚類游動(dòng)圖像及報(bào)警信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控，溪翁莊鎮(zhèn)泵站水質(zhì)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控，大壩信息的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，新增白河電站管理站大門的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，以及水質(zhì)信息的綜合評(píng)價(jià)等。該平臺(tái)的建設(shè)不僅能作為水質(zhì)的監(jiān)控中心，還能在出現(xiàn)緊急情況時(shí)作為管理者的指揮中心和調(diào)度中心，并能拓展成為先進(jìn)高效的多媒體會(huì)議平臺(tái)，其地位及重要性不言而喻。本方案根據(jù)實(shí)際出發(fā)，白河電站監(jiān)測(cè)站的建設(shè)利用現(xiàn)有白河電站西側(cè)一院落和房舍，進(jìn)行修繕改造，配套工作及生活設(shè)施，并安裝在線TN、TP、COD、余氯監(jiān)測(cè)設(shè)備及水質(zhì)生物預(yù)警系統(tǒng)，增設(shè)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，安裝數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及大屏幕顯示系統(tǒng)，建立綜合的水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警及會(huì)商決策管理平臺(tái)（圖4-1）。圖4-1白河

29、電站監(jiān)測(cè)站示意圖4.1水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備南水北調(diào)源水區(qū)丹江口水庫(kù)和受水區(qū)密云水庫(kù)水質(zhì)水化學(xué)特征存在明顯差異。當(dāng)兩種水源匯兌之后，密云水庫(kù)的水生態(tài)發(fā)展走向面臨不可控的局面。溪翁莊鎮(zhèn)泵站水域是白河電站之前的重點(diǎn)水質(zhì)目標(biāo)管理區(qū)域，南水北調(diào)途徑溪翁莊鎮(zhèn)，其來(lái)水與來(lái)自庫(kù)西的白河流域來(lái)水在此匯兌，其水質(zhì)、水化學(xué)與水生態(tài)特性體現(xiàn)了兩條主要流域來(lái)水的特征，也反應(yīng)了水庫(kù)周邊及上游的水污染態(tài)勢(shì)及水環(huán)境衍變狀況。密云水庫(kù)管理處將此區(qū)域作為水質(zhì)監(jiān)測(cè)的重要站點(diǎn)，一直開(kāi)展主要水質(zhì)指標(biāo)監(jiān)測(cè)工作。白河電站區(qū)域的水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)會(huì)明顯發(fā)生變化。富營(yíng)養(yǎng)化是指水體中氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)量引起浮游植物大量生長(zhǎng)，導(dǎo)致水質(zhì)惡化等一系列問(wèn)題的現(xiàn)

30、象。4.1.1 總磷、總氮水體中氮污染主要來(lái)自農(nóng)業(yè)活動(dòng)，特別是硝酸鹽的使用，以及微生物的固氮作用，磷通常來(lái)源于市政污水排放，特別是洗滌劑及磷肥的使用。池塘、河流、湖泊、水庫(kù)等水體受到污染，氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量增加，致使水體達(dá)到富營(yíng)養(yǎng)化或重富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，在一定的溫度、光照等條件下，某些藻類發(fā)生暴發(fā)形成水華。可見(jiàn)氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素是發(fā)生水華現(xiàn)象的最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)密云水庫(kù)水質(zhì)的多年監(jiān)測(cè)與分析，近幾年水體氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素含量均有下降的趨勢(shì)。目前，水庫(kù)水質(zhì)維持在二類水附近，其中氮含量為0.5-1.5mg/L，存在氮含量超標(biāo)的情況，而磷含量水平較低，為0.01-0.03mg/L,穩(wěn)定維持在二類水之內(nèi)。

31、多年平均氮磷比為38.4:1，磷為密云水庫(kù)生物生產(chǎn)力的主要限制性因子。因此在嚴(yán)格控制磷源輸入的條件下，加強(qiáng)對(duì)氮源污染的監(jiān)測(cè)與控制，防治氮源污染進(jìn)一步擴(kuò)大，是防治密云水庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化的根本措施。南水北調(diào)來(lái)水在白河電站區(qū)域匯入密云水庫(kù)，加強(qiáng)該區(qū)域水體氮、磷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)于分析匯水后水質(zhì)水生態(tài)演變趨勢(shì)，防治水體富營(yíng)養(yǎng)化有重要意義。1）在線總磷分析儀在線總磷分析儀其整機(jī)運(yùn)行成本低，采用PLC控制，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。智能故障自診斷功能，儀器管理和維護(hù)十分方便。斷電保護(hù)設(shè)計(jì)，具有斷電、再上電的數(shù)據(jù)自動(dòng)恢復(fù)功能。其特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)如下：1 本儀器采用的方法與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB11893-89規(guī)定的

32、方法的相似，與實(shí)驗(yàn)室分析具有很好的相關(guān)性；符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ/T103-2003中規(guī)定的各項(xiàng)參數(shù)。2 采用特殊光電比色方法，消除顏色、懸浮物、濁度造成的干擾。3 試劑更換周期1次/30天，每次分析成本0.2元/次，整機(jī)運(yùn)行成本低。4 采用PLC控制，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。5 智能故障自診斷功能，儀器管理和維護(hù)十分方便。6 斷電保護(hù)設(shè)計(jì)，具有斷電、再上電的數(shù)據(jù)自動(dòng)恢復(fù)功能。7 采樣方式可選為定時(shí)、等間隔兩種采樣方式可選。8 有超標(biāo)報(bào)警功能，與采樣器配合使用，實(shí)現(xiàn)超標(biāo)留樣。9 具有網(wǎng)絡(luò)功能，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享及遠(yuǎn)程控制。在線總磷分析儀的工作原理：1.化學(xué)反應(yīng)原理：多

33、磷酸鹽和一些含磷的化合物在高溫、高壓的酸性環(huán)境中水解，生成正磷酸根，剩余穩(wěn)定的磷化物被強(qiáng)氧化劑-過(guò)硫酸鈉氧化成正磷酸根。正磷酸根離子在含鉬酸鹽的強(qiáng)酸溶液中，能和銻形成一種化合物，此化合物又被抗壞血酸（維生素C）還原成磷鉬酸鹽，并呈現(xiàn)出藍(lán)色。在測(cè)定范圍內(nèi)，其顏色強(qiáng)度和樣品中正磷酸根離子濃度成正比，因此，通過(guò)測(cè)量顏色變化的程度，就可以測(cè)量樣品中總磷的濃度。2.儀器工作原理：總磷測(cè)量：在測(cè)量模式下，儀器首先用樣品沖洗比色池，然后在比色池內(nèi)加入試劑A 和經(jīng)過(guò)預(yù)處理的樣品。兩者混合后，在高溫、高壓下進(jìn)行反應(yīng)，然后立即被冷卻。為了測(cè)量經(jīng)過(guò)反應(yīng)而得到的所有正磷酸鹽的濃度，試劑泵同時(shí)向比色池內(nèi)加入試劑C 和D

34、，并混合勻。反應(yīng)結(jié)束后，LED 光度計(jì)測(cè)量溶液的吸光度，并且和反應(yīng)前測(cè)量得的結(jié)果進(jìn)行比較，從而計(jì)算出總磷的濃度值。正磷酸鹽測(cè)量：在測(cè)量模式下，儀器首先用樣品沖洗比色池，然后在比色池內(nèi)加入試劑A。經(jīng)過(guò)加熱，氧化劑被破壞，轉(zhuǎn)化成硫酸。冷卻后，蠕動(dòng)泵再往比色池內(nèi)加入樣品、試劑C 和試劑D。樣品和試劑經(jīng)過(guò)混合、反應(yīng)后，由LED 光度計(jì)測(cè)量生成溶液的吸光度，并與反應(yīng)前測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行比較，從而計(jì)算出正磷酸鹽的濃度。監(jiān)測(cè)過(guò)程流程圖如下：圖4-2 在線總磷分析儀工作流程圖2）在線總氮分析儀（1）原理總氮在線過(guò)程分析儀秉承堅(jiān)固耐用的設(shè)計(jì)理念，擁有獨(dú)特的濕法化學(xué)氧化技術(shù)提供快速、可靠的水體總氮監(jiān)測(cè)結(jié)果。在分析氮化

35、合物時(shí)，它比常規(guī)分析儀更安全、更迅速且更經(jīng)濟(jì)。事實(shí)證明，它可在水處理廠以N信號(hào)作為函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且將其用于河流監(jiān)測(cè)項(xiàng)目時(shí)，其正常運(yùn)行時(shí)間超過(guò)98%。另外，現(xiàn)有分析特定氮化合物的專用分析儀配置可供選擇。以下流程圖解釋分析步驟。將樣品與兩種特制SuperOxi氧化試劑混合。在氧化容器中加熱氧化該混合物若干分鐘。在此過(guò)程中，所有（有機(jī)與無(wú)機(jī)）氮化合物經(jīng)氧化轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}（NO3）。由于只有亞硝酸鹽（NO2）化合物可通過(guò)比色（分光光度測(cè)定）檢測(cè)量化，因此，硝酸鹽將利用一種還原劑（硫酸肼）還原為亞硝酸鹽。分析容器中形成的亞硝酸鹽與顯色劑反應(yīng)，產(chǎn)生一種深紫色的復(fù)合物。溶液在540nm 時(shí)用光度計(jì)測(cè)出光吸收

36、，而且吸收與樣品中氮的總含量直接相關(guān)。圖4-3 在線總氮分析儀原理（2）用戶界面與信息傳輸在線總氮分析儀使用方便的工業(yè)計(jì)算機(jī)控制分析儀的所有操作和功能，并可提供幾種通信選項(xiàng)。標(biāo)準(zhǔn)4-20mA通信輸出作為過(guò)程控制簡(jiǎn)單易用的界面連接。分析結(jié)果以時(shí)間函數(shù)的圖形顯示，并使用固態(tài)數(shù)據(jù)記錄儀進(jìn)行備份。VALUES”（數(shù)值）顯示用數(shù)字表示的分析結(jié)果。所有屏幕和子菜單中都包括緊急“停止（STOP）”，按下“停止（STOP）”將終止所有分析操作，直到采取進(jìn)一步行動(dòng)。工業(yè)計(jì)算機(jī)配備一個(gè)固態(tài)數(shù)據(jù)記錄儀。過(guò)去1000次分析結(jié)果的歷史記錄（按個(gè)別參數(shù)）可通過(guò)數(shù)據(jù)表按時(shí)間順序直觀顯示，同樣還可通過(guò)密封的USB端口輸出。圖

37、4-4 數(shù)據(jù)顯示界面4.1.2 化學(xué)需氧量（COD）有機(jī)化合物（Organic Compound）主要由氧元素、氫元素、碳元素組成。有機(jī)物是生命產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)。自然水體有機(jī)物主要來(lái)源為生產(chǎn)生活污水排放和水生生物及微生物死亡腐爛殘存。有機(jī)物包括腐殖質(zhì)和非腐殖質(zhì)兩類，其中腐殖質(zhì)分子量較低，為無(wú)定形的、褐色或者黑色的、親水的、酸性的、高分散的物質(zhì)，這些物質(zhì)大部分是膠體微粒，部分是溶液狀態(tài)，部分是懸浮物狀態(tài)。非腐殖質(zhì)包括可以辨認(rèn)化學(xué)特征的化合物，有碳水化合物、蛋白質(zhì)、肽類、氨基酸、脂肪和色素等許多低分子有機(jī)物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，這類化合物易被微生物分解，其殘留是相當(dāng)?shù)偷?。有機(jī)物在水體中大量累積，不僅導(dǎo)致水體

38、富營(yíng)養(yǎng)化，引發(fā)水華暴發(fā)，而且有機(jī)物微生物分解過(guò)程中，消耗大量的水體溶解氧，導(dǎo)致水體溶解氧下降，而引起有機(jī)物厭氧分解，產(chǎn)生惡臭，危害水生生態(tài)系統(tǒng)健康。一些有機(jī)金屬絡(luò)合物本身具有較大的生物毒性，如有機(jī)汞化合物、有機(jī)錫化合物和有機(jī)鉛化合物，這些污染物質(zhì)隨水體進(jìn)入生物鏈，并在生物體內(nèi)累積，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)及人類產(chǎn)生嚴(yán)重的毒害作用。另外，石油及其化工產(chǎn)品的泄漏導(dǎo)致水體污染，對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的危害也不容忽視?；瘜W(xué)需氧量（COD），是在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)，所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)有各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機(jī)物。因此

39、，化學(xué)需氧量（COD）又往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)?；瘜W(xué)需氧量（COD）的測(cè)定，目前應(yīng)用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。地表水中有機(jī)物含量的監(jiān)測(cè)通常采用重鉻酸鉀氧化法。密云水庫(kù)COD含量較低，一般在10mg/L以下，加強(qiáng)對(duì)匯水區(qū)域COD含量的監(jiān)測(cè)不僅有助于研究匯水后水質(zhì)水生態(tài)的演變趨勢(shì)，而且為水體有機(jī)污染及突發(fā)污染事件提供預(yù)警。COD測(cè)量的分光光度法是在重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)法的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它的區(qū)別在于不使用硫酸亞鐵銨滴定重鉻酸鉀，而是使用吸收光譜原理，在波長(zhǎng)600nm處測(cè)定Cr3+的吸光度，而Cr3+是Cr6+在反應(yīng)中還原的結(jié)果，因此Cr3+的吸光度曲線，可以表示出水樣中C

40、OD值。測(cè)量原理如下圖所示。圖4-5 COD測(cè)量原理 COD監(jiān)測(cè)儀測(cè)量精度為3%，工作電壓為220V交流電。4.1.3 余氯為了防止輸水管線管壁滋長(zhǎng)藻類和細(xì)菌，南水北調(diào)入密云水庫(kù)輸水管線建設(shè)項(xiàng)目在管線前段投加了液氯，氯氣溶于水體后，部分氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，具有殺菌抑藻的作用，從而防止管道阻塞，提高管網(wǎng)輸水效率。Cl2+H2O=H+Cl-+HClO(次氯酸)在實(shí)際施工過(guò)程中，可能會(huì)存在液氯投加過(guò)多情況，導(dǎo)致部分氯進(jìn)入水庫(kù)，由于次氯酸的強(qiáng)氧化性對(duì)生物處理無(wú)選擇性，在殺菌抑藻的過(guò)程中也會(huì)對(duì)水體有益微生物產(chǎn)生毒害作用，從而影響生態(tài)循環(huán)，破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)水庫(kù)生態(tài)環(huán)境造成破

41、壞。有研究表明，0.2mg/L的氯可以直接殺死冷卻水中60%-80%的藻類，浮游植物對(duì)余氯產(chǎn)生的損傷有一定的恢復(fù)能力，但恢復(fù)后浮游植物種類組成發(fā)生變化。浮游動(dòng)物對(duì)余氯較敏感，較低濃度（一般0.2mg/L）的氯即可對(duì)浮游動(dòng)物產(chǎn)生明顯的影響。余氯對(duì)底棲動(dòng)物影響也較大，余氯可造成貝類濾食率、足活動(dòng)頻率、外殼開(kāi)閉頻率、耗氧量、足絲分泌量、排糞量等亞致死參數(shù)的降低，從而使貝類失去附著能力，當(dāng)余氯濃度低于1mg/L時(shí)，即導(dǎo)致貝類攝食速率降低。余氯對(duì)魚鰓有損傷作用，阻礙魚鰓與水中溶解氧的交換，余氯也可通過(guò)魚鰓組織進(jìn)入血液，導(dǎo)致血液輸氧能力下降。為保護(hù)水九區(qū)域水質(zhì)及水生態(tài)環(huán)境安全健康，及時(shí)調(diào)度翁溪莊泵站液氯投

42、加量，需加強(qiáng)對(duì)匯水區(qū)余氯的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警。下面介紹一種目前常用的在線氯分析儀。CL500在線氯分析儀CL500連續(xù)在線氯分析儀，精確、可靠，用于余氯和總氯殘留的測(cè)量。CL500在線氯監(jiān)測(cè)儀使用可靠、經(jīng)濟(jì)的比色DPD(N,N-二乙基對(duì)苯二胺)化學(xué)分析法, 已被證明是測(cè)量殘留余氯或總氯的最精確方法。沒(méi)有泵或混合部件的磨損，CL500在線氯監(jiān)測(cè)儀以最少的維護(hù)提供可靠的運(yùn)行。CL500連續(xù)在線氯分析儀根據(jù)用戶可選擇的采樣設(shè)置儲(chǔ)存試劑，采樣周期時(shí)間90秒-600秒。CL500連續(xù)在線氯分析儀的小容量試劑和樣品室可節(jié)省試劑費(fèi)用并減少水的消耗?？刹鹦稑悠繁阌谇逑春途S護(hù)，可以看見(jiàn)的樣品室，在儀器采樣時(shí)可以清晰

43、地觀察樣品杯。CL500連續(xù)在線氯分析儀提供可編程的4-20mA輸出信號(hào)，可用于數(shù)據(jù)記錄器以生成報(bào)告，或控制化學(xué)進(jìn)料系統(tǒng)。還有2個(gè)用戶可選的高/低限值繼電器，可以觸發(fā)自動(dòng)撥號(hào)器或本地報(bào)警系統(tǒng)以用于系統(tǒng)故障的情況。CL500連續(xù)在線氯分析儀的外殼占用空間小、抗腐蝕、防護(hù)等級(jí)NEMA 4X(IP66)，可以方便地安裝到幾乎任何空間。表4-1 CL500在線氯分析儀技術(shù)參數(shù)測(cè)量范圍0-10mg/l循環(huán)時(shí)間用戶可選：90秒-10分鐘分辨率0.01mg/l精度5% 或 0.03mg/l方法USEPA認(rèn)可的DPD分析法標(biāo)準(zhǔn)輸出4-20mA 和 RS485 Modbus報(bào)警2個(gè)用戶可選的報(bào)警輸出(Form

44、C, 240VAC/2A)工作溫度+5 - +40輸入壓力1-200psi顯示器背光LCD外殼ABS塑料, NEMA 4X, IP66電源100-240VAC, 自動(dòng)切換, 47-63Hz認(rèn)證CE, UL, CSA, (ETL, ETLc)尺寸/重量410410260 mm, 3.6kg4.1.4 葉綠素與藍(lán)藻葉綠素a作為水體浮游植物現(xiàn)存量的重要表征之一，是水體理化性質(zhì)和生物指標(biāo)的綜合表現(xiàn)。藍(lán)藻是唯一可產(chǎn)生大量藻青蛋白和藻藍(lán)蛋白的藻類，由于藻藍(lán)蛋白有特征性的光吸收峰及熒光光譜，常常用來(lái)作為檢測(cè)藍(lán)藻的指標(biāo)。葉綠素a表征水體浮游植物現(xiàn)存量，可以反映水體中總藻類的發(fā)展變化，而藻藍(lán)蛋白則表示水體藍(lán)藻的

45、含量。因此，在水生態(tài)分析中，通常把葉綠素a與藻藍(lán)蛋白數(shù)據(jù)對(duì)比分析，粗略確定水華類型：葉綠素a含量高，藻藍(lán)蛋白含量低，表明水體藻類以綠藻為主，相反葉綠素a含量低，藻藍(lán)蛋白含量相對(duì)較高，則表明藻類以藍(lán)藻為主。由于受到富營(yíng)養(yǎng)化的影響，淡水水體中常常有藍(lán)藻水華的發(fā)生。藍(lán)藻在生長(zhǎng)和分解過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生藍(lán)藻毒素，具有很強(qiáng)的肝毒性并能引發(fā)三致，對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的危害更大。南水北調(diào)水源來(lái)自于丹江口水庫(kù)，其水華類型為藍(lán)藻硅藻型，南水北調(diào)來(lái)水接受區(qū)密云水庫(kù)水華類型為硅藻藍(lán)藻型，加強(qiáng)對(duì)匯水區(qū)葉綠素a及藻藍(lán)蛋白的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)于分析匯水后水華類型轉(zhuǎn)變、水質(zhì)水生態(tài)演趨勢(shì)及水華防治措施實(shí)施提供依據(jù)。 氮、磷是水體浮游植物生長(zhǎng)必不

46、可少的物質(zhì)基礎(chǔ)，其含量變化可影響浮游植物的數(shù)量，而浮游植物的生長(zhǎng)狀況又可導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)鹽含量的變動(dòng)。葉綠素a作為浮游植物存量的表征指標(biāo)與氮、磷含量的關(guān)系較為復(fù)雜。故要對(duì)水華發(fā)生提供預(yù)警信息，防止密云水庫(kù)發(fā)生水華，必須對(duì)水質(zhì)情況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，包括：總磷（TP）、總氮（TN）、葉綠素、藻藍(lán)蛋白、化學(xué)需氧量（COD）等水質(zhì)參數(shù)，水溫、風(fēng)速、風(fēng)向、降雨等氣象指標(biāo)。本次建設(shè)的浮標(biāo)站的監(jiān)測(cè)指標(biāo)有：葉綠素、藻藍(lán)蛋白、水溫、水位、風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、相對(duì)濕度、雨量、日照強(qiáng)度，本方案設(shè)計(jì)通過(guò)軟件拓展開(kāi)發(fā)將以上各個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)信息及分析結(jié)果接入大屏幕監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行展示，并根據(jù)密云水庫(kù)水華防治預(yù)案中水華預(yù)警級(jí)別進(jìn)行報(bào)警，給管理人

47、員提供依據(jù)進(jìn)行處置。（1）藍(lán)藻在線分析儀藍(lán)藻在線分析儀是專門測(cè)量水體藍(lán)藻濃度的高精度儀器，體積小巧，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、地表水監(jiān)測(cè)、海洋研究、廢水處理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。該設(shè)備通過(guò)測(cè)量藍(lán)藻體內(nèi)藻青蛋白（phycocyanin）和衍生的藻藍(lán)蛋白（藍(lán)藻是唯一可產(chǎn)生大量藻青蛋白和藻藍(lán)蛋白的藻類）在高能LED激發(fā)下釋放出的熒光能量來(lái)計(jì)算藍(lán)藻的含量。技術(shù)特點(diǎn)：靈敏度高，響應(yīng)快速，穩(wěn)定可靠。量程可選，自動(dòng)日光補(bǔ)償。低功耗，操作維護(hù)簡(jiǎn)便。（2）葉綠素在線監(jiān)測(cè)儀采用活體測(cè)定方法，即利用了葉綠素?zé)晒忭憫?yīng)的特征，在特定的波長(zhǎng)光照下釋放出熒光，熒光強(qiáng)度正比于葉綠素濃度。葉綠素在線監(jiān)測(cè)儀解決了傳統(tǒng)方法中的測(cè)試程序耗時(shí)、需要有經(jīng)驗(yàn)

48、的分析人員方能確保良好的數(shù)據(jù)及長(zhǎng)期的一致性、不能用于連續(xù)監(jiān)測(cè)等缺點(diǎn)。不僅如此，由于測(cè)量在水體中直接進(jìn)行，無(wú)需把細(xì)胞攪破，故能真實(shí)反應(yīng)細(xì)胞中葉綠素在現(xiàn)場(chǎng)條件中鮮活的表現(xiàn)，從而真實(shí)、及時(shí)判斷當(dāng)前的水體狀況，如有害藻華、赤潮。葉綠素在線監(jiān)測(cè)儀規(guī)格表4-2綠素在線監(jiān)測(cè)儀規(guī)格參數(shù)測(cè)量范圍檢出限分辨率線性葉綠素0-400微克/升 葉綠素a；0-100RFU0.1微克/升 葉綠素a 30.1微克/升 葉綠素a；0.1RFUR20.999944.2 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備輔助設(shè)施4.2.1總磷、總氮、COD、余氯在線監(jiān)測(cè)儀配套設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)總磷、總氮、COD，余氯的在線監(jiān)測(cè)，需要抽取水庫(kù)水至監(jiān)測(cè)站房，設(shè)立流通池、儀器箱

49、（帶USP電源）、固定儀器的安裝支架、電纜，樣品管道等配件?；?yàn)室需設(shè)置一臺(tái)反滲透-精床純水設(shè)備，出水量5L/h。配套一臺(tái)數(shù)采設(shè)備到站房中采集總磷、總氮、COD和余氯的儀器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，利用GPRS/3G無(wú)線鏈路方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖菊颈O(jiān)控室以及水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、水九監(jiān)控站。總磷、總氮監(jiān)測(cè)儀輸出4到20毫安模擬量作為與數(shù)采設(shè)備的數(shù)據(jù)接口。其他儀器提供標(biāo)準(zhǔn)485接口，實(shí)現(xiàn)與數(shù)采設(shè)備之間的通信。4.2.2浮標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在白河電站監(jiān)測(cè)站建設(shè)浮標(biāo)站，實(shí)現(xiàn)對(duì)葉綠素a、藍(lán)藻及氣象和水文參數(shù)（風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、相對(duì)濕度、水位、水溫、雨量等）的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，需配套安裝浮標(biāo)體，數(shù)據(jù)采集及傳輸?shù)臄?shù)采設(shè)備，太陽(yáng)能供電板和水底固定設(shè)

50、施。浮標(biāo)系統(tǒng)安裝到離白河主壩南水北調(diào)從溪翁莊泵站來(lái)水的入口處1公里左右的位置。供電方式選擇白河電站水質(zhì)監(jiān)測(cè)站浮標(biāo)站的建設(shè)場(chǎng)地位于密云水庫(kù)水面之上，故選擇人工運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低的太陽(yáng)能供電技術(shù)。太陽(yáng)能供電是指通過(guò)利用太陽(yáng)能通過(guò)正負(fù)極磁場(chǎng)產(chǎn)生電流。目前廣泛運(yùn)用于民用、工業(yè)供電。太陽(yáng)能供電的工作原理：白天在光照條件下，太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì)，通過(guò)組件的串并聯(lián)形成太陽(yáng)能電池方陣，使得方陣電壓達(dá)到系統(tǒng)輸入電壓的要求。再通過(guò)充放電控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，將由光能轉(zhuǎn)換而來(lái)的電能貯存起來(lái)。晚上蓄電池組為逆變器提供輸入電，通過(guò)逆變器的作用，將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，輸送到配電柜，由配電柜的切換作用進(jìn)行供電。蓄電池

51、組的放電情況由控制器進(jìn)行控制，保證蓄電池的正常使用。光伏電站系統(tǒng)還應(yīng)有限荷保護(hù)和防雷裝置，以保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的過(guò)負(fù)載運(yùn)行及免遭雷擊，維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的安全使用。 太陽(yáng)能供電的組成部分及作用：（1）太陽(yáng)能電池板：太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽(yáng)能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。 （2）太陽(yáng)能控制器：太陽(yáng)能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ堋Ｆ渌郊庸δ苋绻饪亻_(kāi)關(guān)、

52、時(shí)控開(kāi)關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng)。（3）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來(lái)，到需要的時(shí)候再釋放出來(lái)。（4）逆變器：在很多場(chǎng)合，都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由于太陽(yáng)能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場(chǎng)合，需要使用多種電壓的負(fù)載時(shí)，也要用到DC-DC逆變器，如將24VDC的電能轉(zhuǎn)換成5VDC的電能（注意，不是簡(jiǎn)單的降壓）。 太陽(yáng)供電系統(tǒng)工作時(shí)無(wú)需水、

53、油、汽、燃料，只要有光就能發(fā)電，是清潔、無(wú)污染的可再生能源，而且安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，倍受人們的青睞，是綠色、環(huán)保的新能源，具有前期投入較高，后期運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低廉的特點(diǎn)。數(shù)據(jù)傳輸方式選擇白河電站監(jiān)測(cè)站浮標(biāo)站的建設(shè)場(chǎng)地位于密云水庫(kù)水面之上，數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)，運(yùn)營(yíng)維護(hù)難度較大，故選擇基于GPRS/CDMA/3G網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線傳輸系統(tǒng)。無(wú)線傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）成本廉價(jià)：無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式無(wú)需架設(shè)電纜或挖掘電纜溝，只需要在每個(gè)終端連接無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)和架設(shè)適當(dāng)高度的天線就可以了，比如無(wú)線針孔攝像頭。相比之下無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式，節(jié)省了人力物力，節(jié)省了投資。（2）適應(yīng)性好：有線通訊的局限性太大，在遇到

54、一些特殊的應(yīng)用環(huán)境，比如遇到山地、湖泊、林區(qū)等特殊的地理環(huán)境或是移動(dòng)物體等布線比較困難的應(yīng)用環(huán)境的時(shí)候，將對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)的布線工程有著極強(qiáng)的制約力，而無(wú)線針孔攝像頭這種無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式將不受這些限制，所以說(shuō)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式比有線通訊有更好的更廣泛的適應(yīng)性，幾乎不受地理環(huán)境限制。（3）擴(kuò)展性好：在用戶組建好一個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)之后，常常因?yàn)橄到y(tǒng)的需要增加新的設(shè)備。如果采用有線的方式，需要重新的布線，施工比較麻煩，而且還有可能破壞原來(lái)的通訊線路，但是如果采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式，只需將新增設(shè)備與無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)相連接就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充了，相比之下有更好的擴(kuò)展性。（4）設(shè)備維護(hù)更容易實(shí)現(xiàn)：有線通訊鏈路的維護(hù)需沿線路檢

55、查，出現(xiàn)故障時(shí)，一般很難及時(shí)找出故障點(diǎn)，而采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式只需維護(hù)數(shù)傳模塊，出現(xiàn)故障時(shí)則能快速找出原因，恢復(fù)線路正常運(yùn)行。4.3 水質(zhì)生物預(yù)警信息系統(tǒng)飲用水是人類生存的基本需求，飲用水水源安全問(wèn)題，直接關(guān)系到廣大人民群眾的健康。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，飲用水源地的安全監(jiān)測(cè)體系的不完善以及突發(fā)污染事故應(yīng)急保障措施薄弱等使安全形勢(shì)日益突出，白河主壩作為南水北調(diào)工程來(lái)水調(diào)入水庫(kù)的入口，來(lái)水和原水匯兌后水質(zhì)變化不可預(yù)測(cè)，因此建立科學(xué)有效的日常監(jiān)控體系，并對(duì)原水水質(zhì)安全進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的預(yù)警非常需要。采用生物監(jiān)測(cè)與理化綜合監(jiān)測(cè)相結(jié)合，運(yùn)用生物學(xué)方法和毒理學(xué)方法對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行分析評(píng)估是目前

56、的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。實(shí)現(xiàn)水體突發(fā)性污染事故的安全預(yù)警，并對(duì)水體內(nèi)的多種污染物的綜合毒性進(jìn)行智能化分析對(duì)白河主壩水體在線生物監(jiān)測(cè)意義重大。智能化綜合集成生物毒性在線監(jiān)測(cè)設(shè)備通過(guò)耦合基于生物毒性的污染物風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型數(shù)據(jù)庫(kù)和智能化解析判斷軟件對(duì)多參數(shù)信號(hào)進(jìn)行智能化解析判斷。系統(tǒng)不僅提供“常規(guī)指標(biāo)超標(biāo)”和“綜合生物毒性”的報(bào)警，而且能夠判斷水質(zhì)污染程度、污染類型，自動(dòng)分析產(chǎn)生毒性的可能原因。在線監(jiān)測(cè)設(shè)備如下圖4-6所示。圖4-6 水質(zhì)生物預(yù)警在線監(jiān)測(cè)設(shè)備水生生物在遭遇有毒化學(xué)物質(zhì)污染或水質(zhì)惡化時(shí)會(huì)自主發(fā)生行為上的改變（如逃逸），當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重污染或人為投毒時(shí)其運(yùn)動(dòng)行為強(qiáng)度會(huì)大幅度下降，甚至由于死亡而停止運(yùn)動(dòng)。

57、水質(zhì)在線生物安全報(bào)警系統(tǒng)是在該原理上實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)、多向、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程控制報(bào)警。4.4 視頻信息監(jiān)控4.4.1 大壩視頻監(jiān)控信息增設(shè)有線傳輸為了有效防止投毒等不安全事件的發(fā)生，已在白河電站監(jiān)測(cè)站旁布設(shè)了紅外監(jiān)控?cái)z像頭，目前處于單獨(dú)管理狀態(tài)。擬通過(guò)有線方式將實(shí)時(shí)視頻圖像監(jiān)控信息傳輸?shù)桨缀与娬舅|(zhì)監(jiān)控站，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控管理，及時(shí)有效防止不安全事故的發(fā)生。4.4.2 增設(shè)院門口視頻信息監(jiān)控白河電站管理處大門口新添視頻監(jiān)控器，實(shí)時(shí)監(jiān)控門口車輛與人員出入情況，防治可疑人員及車輛的進(jìn)入，做到有效封閉管理。實(shí)時(shí)視頻圖像監(jiān)控信息通過(guò)有線方式傳輸?shù)桨缀与娬舅|(zhì)監(jiān)控站，引入大屏幕監(jiān)控系統(tǒng)和硬盤數(shù)字錄像系統(tǒng)，監(jiān)控資料保持一周的歷史數(shù)據(jù)查詢，重要錄像數(shù)據(jù)可手工備份做為突發(fā)事件的證據(jù)存檔。4.5水常規(guī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備改造由于白河電站已有水常規(guī)、總磷、總氮和COD監(jiān)測(cè)設(shè)備購(gòu)買較早，功能配置相對(duì)落后，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法融合到新的水環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)中。因此，通過(guò)對(duì)白河電站已有的水常規(guī)、總磷、總氮和COD自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行改造，增配數(shù)據(jù)采集設(shè)備，將水常規(guī)數(shù)據(jù)接入到新建的水環(huán)境信息采集系統(tǒng)的水環(huán)境