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水環(huán)境污染物通量監(jiān)測解決方案，推動流域生態(tài)補(bǔ)償

閱讀：5269 發(fā)布時間：2022/6/16

水環(huán)境污染物通量是將不同時間尺度下水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)和同步流量監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行多模式融合的結(jié)果。采用合理的通量模型和計(jì)算公式開展通量核算，主要考慮以下影響因素：
1、行政區(qū)域或流域的點(diǎn)源、面源等污染源分布及比例；
2、流域水系情況及匯水分區(qū)(子分區(qū))分布情況；
3、汛期污染強(qiáng)度問題；
4、感潮河段往復(fù)流特征；
5、季節(jié)性影響因素，含平水期、豐水期和枯水期。
通量核算的主要意義：
1、用于厘清行政區(qū)之間的污染責(zé)任，精準(zhǔn)支撐生態(tài)區(qū)域補(bǔ)償。
2、為水生態(tài)健康與風(fēng)險評估、水生態(tài)修復(fù)與可持續(xù)利用提供數(shù)據(jù)支撐。
先河環(huán)保推出面向多場景應(yīng)用的污染物通量監(jiān)測解決方案。通過水質(zhì)在線監(jiān)測子系統(tǒng)、流量在線監(jiān)測子系統(tǒng)，分別實(shí)現(xiàn)水質(zhì)、流量的自動監(jiān)測，采用支持多場景算法的通量模型開展通量核算。

水質(zhì)在線監(jiān)測子系統(tǒng)由采配水單元、儀器設(shè)備單元、控制與數(shù)據(jù)采集單元、站房等組成，實(shí)現(xiàn)了以氮、磷為主的水質(zhì)污染物的自動連續(xù)監(jiān)測。支持以下水質(zhì)參數(shù)：pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、溫度、氨氮、亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮、總磷、總氮、化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、總有機(jī)碳、持久性有機(jī)污染物、揮發(fā)酚、生物毒性、重金屬、水中油、CDOM、氟化物、葉綠素、藍(lán)綠藻等。

流量在線監(jiān)測子系統(tǒng)可采用聲學(xué)多普勒法(ADCP)、超聲波時差法、雷達(dá)波測流法等多種方式，需根據(jù)實(shí)際情況選型。以水平式ADCP為例，將剖面流速測量結(jié)果與走航式ADCP測量結(jié)果進(jìn)行比測校正，建立穩(wěn)定的層流速與斷面平均流速、水位與斷面面積的關(guān)系模型，進(jìn)而計(jì)算斷面流量。

測量方法	測量原理	優(yōu)點(diǎn)	缺點(diǎn)
聲學(xué)多普勒法	利用聲學(xué)多普勒原理測量水流某一段上各點(diǎn)的流速或垂線河底到水面多點(diǎn)流速。根據(jù)預(yù)先建立的數(shù)學(xué)模型得到斷面平均流速，結(jié)合過水面積推算流量值。	測量精度較高；只需在河岸的一側(cè)布設(shè)測流設(shè)備，施工難度低（水平式ADCP）；受航運(yùn)影響和水位變化影響?。ㄗ资紸DCP）。	在洪水期間受漂浮物影響、水體中氣泡、泥沙干擾，而且底沙等對儀器會有損害，需要定期清淤、維護(hù)成本高。
超聲波時差法	利用一對超聲波換能器相向交替（或同時）收發(fā)超聲波，通過觀測超聲波在介質(zhì)中的順流和逆流傳播時間差來間接測量流體的流速，結(jié)合過水面積推算流量值。	結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，在復(fù)雜的水體中具備*性。	在斷面較寬、水淺和含沙量較高的條件下無法使用；需要在河道兩岸安置設(shè)備和布設(shè)穿越河道線纜，易受行船影響，致使測流精度降低。
雷達(dá)波測流法	利用測量河流水表面點(diǎn)流速，再由水表面點(diǎn)流速推算河道流量。	不受含沙量及漂浮物的影響。	對測量條件敏感，易受大風(fēng)大雨及測量角度影響，低流速測量誤差大。

通量核算方法-通量核算模型綜合考慮了點(diǎn)源和面源等污染源分布及比例、流域水系情況及匯水分區(qū)（子分區(qū)）分布情況、汛期污染強(qiáng)度問題、感潮河段往復(fù)流特征、季節(jié)性等影響因素，適合在入?？?、河流跨界斷面、入河/海排污口等重點(diǎn)水域環(huán)境應(yīng)用，采用多種算法滿足多場景應(yīng)用需求。

通量算法	要點(diǎn)	應(yīng)用范圍
A	瞬時濃度平均與瞬時流量平均之積	對流項(xiàng)遠(yuǎn)大于時均離散項(xiàng)的情況，弱化徑流量的作用。
B	瞬時濃度平均與時段平均流量平均之積	對流項(xiàng)遠(yuǎn)大于時均離散項(xiàng)的情況，強(qiáng)調(diào)徑流量的作用。
C	瞬時通量平均	弱化徑流量的作用，較適合點(diǎn)源占優(yōu)的情況。
D	瞬時濃度與代表時段平均流量之積	強(qiáng)調(diào)徑流量的作用，較適合非點(diǎn)源占優(yōu)的情況。
E	時段通量平均濃度與時段平均流量之積	強(qiáng)調(diào)時段總徑流量的作用，較適合非點(diǎn)源占優(yōu)的情況。