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

閱讀:5212        發(fā)布時(shí)間:2022/6/16
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水環(huán)境污染物通量是將不同時(shí)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(xiǎn)評(píng)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(dòng)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(dòng)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(shí)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(duì)儀器會(huì)有損害,需要定期清淤、維護(hù)成本高。

超聲波時(shí)差法

利用一對(duì)超聲波換能器相向交替(或同時(shí))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(shí)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(duì)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??凇⒑恿骺缃鐢嗝?、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(shí)濃度平均與瞬時(shí)流量平均之積

對(duì)流項(xiàng)遠(yuǎn)大于時(shí)均離散項(xiàng)的情況,弱化徑流量的作用。

B

瞬時(shí)濃度平均與時(shí)段平均流量平均之積

對(duì)流項(xiàng)遠(yuǎn)大于時(shí)均離散項(xiàng)的情況,強(qiáng)調(diào)徑流量的作用。

C

瞬時(shí)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(shí)濃度與代表時(shí)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(shí)段通量平均濃度與時(shí)段平均流量之積

強(qiáng)調(diào)時(shí)段總徑流量的作用,較適合非點(diǎn)源占優(yōu)的情況。


 

 

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