水源地水质实时监控与预警技术研究与应用.doc
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1、水源地水质实时监控与预警技术研究与应用#李树元1,陶建华2,张瑞3,周蕴3*510(1. 天津大学环境科学与工程学院,天津 300072;2. 天津大学机械学院, 天津 300072;3. 天津市龙网科技发展有限公司,天津 300181)摘要:供水水源地为保护人民群众的生命安全和正常的生产生活、维护社会的稳定发挥着重要作用。本文以水质实时监测数据为基础,以水质模型为核心,以突发性水污染事件应急预案为依托,研发水质实时监控与预警系统,实现了水库水质的实时监视及突发性水污染事件预警,为水库日常管理和突发性水污染事件应急处置提供了辅助决策支持。关键词:水环境监测;实时监控;水质预警中图分类号:X83
2、215Research and Application of Real-time Monitoring andEarly Warning Technology of the Source Water QualityLI Shuyuan1, TAO Jianhua2, ZHANG Rui3, ZHOU Yun3(1. School of Environmental Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072;20252. School of Mechanical Engineering, Tianjin Universi
3、ty, Tianjin 300072;3. Tianjin Lonwin Network Science & Technology Development Corporation)Abstract: Water supply sources plays an important role in the life safety, production and socialstability, since the drinking water is a basic human survival needs. In this paper, the real-timewater quality mon
4、itoring and early warning system has been developed based on the real-timemonitoring of water quality data, water quality model and water pollution emergency plans, it isuseful to the real-time monitoring of the water quality of the reservoir and water pollution incidentwarning auxiliary decision su
5、pport for daily management of the reservoir or the emergencyresponse to the water pollution incident.Key words: Water environment monitoring; real-time monitoring; water qulity forecast300 引言饮用水是人类生存的基本需求,供水水源地为保护人民群众的生命安全和正常的生产生活、维护社会的稳定发挥着重要作用,供水水源地的水质是否安全是关系到民生健康的关键问题。目前,部分水源地富营养化程度加剧,面源污染严重,安全监测
6、体系和保障措施薄弱3540等问题日益突出,严重影响了水源地的供水安全。建立科学有效的日常监控体系,监测并对源水水质安全进行预警,提高突发性水污染事件应急处理能力,成为当前水质监测领域的重要课题。目前,国内学者及相关单位已在水源地水质监控和预警以及突发性水污染事故应急处理等方面已开展了一些研究工作1-4。本文以当前先进的水质传感器技术、无线传输技术、数据库技术、水质模型等技术为支撑,将信息采集数据成果与水利部门工作流程紧密结合,以水质实时监测数据为基础,以水质模型为核心,以突发性水污染事件应急预案为依托,研发了水质实时监控与预警系统。系统具有实用性强、时效性强的特点,在水质污染事件应急监基金项目
7、:高等学校博士学科点专项科研基金(20090032110007);国家科技支撑计划项目(2010BAC68B04)作者简介:李树元(1980-),男,高级工程师,主要研究方向:水信息技术. E-mail: sawyerlee-1-测响应上能做到实时监控、快速响应,对水源地水环境安全保障具有重要意义。1 研究区域概况45505560潘家口、大黑汀水库是海河流域重要的供水水源地,担负着天津市、河北省唐山市及滦河下游地区的供水任务,为环渤海经济圈的发展起到十分重要的作用。近年来,由于水库上游工业和城市生活污水、农业非点源污染的日益加重以及水库网箱养鱼的无序发展,水库的水质状况呈现出逐年下降的趋势,水
8、体已经出现富营养化状况,暴露出了潘家口水库在水质实时监测和应急管理体制机制等方面所面临的问题和存在着差距,严重影响了潘、大水库水源地的供水安全,对人民的生命财产安全造成了巨大威胁5,6。为了提高潘家口水库及上游河道的实时监测和应急处理能力,积极应对突发性水污染事件,贯彻落实有关规划要求,保证水库供水安全,开展了潘家口水库水源地水质实时监控与预警系统建设。通过建设水质实时监控与预警系统,可有效的保障潘家口、大黑汀水库供水安全,为保护人民群众的生命财产安全和正常的生产生活、维护社会的稳定发挥积极作用,为减少突发性水污染事件造成的损害、合理规划水库及周边产业布局提供技术保障,为津唐地区国民经济的快速
9、发展、环境的可持续利用提供强有力的支撑,有效促进水源地环境改善及人水和谐。2 水质实时监控与预警系统功能构建水源地水质实时监控与预警系统由信息采集传输系统和水质实时监测预警系统组成,系统组成如图 1 所示。图 1 系统结构图Fig. 1 System architecture-2-652.1信息采集传输系统信息采集传输系统由水质自动监测站、移动实验室、常规监测站等水质监测系统和数据传输与接收转换控制等部分组成,监测数据通过 GPRS、局域网等传输方式传送到水质实时监测预警系统,从而及时掌握水库及主要入库河流的水质信息。系统信息采集传输如图 2所示。70Fig. 2图 2 信息采集传输示意图In
10、formation collection and transmission2.1.1水质自动监测站建设水质自动监测站,并配置在线生物毒性监测仪和氨氮仪表比色池等监测设备,对干流入库和水库水质的自动监测,实现自动采集、自动传输、实时监控、自动报警、设备运转75状态管理、远程监控等功能。2.1.2移动实验室移动实验室具有现场监测和灵活快捷的技术特点,实现水质信息的快速反馈,能够对突发性水污染事件进行应急监测,实现污染事件的追踪调查,在污染应急监测中发挥不可替代的作用;同时还可用于常规监测,实现对现有固定测验断面、排污口以及根据需要设置的临80时测验断面进行现场监测,从而及时掌握水质变化情况,是固定
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