水质自动站在水环境安全预警方面的应用

摘要：通过对汀江流域大浦青溪自动水站实时数据进行统计与分析，探索了自动水站在水环境预警方面的应用。2014年下半年以来，特别是9月份以来，针对大浦青溪断面频繁发生溶解氧超标现象进行现场调查，收集该自动站监测数据和邻近的人工监测断面监测数据进行了对比分析，探讨了引起溶解氧超标的主要原因，并提出了初步结论和建议，供管理部门决策参考。

关键词：大浦青溪水站；溶解氧超标；主要原因；结论与建议

中图分类号：X830.2

文献标识码：A 文章编号：16749944（2016）08003602

1 引言

福建省环保厅与广东省环保厅于2010年签订合作协议，共同出资对原有大浦青溪水质自动站进行改造，增加仪器设备，扩大监测项目，并更新改造原有仪器设备，集成控制系统等，于2011年3月改造完成并投入运行，从而实现闽-粤交界水质断面的双方共同监控、数据共享、预警预报。根据自动水站实时监测数据分析，2014年下半年以来，特别是9月份以来，该水站断面经常发生溶解氧指标超标。为进一步弄清溶解氧超标原因， 2014年12月，福建省环保厅组织福建省环境监测中心站，以及当地有关环保部门联合开展实地调查，收集有关资料进行分析，初步找出溶解氧超标的主要原因，做出初步结论与建议，供管理部门决策参考。

2 基本情况

大浦青溪自动水站位于广东省梅州市大埔县境内，距上游汀江干流（福建棉花滩水电站发电尾水）与福建永定河支流汇合处约1km，距下游广东青溪水电站大坝约11km，该水站处于大浦青溪水电站库区内。大浦青溪自动水站改造后，广东与福建两省于 2011底对该水站共同进行验收，通过后数据正式接入双方监控平台，实现实时监控与预警。目前监测项目有水温、电导率、pH值、浊度、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、总锌、总镉、总铅、总铜、六价铬和总氰化物等参数。监测频次为每2小时1次，每天12组数据。

汀江干流（福建棉花滩水电站）多年平均径流量为75亿 m3，约238 m3/s。永定河多年平均径流量为7.7亿 m3，约24 m3/s。

棉花滩水电站装机60万 kW，总库容15.2亿 m3，共有4台机组，每台机组发电时下泄流量为160～180 m3/s，利用中低层水进行发电。

3 监测数据分析

3.1 大浦青溪水站溶解氧变化趋势分析

据2012～2014年溶解氧自动监测数据变化情况分析，大浦青溪自动水站断面夏秋季溶解氧均有下降趋势，特别是2014年夏秋下降明显，超标出现频次明显增加，且具有季节性偏低的特点（图1～3）。

3.2 大浦青溪水站溶解氧与高锰酸盐指数对比分析

针对2014年溶解氧波动比较明显的情况，对2014年全年溶解氧与高锰酸盐指数监测数据进行分析，可以看出，大浦青溪自动水站夏秋季溶解氧偏低时，高锰酸盐指数变化不大，且并不上升和超标，从而可初步判断，溶解氧超标并非污染物增加而导致缺氧（图4～5）。

3.3 大浦青溪水站与永定河出口和梅花滩水电站坝前出口溶解氧对比分析

在大浦青溪水站前约1km，有永定河支流汇入汀江干流，根据2014年永定河出口桂竹桥断面和棉花滩水库坝上出口断面人工监测数据与大浦青溪自动监测数据比对，可得在水站上游2个断面溶解氧监测值在6.30～8.81 mg/L之间，均达到地表水Ⅲ类标准，而大浦青溪水站溶解氧却出现较大频率的超标，因而可以断定，大浦青溪水站溶解氧超标主要受永定河出口至水站之间库区水质的影响（表1）。

3.4 棉花滩水电站发电尾水对断面水质的影响分析

据2014年9月1日至12月22日青溪水站分时段溶解氧与棉花滩水电站分时段发电机组数对比分析，棉花滩水电站发电机组越多，下游青溪水站缺氧越严重，但棉花滩水电站不发电时，下游大浦水站溶解氧已严重偏低。其它指标如高锰酸盐指数、氨氮、总磷与棉花滩水电站发电机组数多少相关性不明显（表2～3）。

4 结论与建议

（1）大浦青溪水站位于大埔青溪电站库区，水动力条件差和季节性因素是导致溶解氧偏低的主要原因。建议合理调度大浦青溪电站发电规模和时间，尽量避免集中时间发电，增加库区水体流动时间，有效防止溶解氧的降低。

（2）从以上分析可知，大浦青溪溶解氧超标并非是污染增加而导致缺氧，且主要受永定河出口至水站之间库区水质和水动力的影响。建议要下一步深入开展库区内水动力和污染因素等方面的研究，找出影响溶解氧低的各种因素，从而应对措施。

（3）棉花滩水电站多台机组集中发电放水，对大浦青溪水站溶解氧具有不利的叠加影响，但其它指标如高锰酸盐指数、氨氮、总磷与棉花滩水电站发电机组数多少相关性不明显。然而就是棉花滩水电站不发电，下游大浦水站溶解氧也已严重偏低。因此，建议加强库区水环境综合整治，控制入库污染源，实现水质的全面改善。

参考文献：

[1]吴邦灿，李国刚，邢冠华. 环境监测质量管理[M].北京：中国环境科学出版社，2012（5）：268～303.

[2]宋建忠.中国环境科学学会学术年会论文集[M].昆明：中国环境科学学会，2013：1950～1952.

[3]宋建忠.中国环境科学学会学术年会论文集[M].成都：中国环境科学学会，2014：2462～2465.

[4]洪华生，黄金良，曹文志. 九龙江流域农业非点源污染机理与控制研究[M].北京：科学出版社，2008（1）.

[5]徐 亮，钟 声，曹 军，等.新形势下江苏省地表水自动监测站运行管理模式对策建议[J].环境监控与预警，2015（5）.

[6]王 海.地表水水质自动监测站建设与运行管理[J].环境监测管理与技术，2002（3）.

[7]王丽伟.水质自动监测站建设与应用调研[J].水利水文自动化，2008（12）.

[8]王普力，陈 程.关于水质自动监测站的几点思考与建议[J].江苏环境科技，2007（4）.