水質(zhì)自動(dòng)站在水環(huán)境安全預(yù)警方面的應(yīng)用

摘要：通過(guò)對(duì)汀江流域大浦青溪自動(dòng)水站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，探索了自動(dòng)水站在水環(huán)境預(yù)警方面的應(yīng)用。2014年下半年以來(lái)，特別是9月份以來(lái)，針對(duì)大浦青溪斷面頻繁發(fā)生溶解氧超標(biāo)現(xiàn)象進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，收集該自動(dòng)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和鄰近的人工監(jiān)測(cè)斷面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析，探討了引起溶解氧超標(biāo)的主要原因，并提出了初步結(jié)論和建議，供管理部門(mén)決策參考。

關(guān)鍵詞：大浦青溪水站；溶解氧超標(biāo)；主要原因；結(jié)論與建議

中圖分類(lèi)號(hào)：X830.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：16749944（2016）08003602

1 引言

福建省環(huán)保廳與廣東省環(huán)保廳于2010年簽訂合作協(xié)議，共同出資對(duì)原有大浦青溪水質(zhì)自動(dòng)站進(jìn)行改造，增加儀器設(shè)備，擴(kuò)大監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，并更新改造原有儀器設(shè)備，集成控制系統(tǒng)等，于2011年3月改造完成并投入運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)閩-粵交界水質(zhì)斷面的雙方共同監(jiān)控、數(shù)據(jù)共享、預(yù)警預(yù)報(bào)。根據(jù)自動(dòng)水站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，2014年下半年以來(lái)，特別是9月份以來(lái)，該水站斷面經(jīng)常發(fā)生溶解氧指標(biāo)超標(biāo)。為進(jìn)一步弄清溶解氧超標(biāo)原因， 2014年12月，福建省環(huán)保廳組織福建省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，以及當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)環(huán)保部門(mén)聯(lián)合開(kāi)展實(shí)地調(diào)查，收集有關(guān)資料進(jìn)行分析，初步找出溶解氧超標(biāo)的主要原因，做出初步結(jié)論與建議，供管理部門(mén)決策參考。

2 基本情況

大浦青溪自動(dòng)水站位于廣東省梅州市大埔縣境內(nèi)，距上游汀江干流（福建棉花灘水電站發(fā)電尾水）與福建永定河支流匯合處約1km，距下游廣東青溪水電站大壩約11km，該水站處于大浦青溪水電站庫(kù)區(qū)內(nèi)。大浦青溪自動(dòng)水站改造后，廣東與福建兩省于 2011底對(duì)該水站共同進(jìn)行驗(yàn)收，通過(guò)后數(shù)據(jù)正式接入雙方監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警。目前監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有水溫、電導(dǎo)率、pH值、濁度、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮、總鋅、總鎘、總鉛、總銅、六價(jià)鉻和總氰化物等參數(shù)。監(jiān)測(cè)頻次為每2小時(shí)1次，每天12組數(shù)據(jù)。

汀江干流（福建棉花灘水電站）多年平均徑流量為75億 m3，約238 m3/s。永定河多年平均徑流量為7.7億 m3，約24 m3/s。

棉花灘水電站裝機(jī)60萬(wàn) kW，總庫(kù)容15.2億 m3，共有4臺(tái)機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組發(fā)電時(shí)下泄流量為160～180 m3/s，利用中低層水進(jìn)行發(fā)電。

3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

3.1 大浦青溪水站溶解氧變化趨勢(shì)分析

據(jù)2012～2014年溶解氧自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化情況分析，大浦青溪自動(dòng)水站斷面夏秋季溶解氧均有下降趨勢(shì)，特別是2014年夏秋下降明顯，超標(biāo)出現(xiàn)頻次明顯增加，且具有季節(jié)性偏低的特點(diǎn)（圖1～3）。

3.2 大浦青溪水站溶解氧與高錳酸鹽指數(shù)對(duì)比分析

針對(duì)2014年溶解氧波動(dòng)比較明顯的情況，對(duì)2014年全年溶解氧與高錳酸鹽指數(shù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以看出，大浦青溪自動(dòng)水站夏秋季溶解氧偏低時(shí)，高錳酸鹽指數(shù)變化不大，且并不上升和超標(biāo)，從而可初步判斷，溶解氧超標(biāo)并非污染物增加而導(dǎo)致缺氧（圖4～5）。

3.3 大浦青溪水站與永定河出口和梅花灘水電站壩前出口溶解氧對(duì)比分析

在大浦青溪水站前約1km，有永定河支流匯入汀江干流，根據(jù)2014年永定河出口桂竹橋斷面和棉花灘水庫(kù)壩上出口斷面人工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與大浦青溪自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)，可得在水站上游2個(gè)斷面溶解氧監(jiān)測(cè)值在6.30～8.81 mg/L之間，均達(dá)到地表水Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，而大浦青溪水站溶解氧卻出現(xiàn)較大頻率的超標(biāo)，因而可以斷定，大浦青溪水站溶解氧超標(biāo)主要受永定河出口至水站之間庫(kù)區(qū)水質(zhì)的影響（表1）。

3.4 棉花灘水電站發(fā)電尾水對(duì)斷面水質(zhì)的影響分析

據(jù)2014年9月1日至12月22日青溪水站分時(shí)段溶解氧與棉花灘水電站分時(shí)段發(fā)電機(jī)組數(shù)對(duì)比分析，棉花灘水電站發(fā)電機(jī)組越多，下游青溪水站缺氧越嚴(yán)重，但棉花灘水電站不發(fā)電時(shí)，下游大浦水站溶解氧已嚴(yán)重偏低。其它指標(biāo)如高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷與棉花灘水電站發(fā)電機(jī)組數(shù)多少相關(guān)性不明顯（表2～3）。

4 結(jié)論與建議

（1）大浦青溪水站位于大埔青溪電站庫(kù)區(qū)，水動(dòng)力條件差和季節(jié)性因素是導(dǎo)致溶解氧偏低的主要原因。建議合理調(diào)度大浦青溪電站發(fā)電規(guī)模和時(shí)間，盡量避免集中時(shí)間發(fā)電，增加庫(kù)區(qū)水體流動(dòng)時(shí)間，有效防止溶解氧的降低。

（2）從以上分析可知，大浦青溪溶解氧超標(biāo)并非是污染增加而導(dǎo)致缺氧，且主要受永定河出口至水站之間庫(kù)區(qū)水質(zhì)和水動(dòng)力的影響。建議要下一步深入開(kāi)展庫(kù)區(qū)內(nèi)水動(dòng)力和污染因素等方面的研究，找出影響溶解氧低的各種因素，從而應(yīng)對(duì)措施。

（3）棉花灘水電站多臺(tái)機(jī)組集中發(fā)電放水，對(duì)大浦青溪水站溶解氧具有不利的疊加影響，但其它指標(biāo)如高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷與棉花灘水電站發(fā)電機(jī)組數(shù)多少相關(guān)性不明顯。然而就是棉花灘水電站不發(fā)電，下游大浦水站溶解氧也已嚴(yán)重偏低。因此，建議加強(qiáng)庫(kù)區(qū)水環(huán)境綜合整治，控制入庫(kù)污染源，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的全面改善。

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