2024水庫(kù)溫室氣體通量監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則

水庫(kù)溫室氣體通量監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則II目次圍 1范引文件 1語(yǔ)定義 1本定 2測(cè)程 3測(cè)備 3般求 3礎(chǔ)料集 4統(tǒng)界目與務(wù)的定 4測(cè)位置 5測(cè)標(biāo)定 7測(cè)次監(jiān)時(shí)的確定 7據(jù)理析質(zhì)控制案確定 8測(cè)案寫 8測(cè)施程 8-界溫氣擴(kuò)散量測(cè) 8體室體泡放通的測(cè) 11庫(kù)落溫氣通量監(jiān)測(cè) 12室體壩氣放量監(jiān)測(cè) 12他標(biāo)測(cè) 13測(cè)據(jù)理分析 13測(cè)據(jù)理 13測(cè)據(jù)析 13測(cè)告寫 13附錄A（范水室氣通監(jiān)方》制提綱 15附錄B（范）測(cè)據(jù)整表模版 16附錄C（范水室氣通監(jiān)報(bào)》制提綱 I附錄D（料）見(jiàn)室氣濃或量測(cè)法的本理計(jì)方法 IIPAGEPAGE10水庫(kù)溫室氣體通量監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則本文件給出了水庫(kù)溫室氣體通量監(jiān)測(cè)的基本原則、監(jiān)測(cè)流程、監(jiān)測(cè)準(zhǔn)備、監(jiān)測(cè)實(shí)施過(guò)程、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理與分析、監(jiān)測(cè)報(bào)告編寫等內(nèi)容及要求。本文件適用于水庫(kù)水體與水庫(kù)消落帶溫室氣體通量的監(jiān)測(cè)。下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T31705氣相色譜法本底大氣二氧化碳和甲烷濃度在線觀測(cè)方法GB/T32151.11國(guó)際水電協(xié)會(huì)（InternationalHydropowerAssociation）淡水水庫(kù)溫室氣體監(jiān)測(cè)導(dǎo)則（GHGMeasurementGuidelinesforFreshwaterReservoirs）國(guó)際能源署（InternationalEnergyAgency）水庫(kù)溫室氣體凈排放量定量分析技術(shù)導(dǎo)則(GuidelinesforQuantitativeAnalysisofNetGHGEmissionsfromReservoirs）下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1梯級(jí)水庫(kù)cascadereservoirs分布在一條河流的上下游有水流聯(lián)系的多個(gè)（串聯(lián)）水庫(kù)。3.2溫室氣體greenhousegas大氣層中自然存在的和由于人類活動(dòng)產(chǎn)生的能夠吸收和散發(fā)由地球表面、大氣層和云層所產(chǎn)生的波長(zhǎng)在紅外光譜內(nèi)的輻射的氣態(tài)成分。注：（CO2、甲烷（H4、一氧化二氮（N2O。3.3通量flux在流動(dòng)環(huán)境中，單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)某單位面積的某屬性量。3.4溫室氣體排放和去除greenhousegasemissionsandremovals向大氣排放溫室氣體、或從大氣中吸收或去除溫室氣體的過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制。3.5水-氣界面溫室氣體擴(kuò)散通量air-waterdiffusiveflux溫室氣體（CO2、CH4、N2O等）以擴(kuò)散或彌散方式在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位水面面積的物質(zhì)的量（或質(zhì)量。3.6水體溫室氣體冒泡通量ebullitiveflux（CO2CH4N2O（。3.7水庫(kù)消落帶reservoirdrawdownarea受水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行等因素影響，水庫(kù)水位漲落而使其庫(kù)周周期性地出露于水面的特殊陸地區(qū)域，是水生生態(tài)系統(tǒng)和陸生生態(tài)系統(tǒng)交替控制的過(guò)渡地帶。3.8溫室氣體過(guò)壩消氣釋放greenhousegasemissionsduetodegassing3.9總排放量grossemissions在水庫(kù)與大氣間交換的各個(gè)過(guò)程或環(huán)節(jié)中溫室氣體排放和去除的總和，正值表示水庫(kù)向大氣排放溫室氣體的總量；負(fù)值表示水庫(kù)從大氣中吸收或去除溫室氣體的總量。3.10凈排放量netemissions（（3.11庫(kù)齡reservoirage水庫(kù)正常運(yùn)行到計(jì)算時(shí)止的時(shí)間長(zhǎng)度，通常以年來(lái)表示，以水庫(kù)建成并且首次蓄水至正常運(yùn)行水位的當(dāng)年為零點(diǎn)。3.12初始年initialyear3.13水庫(kù)命期 lifecycleofareservoir水庫(kù)由首次蓄水至設(shè)計(jì)運(yùn)行水位或正常水位開(kāi)始，直至水庫(kù)完全失去其使用功能或至拆壩的時(shí)間范圍。水庫(kù)溫室氣體通量監(jiān)測(cè)工作，宜基于圖1所示的基本流程開(kāi)展。圖1 水溫氣通監(jiān)測(cè)作般流程））b）系統(tǒng)邊界、目標(biāo)與任務(wù)的確定；c）監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置；f）a）項(xiàng)目可行性研究報(bào)告；b）c）項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)報(bào)告或竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告；d）水利水電工程調(diào)度運(yùn)行規(guī)程等。（（（）SL654b）開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作緣由；c）監(jiān)測(cè)實(shí)體；d）監(jiān)測(cè)目的；e）f）監(jiān)測(cè)成果的意義。a）圍，應(yīng)同時(shí)劃分并明確水庫(kù)消落帶空間范圍。（（20（20～100100。（（a）（。（。（面布設(shè)情況，適當(dāng)調(diào)整水庫(kù)溫室氣體監(jiān)測(cè)斷面。（1～2變化特點(diǎn)，在每一種類型的水域生態(tài)系統(tǒng)中，結(jié)合水文水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的斷面設(shè)置方法，設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位或監(jiān)測(cè)斷面。CO2、CH4、N2OCO2CH4、N2OCO2、CH4、N2Od）現(xiàn)場(chǎng)水體理化指標(biāo)：水溫、pH值、溶解氧、電導(dǎo)率、總堿度；e）現(xiàn)場(chǎng)氣象條件：氣溫、氣壓、風(fēng)速、濕度。a）其他氣象指標(biāo)：太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、光合作用有效輻射強(qiáng)度、日照小時(shí)數(shù)、監(jiān)測(cè)時(shí)期降雨量等；b）水文水動(dòng)力指標(biāo)：流量、水位、流速、水體含沙量、泥沙淤積量等；a4（24249:00～11:0015:00～17:00開(kāi)展監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)方案編制中，數(shù)據(jù)整理分析與質(zhì)量控制方案，應(yīng)包括但不限于以下內(nèi)容：內(nèi)業(yè)3（（水庫(kù)溫室氣體通量監(jiān)測(cè)方案編寫，宜符合附錄A的給出的編制大綱。）D：變化。230.2m230L15cm2cm～4cm（10cm5mm～8mm2m～3m圖2 浮的本置意圖。30min內(nèi)。5～7（20～30秒間歇測(cè)量的溫室氣體濃度，宜結(jié)合采樣時(shí)間間隔，采用線性擬合方式獲得斜率。擬合度值0.8510（3%）10min023μat·s-1或pp·s-12應(yīng)參考附錄DFick1m～2m（00m～20mLGB/T31705（N2等將Q/CTG389—2021中溫室氣體濃度。a）（（VW向頂空瓶注入一定體積（VHS）抽取一定體積的惰性氣體。2min～3min。（0.m/（U1）附錄（0.5～10.5m～1.0m。（）1m～2m5100mL21）（）DD.1。CO220min～90min5～7游控制斷面的溫室氣體濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。過(guò)壩消氣釋放通量計(jì)算方法見(jiàn)附錄D.5。（對(duì)其他指標(biāo)（必要性指標(biāo)或支撐性指標(biāo)）的監(jiān)測(cè)，應(yīng)參考相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)現(xiàn)行監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。B（CO2、CH4、N2O）（CO2e注：（IPCC）100CH4CO227.2±11N2OCO2273±130評(píng)估分析方案應(yīng)在總排放量計(jì)算基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)蓄水前溫室氣體通量的監(jiān)測(cè)評(píng)估并結(jié)合其他人類活動(dòng)導(dǎo)致的點(diǎn)面源污染排放負(fù)荷等進(jìn)行核算。。C1GB/T32151.1附錄 A（規(guī)范性）《水庫(kù)溫室氣體通量監(jiān)測(cè)方案》編制提綱PAGEPAGE16附 錄 B（規(guī)范性）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理表格模版表B.1 -界溫體擴(kuò)通監(jiān)數(shù)匯表監(jiān)測(cè)時(shí)間（年-月-日）監(jiān)測(cè)點(diǎn)位（編號(hào)）監(jiān)測(cè)點(diǎn)位坐標(biāo)（經(jīng)緯度）監(jiān)測(cè)方法（浮箱法/模型估算法）CO2通量-2 -1（mgCO2·m·d）CH4通量-2 -1（μgCH4·m·d）N2O通量-2 -1（μgN2O·m·d）表B.2 體室體泡釋通監(jiān)數(shù)匯表監(jiān)測(cè)時(shí)間（年-月-日）監(jiān)測(cè)點(diǎn)位（編號(hào)）監(jiān)測(cè)點(diǎn)位坐標(biāo)（經(jīng)緯度）氣泡收集持續(xù)時(shí)間（d）氣泡收集總體積（L）CO2通量-2 -1（mgCO2·m·d）CH4通量-2 -1（μgCH4·m·d）N2O通量-2 -1（μgN2O·m·d）表B.3 落溫氣交換監(jiān)數(shù)匯表監(jiān)測(cè)時(shí)間（年-月-日）監(jiān)測(cè)點(diǎn)位（編號(hào)）監(jiān)測(cè)點(diǎn)位坐標(biāo)（經(jīng)緯度）監(jiān)測(cè)途徑（土-氣界面交換、植被-大氣交換）CO2通量-2 -1（mgCO2·m·d）CH4通量-2 -1（μgCH4·m·d）N2O通量-2 -1（μgN2O·m·d）表B.4 室體壩氣釋量測(cè)據(jù)總表監(jiān)測(cè)時(shí)間（年-月-日）大壩上游控制斷面點(diǎn)位及坐標(biāo)（點(diǎn)位名稱、經(jīng)緯度）大壩上游控制斷面溫室氣體日均濃度CH4N2O；單位：ppmppb）大壩下游控制斷面點(diǎn)位及坐標(biāo)（點(diǎn)位名稱、經(jīng)緯度）大壩下游控制斷面溫室氣體日均濃度（CO2CH4N2Opmp）當(dāng)日過(guò)壩流量（m3·s-1）溫室氣體消氣釋放量（COCHN2 4 2PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIII附錄 C（規(guī)范性）《水庫(kù)溫室氣體通量監(jiān)測(cè)報(bào)告》編制提綱附 錄 D（資料性）常見(jiàn)溫室氣體濃度或通量監(jiān)測(cè)方法的基本原理與計(jì)算方法（約10min～30min）浮箱法對(duì)水-氣界面擴(kuò)散通量????????dif（單位：mg·m-2·h-1）的計(jì)算公式為[1]：????????dif

=××??1×??2×??×273.15+??×??c式中，c為浮箱內(nèi)溫室氣體濃度隨時(shí)間關(guān)系圖中的斜率（-1）或（-，斜率為正值時(shí)反映air（k1：4-；CH6l-；N：4-；2（60-c（；R814-K-T℃??c計(jì)算結(jié)果中，交換通量為正值時(shí)表示所測(cè)量點(diǎn)位水體向大氣排放溫室氣體，為負(fù)值時(shí)表示水體從大氣中吸收溫室氣體。模型估算法的基本計(jì)算公式為[1]：????????dif=??x??water???air式中，????????dif（CO2、CH4或N2O）mmol·m-2·h-1；kx為溫mm·h-1；??watermmol·L-1；??air計(jì)算過(guò)程中，應(yīng)注意不同量綱之間的換算。）[1]：??Final×??0Equilibrium+??HS×Final???Initial??Gas=

??0Sample

??mGas濃度；Ita，F(xiàn)ial（μatm；??HS為向頂空瓶或注射器輸入的惰性氣體體積（??HS）與制造頂空后水樣的體積（??W）之比；WK0Sample為采集樣品時(shí)所處水溫條件下待測(cè)溫室氣體的溶解度，單位為molL-1atm-1；K0Equilibrium為頂空瓶或注射器震蕩平衡后所處水溫條件下待測(cè)溫室氣體的溶解度，單位為molL-1atm-1；Vm為氣體的摩爾體積，單位為L(zhǎng)mol-1，計(jì)算公式為：101.325=1×0.082057×

273.15+??× ?? 式中；t為采樣時(shí)的水溫，以攝氏溫度表示，單位為°C；P為采樣時(shí)的大氣壓，kPa。水體中CH4、CO2、N2O等溫室氣體濃度的計(jì)算公式為：??water=??0??Gas式中：Cwater為水中溫室氣體的濃度，單位為molL-1；CO2、CH4、N2O在水體中的亨利系數(shù)K0是溫度的函數(shù)，計(jì)算公式如下：100 ln??CO=?58.0931+90.5069× +22.294×ln +??×(0.027766?0.25888× 0 2+0.0050578)×

??k2)

100

100100ln??CH=?115.6477+155.5756+65.2553×ln??k?6.1698×??k0 4 ??k100

100

100ln??NO=?60.7467+88.8280+21.2531×ln??k0 2 ????100

100式中，TkKs0。（??x）水-氣界面氣體傳輸過(guò)程，易受到水-氣交界面（水體、氣體）紊動(dòng)混合程度的干擾。水-氣界面氣體傳輸速率，一般可表示為以下函數(shù)關(guān)系[1]：??x=??600

???600式中，??x為水-氣界面氣體傳輸速率，單位為cm·h-1。x為調(diào)整系數(shù)，當(dāng)風(fēng)速小于3.6m·s-1時(shí)，取2/3當(dāng)風(fēng)速大于3.6m·s-1時(shí)取0.5[2]。????為施密特（Schmidt）常數(shù)，對(duì)CO2、CH4、N2O的計(jì)算公式如下[1]：????????2=1911.1?118.11??+3.4527??2?0.04132??3????????4=1897.8?114.28??+3.2902??2?0.039061??3??????2??=2055.6?137.11??+4.3173??2?0.054350??3式中，t為水-氣界面的攝氏溫度，通常取氣溫，單位為℃。??60020600cm·h-1??600的[1]：??600=2.07（0.215??101.7）≤3ms?1??600=1.68（0.228??102.2）≤3ms?1??600=0.45×??101.64適用于??10>3ms?1式中，U1010mms-11m=1.22??1[1]?？紤]其他參數(shù)（流速、水面寬度等）的k600計(jì)算公式如下[3]：?? =1.0+1.7190.5+2.58???600 ? 10式中，v為水流速度，單位為m·s-1；h為采樣點(diǎn)處水深，單位為m。流速小于01期，開(kāi)展氣泡釋放通量監(jiān)測(cè)。一般情況下，宜在整個(gè)高溫季節(jié)針對(duì)氣泡釋放的敏感水域開(kāi)展持續(xù)跟蹤觀測(cè)。CO2N2OCH4CH4CO2、N2O。氣泡釋放通量監(jiān)測(cè)，其原理是在水面以下設(shè)置圓錐形倒置漏斗狀且底部開(kāi)口的收集裝置，在一定的時(shí)間范圍內(nèi)（通常為3天～7天）連續(xù)收集產(chǎn)生的氣泡，測(cè)量所收集氣泡的體積和其所含溫室氣體濃度，根據(jù)倒置漏斗底部開(kāi)