白河水質監(jiān)測站建設工程實施方案2012

1、密云水庫白河電站水質監(jiān)測站建設工程實施方案北京市密云水庫管理處北京市新水季環(huán)境工程有限公司二一二年八月目 錄第一章 概 述31.1 項目背景31.2 管理現狀41.3 功能與定位51.4 建設內容5第二章 項目建設必要性72.1 提高南水北調來水后的水庫水質管理調度能力82.2 提升水華防治和預警能力，保障水質和水生態(tài)安全92.3 建立生物預警系統(tǒng)102.4 指導水質安全管理長效機制建設102.5 積累水質監(jiān)測站網建設與管理經驗11第三章 項目建設原則和目標123.1 建設原則123.2 建設目標13第四章 建設內容144.1水質在線監(jiān)測設備154.1.1 總磷、總氮154.1.2 化學需氧量

2、（COD）194.1.3 余氯204.1.4 葉綠素與藍藻224.2 水質在線監(jiān)測設備輔助設施234.2.1總磷、總氮、COD、余氯在線監(jiān)測儀配套設備234.2.2浮標監(jiān)測系統(tǒng)244.3 水質生物預警信息系統(tǒng)264.4 視頻信息監(jiān)控274.4.1 大壩視頻監(jiān)控信息增設有線傳輸274.4.2 增設院門口視頻信息監(jiān)控274.5水常規(guī)自動監(jiān)測設備改造284.6 會議室功能建設284.7 信息綜合管理平臺建設284.8 IT基礎平臺294.9 監(jiān)測站房修繕304.9.1 站房現狀304.9.2 站房修繕31第五章 投資預算395.1 編制依據395.2 設備購置及安裝費395.3 其他費用395.4

3、工程總投資預算表39第六章 運行管理416.4.1 設備運行費用416.4.2 人員費用41第七章 進度安排43第八章 結論與建議44第一章 概 述1.1 項目背景密云水庫兼有防洪減災、城市供水和生態(tài)涵養(yǎng)三大功能。近年來由于降水持續(xù)減少，水庫的防洪減災作用逐漸被淡化，而作為首都北京最重要的地表飲用水源地的功能受到社會各界的廣泛關注，其2007年、2008年、2009年的供水量占北京市地表供水總量的62%、66%、71%以上。2011年，北京市動議，擬在南水北調中線工程通水初期，將沿線其它各省市剩余水量部分加壓送至密云水庫，增加密云水庫蓄水量，可以鞏固密云水庫在供水任務中的重要地位，提高北京水資

4、源戰(zhàn)略儲備，確保實現密云水庫的補償調節(jié)任務。密云水庫水源地保護對于北京市防洪減災、供水安全和北部生態(tài)屏障構建具有重要的戰(zhàn)略意義。近年來，由于降水減少等原因，密云水庫來水量持續(xù)減少，水源保護壓力增大。總庫容43.75億m3的密云水庫，1980 2010年31年間來水總量為207.2億m3，年平均來水量為6.9億m3，其中1999 2010年12年間來水總量為42.9億m3，年平均僅3.6億m3。來水量銳減與水源保護的矛盾日益加劇。水庫周邊及上游水污染威脅依然存在、水環(huán)境管理能力不足、監(jiān)測條件不完善等對密云水庫水質安全構成了威脅。多年來，在高溫季節(jié)，水庫局部區(qū)域（金溝圍堰和水源九廠取水口回水水域）

5、水華現象時有發(fā)生，水質富營養(yǎng)化與水生態(tài)退化趨勢明顯。2014年，南水北調來水入密云水庫后，水質匯兌與水生態(tài)重構趨勢不明，將對密云水庫的水質安全造成了一定的風險。2014年，南水北調入京由團城湖通過京密引水渠反向輸水、六級提升至懷柔水庫，部分水量經懷柔水庫分水回補水源地后，再經三級加壓輸水至密云水庫。南水北調來水經白河電站進入密云水庫，流經整個庫區(qū)后從第九水廠輸向北京各個用水點。白河電站作為南水北調入密云水庫來水的入口，其承擔著水質監(jiān)測預警及突發(fā)污染事件處理和水質安全管理的重要責任。白河電站現有一個水質自動監(jiān)測站，但是由于建設時間較早，監(jiān)測能力和監(jiān)測預警系統(tǒng)都有待提升，南水北調來水入庫后，來水水

6、質必然會對水庫水體環(huán)境產生巨大沖擊。因此，加強對南水北調來水入密云水庫匯水區(qū)域水質監(jiān)測，并集成和整合附近其他監(jiān)測預警站點水環(huán)境信息，建立信息采集、存儲、評價、預警和會商系統(tǒng)，對白河電站匯水區(qū)域水質監(jiān)控、預警、綜合管理等能力進行全面提升，對保障密云水庫水質及水生態(tài)安全具有重要意義，白河電站監(jiān)測站的提升改造也是密云水庫水質目標管理系統(tǒng)規(guī)劃（2012-2020）重要任務。根據資金狀況和整體工作部署，本項目擬對白河電站區(qū)域現有的監(jiān)測預警條件進行集成、整合和提升，搭建完善的監(jiān)測、預警和管理架構，為密云水庫管理處進一步安排新增監(jiān)測指標及通訊會商提供平臺。1.2 管理現狀密云水庫作為北京市的重點水源，而白河

7、電站作為南水北調進水口，對整個水庫的水質安全有著重大影響，因此，白河電站及水庫的水環(huán)境監(jiān)測管理能力亟待完善、整合和加強。監(jiān)測指標較少，只布設了常規(guī)五參數（PH值、溶解氧、電導率、濁度，溫度）測定儀，監(jiān)測指標過少，不能充分掌握水質水生態(tài)的現狀及變化情況，進而不能很好的實行水質安全預警。缺少水質生物預警系統(tǒng)，不能對水生物狀態(tài)進行監(jiān)測，進而缺少對水體中生物毒性物質的實時掌控，對水質及水生態(tài)變化難以做出及時響應。缺少視頻監(jiān)控系統(tǒng)，不能對白河大壩及南水北調入水匯水區(qū)域狀況實時監(jiān)控，不能及時掌握及制止投毒等不安全事件的發(fā)生。水環(huán)境監(jiān)測數據沒有實現集中存儲及管理，缺乏環(huán)境信息的實時監(jiān)控環(huán)境和集中管理及預警平

8、臺，監(jiān)控和管理不方便。沒有通信和數據傳輸網絡，水環(huán)境監(jiān)測中心與防汛辦等部門不能對其狀況進行實施監(jiān)控和管理，各種水質數據依靠新設立的GPRS網絡向水環(huán)境中心傳遞，該站點與水環(huán)境監(jiān)測中心，防汛辦等部門之間采用的溝通方式是手機和現場面對面交流實現。水環(huán)境管理與水質保障手段較滯后，密云水庫現有的水質事件應對主要依靠人工監(jiān)測、人力巡查等手段，采取的是“嚴防死守”、“人力防治”的傳統(tǒng)方法，小尺度防治。保障水質、水生態(tài)安全的力量僅在于立法與制度、人力值守防護，無法達到科學、高效的管理要求。1.3 功能與定位白河電站水質監(jiān)測站建設工程將按照密云水庫水質目標管理系統(tǒng)規(guī)劃（2012-2020）積極穩(wěn)妥地實施水質目

9、標管理。采集白河電站、溪翁莊鎮(zhèn)泵站等站點的水質理化數據、營養(yǎng)鹽數據、生物活性狀況及視頻等信息，形成集數據存儲與管理、分析評價、報告生成、綜合監(jiān)控、預警、調度、會商、匯報展示等一體化的現代化綜合水質安全管理手段，提高水質監(jiān)測及應急響應的效率與質量，構建水質安全監(jiān)測預警平臺，推動水質目標管理平臺構建，確保供水安全。搭建其它水質監(jiān)測指標擴充及通訊會商的環(huán)境平臺，建立監(jiān)測、存儲、評價、預警標準模式，為后續(xù)監(jiān)測指標擴展、完善監(jiān)測能力創(chuàng)造條件。白河電站水質監(jiān)測站建設工程將為水庫其它站點建設提供示范和指導，為評價密云水庫水環(huán)境保護和水生態(tài)修復的工作績效提供數據支持，也可為南水北調來水后密云水庫水質水量安全調

10、度提供技術支撐與數據基礎。1.4 建設內容在白河南水北調來水入密云水庫匯水區(qū)域水質監(jiān)測站增設TN、TP、COD、余氯等水質實時監(jiān)測指標，浮標系統(tǒng)（包括葉綠素a、藻藍蛋白、風速、風向、氣溫、相對濕度、水位、水溫、雨量等指標）和水質生物預警信息系統(tǒng)，重點區(qū)域增設視頻信息監(jiān)控器，完善監(jiān)測預警系統(tǒng)；對水質理化數據、營養(yǎng)鹽數據、生物活性狀況及視頻等信息進行采集、集成整合，適時整合溪翁莊鎮(zhèn)泵站等站點的水環(huán)境信息；開發(fā)白河區(qū)域水體富營養(yǎng)化防治決策支持系統(tǒng)，水質毒理安全監(jiān)測與預警系統(tǒng)，探索庫區(qū)出水水質安全監(jiān)控模式；建立調度會商決策支持體系，建設監(jiān)測站會商決策管理平臺；修繕白河電站監(jiān)測站房屋。建設內容如下圖1-

11、1所示。圖1-1 主要建設內容示意圖第二章 項目建設必要性水質監(jiān)測作為密云水庫安全管理的重要環(huán)節(jié)，具有以下五種重要的作用：（1）確定水體中污染物的分布狀況，追溯污染物的來源、污染途徑、遷移轉化和消長規(guī)律，預測水體污染的變化趨勢。（2）判斷水污染對環(huán)境生物和人體健康造成的影響，評價污染防治措施的實際效果。（3）提供科學的水質數據，為水體環(huán)境質量評價提供數據支持。（4）為環(huán)境管理、環(huán)境科學研究提供數據和資料。（5）探明污染原因，污染機理以及各種污染物質，深入進行環(huán)境及污染的理論研究。2014年南水北調來水經白河電站進入密云水庫后，水質水生態(tài)衍變態(tài)勢極為復雜。兩種水體水化學、水生態(tài)特征存在明顯差異，

12、輸水過程中也會導致水體狀況改變，水生態(tài)結構重塑，沿線及密云水庫受水區(qū)浮游動植物也將會更替或發(fā)生優(yōu)勢種變化，調水后水質及水生態(tài)存在諸多不確定性，勢必會打破現有水環(huán)境平衡，威脅輸水安全。在這樣緊迫的形勢之下需加快進行南水北調入水的水質監(jiān)測工作，增加監(jiān)測指標及頻次，密切跟蹤研判水生態(tài)結構重構情況，為調度管理提供決策支持。目前，白河水質監(jiān)測站監(jiān)測指標較少，僅布設了常規(guī)五參數（PH值、溶解氧、電導率、濁度，溫度）測定儀。監(jiān)測站監(jiān)測指標過少，不能充分掌握水質的現狀及變化情況，因而不能很好的進行水質安全預警。TN、TP對水生物的生長十分重要，可以轉化為有機物的營養(yǎng)成分，是決定水中生物繁衍性的重要因素。密云水

13、庫的TN、TP入庫量在豐水期、枯水期均超過了其水環(huán)境容量，因此監(jiān)測TN、TP對于判斷水庫未來富營養(yǎng)變化有重要的意義；COD表明了水體中有機污染物的大小，COD的檢測能夠表明水體的有機污染狀況；為了防止輸水管線管壁滋長藻類和細菌，南水北調入密云水庫輸水管線建設項目在管線前段投加了液氯，由此產生的超量余氯會對水庫中的浮游生物、動物幼蟲和生殖繁衍產生巨大破壞，因此需重點監(jiān)測預警，及時調度翁溪莊泵站投加量，使入庫來水不得檢出余氯；葉綠素a作為水體浮游植物現存量的重要表征指標，是水體理化性質和生物指標的綜合表現。丹江口水庫的藻類生長類型為藍藻-硅藻類型，密云水庫為硅藻-藍藻類型。藻藍蛋白是僅存在于藍藻中

14、的一種少見的天然營養(yǎng)素，對藻藍蛋白進行檢測可以掌握南水北調來水中藍藻的含量，判斷水體富營養(yǎng)化類型的轉變情況。故要防止密云水庫 “水華”發(fā)生，對水庫水華暴發(fā)進行監(jiān)測預警，必須對水質情況進行全面監(jiān)測。近年來，我國接連發(fā)生多起重大突發(fā)性水污染事件，不僅造成了巨大的經濟損失，而且造成了社會的不安定和生態(tài)環(huán)境的嚴重破壞。突發(fā)性水質污染事件已經成為我國用水安全和水環(huán)境質量的一個潛在威脅，水質生物監(jiān)測預警信息系統(tǒng)利用清江魚對水質毒理狀況實時監(jiān)測，及早發(fā)現水質污染事件，以多種通訊方式告知管理部門盡快采取措施，切斷污染源，建立起隔離帶，防止水體污染，把污染程度和范圍降到最低點，進而減少水質污染事件帶來的直接和間

15、接的經濟損失。因此水質生物監(jiān)測預警信息系統(tǒng)建設是十分迫切，且十分必要?，F階段南水北調白河電站入庫區(qū)域水環(huán)境監(jiān)測站應當增加TN、TP、COD、余氯、葉綠素a、藻藍蛋白等水質監(jiān)測指標和水質生物監(jiān)測預警信息系統(tǒng)。白河南水北調來水入庫匯水區(qū)域水環(huán)境監(jiān)測站建設的必要性體現在提高南水北調來水水環(huán)境管理調度能力，提升密云水庫水華防治和預警能力，建立生物預警系統(tǒng)，指導水質安全管理長效機制建設，積累水質檢測站網建設與管理經驗等五個方面的建設。2.1 提高南水北調來水后的水庫水質管理調度能力密云水庫現有的水質安全管理工作以各個監(jiān)測站點為單位，相互孤立，缺乏整合。及時整合密云水庫2011年建立的化驗分析數據管理系統(tǒng)

16、及已有的自動監(jiān)測數據管理系統(tǒng)，集成白河電站水質監(jiān)測站、水環(huán)境監(jiān)測中心、庫東浮標預警站等站點的監(jiān)測信息，搭建以水九出水水質保障為目標的水環(huán)境管理平臺，大大提高密云水庫供水水質安全管理能力。白河電站的水環(huán)境管理平臺具有以下幾項功能。（1）實時顯示水質情況采集水環(huán)境監(jiān)測數據信息、翁溪莊泵站水質預警信息及局部視頻信息后，實時傳輸至白河電站水質監(jiān)測站、水環(huán)境監(jiān)測中心，可遠程關注水質情況，及時發(fā)現風險事故。溪翁莊泵站南水北調來水水質中余氯是重點關注指標。為了防止輸水管線管壁滋長藻類和細菌，南水北調入密云水庫輸水管線建設項目在管線前段投加了液氯，由此產生的超量余氯會對水庫中的浮游生物、動物幼蟲和生殖繁衍產生

17、巨大破壞，因此需重點監(jiān)測預警，及時調度翁溪莊泵站投加量，使入庫來水不得檢出余氯。發(fā)生超標時需立即使用粉末活性炭吸附消除。（2）綜合評價水質及毒理情況根據采集的水質監(jiān)測數據信息，應用系統(tǒng)中的數據分析處理軟件，結合監(jiān)測數據存儲數據庫，自動生成相關曲線圖、柱狀圖，關注異常數據，并進行自行/人為診斷，綜合評價水質情況。（3）統(tǒng)計水質變化情況根據采集的水質監(jiān)測數據信息，應用系統(tǒng)中的數據分析處理軟件，結合監(jiān)測數據存儲數據庫，自動生成月度/季度/年度水質變化曲線圖，高溫季節(jié)每周生成水質變化曲線圖。（4）用于水庫水質目標管理模型的擬定與測算采集的監(jiān)測數據信息可長期儲存，有利于以后的水質模型擬定與測算工作的開展

18、。2.2 提升水華防治和預警能力，保障水質和水生態(tài)安全密云水庫夏季多為“藍藻型水華”。藍藻中的微囊藻能夠產生具肝臟毒性微囊藻毒素( microcystins，MC)，嚴重威脅供水安全；錐囊藻和角甲藻等雖不能形成藻類暴發(fā)，但能產生魚腥味的物質，可能導致水體異味的出現。水華的發(fā)生主要是由多種外界因素共同作用而導致的，容易導致水華發(fā)生的外界因素主要為：水體流速小于0.05米/秒，水體交換量低；總氮大于0.2 mg/L，總磷大于0.02 mg/L；溫度在25 28，光照強度在350 500E左右時；水中的葉綠素含量在45.0 48.0g Chla/L以上；低氣壓會誘導藻類大量上?。唤邓繙p少，庫容量降

19、低，營養(yǎng)物質濃度升高。根據密云水庫多年的水質監(jiān)測數據資料顯示，2001 2010年5月份密云水庫金鉤圍堰、庫東兩個監(jiān)測點的營養(yǎng)狀態(tài)指數基本均滿足；水體處于中營養(yǎng)狀態(tài)。恒河監(jiān)測點除2006年與2009年，水體處于貧營養(yǎng)狀態(tài)，其他年份也均處于中營養(yǎng)狀態(tài)。2008年與2010年7個監(jiān)測點的營養(yǎng)狀態(tài)指數均，水體呈中營養(yǎng)狀態(tài)；2009年7個監(jiān)測點的營養(yǎng)狀態(tài)指數均為8年間最低值，且基本均30，水體呈貧營養(yǎng)狀態(tài)，分析產生該現象的原因在于2008年降雨較少，而2009年降雨量豐富，雨量的多少可以稀釋或增加污染物的濃度，從而使得營養(yǎng)狀態(tài)指數整體下降或升高。整體來看，密云水庫水體基本呈中營養(yǎng)/貧營養(yǎng)狀態(tài)，容易在氣

20、象條件滿足的條件下誘發(fā)藍藻水華。另一方面，南水北調源頭丹江口水庫的藻類生長類型為藍藻-硅藻類型，而南水北調受水端密云水庫為硅藻-藍藻類型，2種藻華類型及水質水化學特征不同的水體匯兌后，水華衍變趨勢及藻類生消態(tài)勢不明，匯水區(qū)域水華狀況發(fā)展走向面臨不可控的局面。因此，必須強化和整合白河區(qū)域水華預警手段，當監(jiān)測到庫東及白河電站水中葉綠素a、藻藍蛋白的含量及水溫氣象等多要素同時超過一定數值范圍時，可啟動水華預警功能，同時可根據葉綠素a及藻藍蛋白的含量梯度，給出不同危險級別的水華預警。同時啟動水面推流器等防治工作，制定防治水華措施，防止局部水域水華的發(fā)生。2.3 建立生物預警系統(tǒng)密云水庫目前只有第九水廠

21、設有水質生物預警系統(tǒng)，其他的三個水質自動監(jiān)測站均沒有設水質生物預警系統(tǒng)。而白河電站作為南水北調進入密云水庫來水的入口，地理位置非常重要，是保證密云水庫水環(huán)境安全的首要關卡。因此，在白河電站自動監(jiān)測站增設生物預警系統(tǒng)以提高生物毒理安全監(jiān)測預警，迅速作出應急措施，保障水庫水環(huán)境安全是非常必要的。2.4 指導水質安全管理長效機制建設白河電站的水環(huán)境目標管理平臺建立后，利用長期的監(jiān)測數據，可開展密云水庫水質模型的擬定與測算工作，進一步明確密云水庫需關注的重要水質指標，確定必須嚴格執(zhí)行的規(guī)范監(jiān)測動作，構建密云水庫水質目標管理系統(tǒng)核心站網，全面提升水環(huán)境管理的科學性、有效性，推動水質安全管理工作走向依靠科

22、學手段、構建長效機制。同時，這將為南水北調來水做好技術支持與數據準備，降低南水北調來水后密云水庫水質安全出現問題的風險。2.5 積累水質監(jiān)測站網建設與管理經驗水庫水環(huán)境管理的基礎是動態(tài)數據庫的建設，包括水文、水質、主要污染物動態(tài)衍變指標、生物表征數據的監(jiān)測成果。這些動態(tài)數據庫建設的基本條件便是完善的監(jiān)測站網，白河電站監(jiān)測站的集成建設是密云水庫水環(huán)境信息化平臺建設四大骨干監(jiān)測站建設的又一里程碑項目，也可以稱作是水質監(jiān)測站網的“示范工程”。密云水庫現有的監(jiān)測站多為人工監(jiān)測，耗時耗力，自動化、信息化水平不夠，數據處理和評價手段不足，限制了密云水庫水環(huán)境管理能力的拓展。白河電站水質監(jiān)測站的建設，可實現

23、對總磷、總氮、COD、余氯、葉綠素等的實時監(jiān)測。通過數字通道、模擬通道、開關量通道采集監(jiān)測儀表的監(jiān)測數據、狀態(tài)等信息，然后通過無線網絡將水質、視頻監(jiān)測信息完整、安全和實時地分別傳送到本站監(jiān)控站，第九水廠取水口水質監(jiān)測站和水環(huán)境監(jiān)測中心，實現多方位實時監(jiān)控，有效保證首都供水安全。在未來幾年的項目實施計劃中，將進一步改造并完善入庫河流及庫區(qū)現有的其他自動監(jiān)測站，密云水庫庫區(qū)及水庫流域乃至南水北調入密云水庫沿線均將增設更多的水質自動監(jiān)測站、浮標站、視頻監(jiān)控器，所有的水質、生物、水文、氣象和視頻監(jiān)測數據都將無線網絡傳送到監(jiān)控中心，建立一套完善的在線監(jiān)測預警系統(tǒng)。白河電站的集成建設將充分積累水庫水質監(jiān)測

24、站網建設的寶貴經驗，為以后的工作打下基礎，做出示范，并有望推廣至其他水庫的水質安全管理系統(tǒng)，推動全國水庫水質安全管理水平的提升。第三章 項目建設原則和目標3.1 建設原則（1）堅持預防為主，保護與管理結合原則以水環(huán)境管理系統(tǒng)為響應評估手段，統(tǒng)籌“治、保、養(yǎng)、管”四項工作。及時整合白河電站、溪翁莊鎮(zhèn)泵站等水環(huán)境信息，預防白河電站區(qū)域的水華暴發(fā)和水質突發(fā)事件。制定水環(huán)境管理程序，實施管理能力建設和信息化、模塊化調度管理方案，提升水庫水環(huán)境管理工作的科學性和有效性。（2）因地制宜，建立長效機制原則充分利用現有的條件和設施，以人為本，依靠水環(huán)境科技成果和信息化手段，制定系統(tǒng)規(guī)劃，優(yōu)化與整合現有管理資源

25、，實施目標清晰、措施得力、低成本、高效率的水源地管理能力建設。（3）先進性原則采用的系統(tǒng)結構應該是先進的、開放的體系結構以及系統(tǒng)使用中的科學性。全部采用數字化集中處理和管理，實現不同媒體之間的通信和轉換。（4）實用性原則能夠最大限度的滿足實際工作要求，把滿足用戶的業(yè)務管理作為第一要素進行考慮，采用集中管理控制的模式。在滿足功能要求和技術指標要求的基礎上盡量簡化設計，堅持實用化，盡量減少依賴大量人力、實施繁雜程序，避免誤操作。（5）經濟性原則在現有經費條件下，最大可能發(fā)揮已有設施的作用。在保證系統(tǒng)先進、可靠和高性價比的前提下，通過優(yōu)化系統(tǒng)設計達到最佳的經濟性目標。（6）可擴充、可維護性原則要為系

26、統(tǒng)以后的升級預留空間，系統(tǒng)維護是整個系統(tǒng)生命周期所占比例最大的，在設計之初要充分考慮結構設計的合理和規(guī)范，保證對系統(tǒng)的維護可以在很短時間內完成。可接入白河、庫東等信息，適時加載新增水質信息和全庫的視頻會商能力。（7）高可靠性原則采用系統(tǒng)集成設計方式，選用成熟可靠、性能穩(wěn)定的設備和配件，系統(tǒng)關鍵部分采用冗余設計，具備一定的容錯能力以及抗干擾能力。確保系統(tǒng)建成后穩(wěn)定可靠的運行。（8）易操作、易管理原則提供良好的操作界面，方便用戶操作，特別是根據實際的應用特色，在操作控制上符合基本使用習慣。確保沒有任何技術基礎的工作服務人員能夠順利自如的操作整套系統(tǒng)，實現各種功能。3.2 建設目標整合白河電站現有的

27、水環(huán)境管理條件，開發(fā)數據采集、存儲、分析評價、監(jiān)控、調度會商決策支持體系，提升密云水庫水質目標管理能力；保證白河電站的南水北調來水入水安全，為其他水質監(jiān)測站網建設提供示范；積極配置南水北調來水后的水質監(jiān)測預警條件。第四章 建設內容密云水庫白河電站水質監(jiān)測站是在水庫白河電站南水北調來水區(qū)域設置適宜的水質監(jiān)測設備及水環(huán)境信息采集設備，預留溪翁莊泵站等水質預警信息，將各種水環(huán)境數據集中處理，同屏分析展示，大大提高了水質監(jiān)測的安全性，可靠性及庫區(qū)的綜合管理能力，為快速處置突發(fā)事件提供可靠的依據平臺。監(jiān)測項目主要包括白河電站水質監(jiān)測數據（總磷、總氮、COD、余氯、葉綠素、藍藻）的實時監(jiān)控，白河主壩水質生

28、物預警站的魚類游動圖像及報警信息的實時監(jiān)控，溪翁莊鎮(zhèn)泵站水質信息的實時監(jiān)控，大壩信息的實時視頻監(jiān)控，新增白河電站管理站大門的實時視頻監(jiān)控，以及水質信息的綜合評價等。該平臺的建設不僅能作為水質的監(jiān)控中心，還能在出現緊急情況時作為管理者的指揮中心和調度中心，并能拓展成為先進高效的多媒體會議平臺，其地位及重要性不言而喻。本方案根據實際出發(fā)，白河電站監(jiān)測站的建設利用現有白河電站西側一院落和房舍，進行修繕改造，配套工作及生活設施，并安裝在線TN、TP、COD、余氯監(jiān)測設備及水質生物預警系統(tǒng)，增設數據傳輸網絡，安裝數據存儲及大屏幕顯示系統(tǒng)，建立綜合的水質監(jiān)測預警及會商決策管理平臺（圖4-1）。圖4-1白河

29、電站監(jiān)測站示意圖4.1水質在線監(jiān)測設備南水北調源水區(qū)丹江口水庫和受水區(qū)密云水庫水質水化學特征存在明顯差異。當兩種水源匯兌之后，密云水庫的水生態(tài)發(fā)展走向面臨不可控的局面。溪翁莊鎮(zhèn)泵站水域是白河電站之前的重點水質目標管理區(qū)域，南水北調途徑溪翁莊鎮(zhèn)，其來水與來自庫西的白河流域來水在此匯兌，其水質、水化學與水生態(tài)特性體現了兩條主要流域來水的特征，也反應了水庫周邊及上游的水污染態(tài)勢及水環(huán)境衍變狀況。密云水庫管理處將此區(qū)域作為水質監(jiān)測的重要站點，一直開展主要水質指標監(jiān)測工作。白河電站區(qū)域的水質富營養(yǎng)化趨勢會明顯發(fā)生變化。富營養(yǎng)化是指水體中氮、磷營養(yǎng)物質過量引起浮游植物大量生長，導致水質惡化等一系列問題的現

30、象。4.1.1 總磷、總氮水體中氮污染主要來自農業(yè)活動，特別是硝酸鹽的使用，以及微生物的固氮作用，磷通常來源于市政污水排放，特別是洗滌劑及磷肥的使用。池塘、河流、湖泊、水庫等水體受到污染，氮、磷等營養(yǎng)物質大量增加，致使水體達到富營養(yǎng)化或重富營養(yǎng)化狀態(tài)，在一定的溫度、光照等條件下，某些藻類發(fā)生暴發(fā)形成水華?？梢姷椎葼I養(yǎng)元素是發(fā)生水華現象的最重要的物質基礎。通過對密云水庫水質的多年監(jiān)測與分析，近幾年水體氮、磷等營養(yǎng)元素含量均有下降的趨勢。目前，水庫水質維持在二類水附近，其中氮含量為0.5-1.5mg/L，存在氮含量超標的情況，而磷含量水平較低，為0.01-0.03mg/L,穩(wěn)定維持在二類水之內。

31、多年平均氮磷比為38.4:1，磷為密云水庫生物生產力的主要限制性因子。因此在嚴格控制磷源輸入的條件下，加強對氮源污染的監(jiān)測與控制，防治氮源污染進一步擴大，是防治密云水庫水體富營養(yǎng)化的根本措施。南水北調來水在白河電站區(qū)域匯入密云水庫，加強該區(qū)域水體氮、磷實時監(jiān)測對于分析匯水后水質水生態(tài)演變趨勢，防治水體富營養(yǎng)化有重要意義。1）在線總磷分析儀在線總磷分析儀其整機運行成本低，采用PLC控制，可靠性高，抗干擾能力強，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。智能故障自診斷功能，儀器管理和維護十分方便。斷電保護設計，具有斷電、再上電的數據自動恢復功能。其特點優(yōu)勢如下：1 本儀器采用的方法與國家標準GB11893-89規(guī)定的

32、方法的相似，與實驗室分析具有很好的相關性；符合行業(yè)標準HJ/T103-2003中規(guī)定的各項參數。2 采用特殊光電比色方法，消除顏色、懸浮物、濁度造成的干擾。3 試劑更換周期1次/30天，每次分析成本0.2元/次，整機運行成本低。4 采用PLC控制，可靠性高，抗干擾能力強，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。5 智能故障自診斷功能，儀器管理和維護十分方便。6 斷電保護設計，具有斷電、再上電的數據自動恢復功能。7 采樣方式可選為定時、等間隔兩種采樣方式可選。8 有超標報警功能，與采樣器配合使用，實現超標留樣。9 具有網絡功能，通過網絡平臺，可實現數據共享及遠程控制。在線總磷分析儀的工作原理：1.化學反應原理：多

33、磷酸鹽和一些含磷的化合物在高溫、高壓的酸性環(huán)境中水解，生成正磷酸根，剩余穩(wěn)定的磷化物被強氧化劑-過硫酸鈉氧化成正磷酸根。正磷酸根離子在含鉬酸鹽的強酸溶液中，能和銻形成一種化合物，此化合物又被抗壞血酸（維生素C）還原成磷鉬酸鹽，并呈現出藍色。在測定范圍內，其顏色強度和樣品中正磷酸根離子濃度成正比，因此，通過測量顏色變化的程度，就可以測量樣品中總磷的濃度。2.儀器工作原理：總磷測量：在測量模式下，儀器首先用樣品沖洗比色池，然后在比色池內加入試劑A 和經過預處理的樣品。兩者混合后，在高溫、高壓下進行反應，然后立即被冷卻。為了測量經過反應而得到的所有正磷酸鹽的濃度，試劑泵同時向比色池內加入試劑C 和D

34、，并混合勻。反應結束后，LED 光度計測量溶液的吸光度，并且和反應前測量得的結果進行比較，從而計算出總磷的濃度值。正磷酸鹽測量：在測量模式下，儀器首先用樣品沖洗比色池，然后在比色池內加入試劑A。經過加熱，氧化劑被破壞，轉化成硫酸。冷卻后，蠕動泵再往比色池內加入樣品、試劑C 和試劑D。樣品和試劑經過混合、反應后，由LED 光度計測量生成溶液的吸光度，并與反應前測得的結果進行比較，從而計算出正磷酸鹽的濃度。監(jiān)測過程流程圖如下：圖4-2 在線總磷分析儀工作流程圖2）在線總氮分析儀（1）原理總氮在線過程分析儀秉承堅固耐用的設計理念，擁有獨特的濕法化學氧化技術提供快速、可靠的水體總氮監(jiān)測結果。在分析氮化

35、合物時，它比常規(guī)分析儀更安全、更迅速且更經濟。事實證明，它可在水處理廠以N信號作為函數進行調節(jié)，而且將其用于河流監(jiān)測項目時，其正常運行時間超過98%。另外，現有分析特定氮化合物的專用分析儀配置可供選擇。以下流程圖解釋分析步驟。將樣品與兩種特制SuperOxi氧化試劑混合。在氧化容器中加熱氧化該混合物若干分鐘。在此過程中，所有（有機與無機）氮化合物經氧化轉變?yōu)橄跛猁}（NO3）。由于只有亞硝酸鹽（NO2）化合物可通過比色（分光光度測定）檢測量化，因此，硝酸鹽將利用一種還原劑（硫酸肼）還原為亞硝酸鹽。分析容器中形成的亞硝酸鹽與顯色劑反應，產生一種深紫色的復合物。溶液在540nm 時用光度計測出光吸收

36、，而且吸收與樣品中氮的總含量直接相關。圖4-3 在線總氮分析儀原理（2）用戶界面與信息傳輸在線總氮分析儀使用方便的工業(yè)計算機控制分析儀的所有操作和功能，并可提供幾種通信選項。標準4-20mA通信輸出作為過程控制簡單易用的界面連接。分析結果以時間函數的圖形顯示，并使用固態(tài)數據記錄儀進行備份。VALUES”（數值）顯示用數字表示的分析結果。所有屏幕和子菜單中都包括緊急“停止（STOP）”，按下“停止（STOP）”將終止所有分析操作，直到采取進一步行動。工業(yè)計算機配備一個固態(tài)數據記錄儀。過去1000次分析結果的歷史記錄（按個別參數）可通過數據表按時間順序直觀顯示，同樣還可通過密封的USB端口輸出。圖

37、4-4 數據顯示界面4.1.2 化學需氧量（COD）有機化合物（Organic Compound）主要由氧元素、氫元素、碳元素組成。有機物是生命產生的物質基礎。自然水體有機物主要來源為生產生活污水排放和水生生物及微生物死亡腐爛殘存。有機物包括腐殖質和非腐殖質兩類，其中腐殖質分子量較低，為無定形的、褐色或者黑色的、親水的、酸性的、高分散的物質，這些物質大部分是膠體微粒，部分是溶液狀態(tài)，部分是懸浮物狀態(tài)。非腐殖質包括可以辨認化學特征的化合物，有碳水化合物、蛋白質、肽類、氨基酸、脂肪和色素等許多低分子有機物質。一般來說，這類化合物易被微生物分解，其殘留是相當低的。有機物在水體中大量累積，不僅導致水體

38、富營養(yǎng)化，引發(fā)水華暴發(fā)，而且有機物微生物分解過程中，消耗大量的水體溶解氧，導致水體溶解氧下降，而引起有機物厭氧分解，產生惡臭，危害水生生態(tài)系統(tǒng)健康。一些有機金屬絡合物本身具有較大的生物毒性，如有機汞化合物、有機錫化合物和有機鉛化合物，這些污染物質隨水體進入生物鏈，并在生物體內累積，對生態(tài)系統(tǒng)及人類產生嚴重的毒害作用。另外，石油及其化工產品的泄漏導致水體污染，對水生態(tài)系統(tǒng)產生的危害也不容忽視。化學需氧量（COD），是在一定的條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質多少的一個指標。水中的還原性物質有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機物。因此

39、，化學需氧量（COD）又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標?；瘜W需氧量（COD）的測定，目前應用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。地表水中有機物含量的監(jiān)測通常采用重鉻酸鉀氧化法。密云水庫COD含量較低，一般在10mg/L以下，加強對匯水區(qū)域COD含量的監(jiān)測不僅有助于研究匯水后水質水生態(tài)的演變趨勢，而且為水體有機污染及突發(fā)污染事件提供預警。COD測量的分光光度法是在重鉻酸鉀標準法的基礎上進行的，它的區(qū)別在于不使用硫酸亞鐵銨滴定重鉻酸鉀，而是使用吸收光譜原理，在波長600nm處測定Cr3+的吸光度，而Cr3+是Cr6+在反應中還原的結果，因此Cr3+的吸光度曲線，可以表示出水樣中C

40、OD值。測量原理如下圖所示。圖4-5 COD測量原理 COD監(jiān)測儀測量精度為3%，工作電壓為220V交流電。4.1.3 余氯為了防止輸水管線管壁滋長藻類和細菌，南水北調入密云水庫輸水管線建設項目在管線前段投加了液氯，氯氣溶于水體后，部分氯氣與水反應生成次氯酸，次氯酸具有強氧化性，具有殺菌抑藻的作用，從而防止管道阻塞，提高管網輸水效率。Cl2+H2O=H+Cl-+HClO(次氯酸)在實際施工過程中，可能會存在液氯投加過多情況，導致部分氯進入水庫，由于次氯酸的強氧化性對生物處理無選擇性，在殺菌抑藻的過程中也會對水體有益微生物產生毒害作用，從而影響生態(tài)循環(huán)，破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對水庫生態(tài)環(huán)境造成破

41、壞。有研究表明，0.2mg/L的氯可以直接殺死冷卻水中60%-80%的藻類，浮游植物對余氯產生的損傷有一定的恢復能力，但恢復后浮游植物種類組成發(fā)生變化。浮游動物對余氯較敏感，較低濃度（一般0.2mg/L）的氯即可對浮游動物產生明顯的影響。余氯對底棲動物影響也較大，余氯可造成貝類濾食率、足活動頻率、外殼開閉頻率、耗氧量、足絲分泌量、排糞量等亞致死參數的降低，從而使貝類失去附著能力，當余氯濃度低于1mg/L時，即導致貝類攝食速率降低。余氯對魚鰓有損傷作用，阻礙魚鰓與水中溶解氧的交換，余氯也可通過魚鰓組織進入血液，導致血液輸氧能力下降。為保護水九區(qū)域水質及水生態(tài)環(huán)境安全健康，及時調度翁溪莊泵站液氯投

42、加量，需加強對匯水區(qū)余氯的實時監(jiān)測預警。下面介紹一種目前常用的在線氯分析儀。CL500在線氯分析儀CL500連續(xù)在線氯分析儀，精確、可靠，用于余氯和總氯殘留的測量。CL500在線氯監(jiān)測儀使用可靠、經濟的比色DPD(N,N-二乙基對苯二胺)化學分析法, 已被證明是測量殘留余氯或總氯的最精確方法。沒有泵或混合部件的磨損，CL500在線氯監(jiān)測儀以最少的維護提供可靠的運行。CL500連續(xù)在線氯分析儀根據用戶可選擇的采樣設置儲存試劑，采樣周期時間90秒-600秒。CL500連續(xù)在線氯分析儀的小容量試劑和樣品室可節(jié)省試劑費用并減少水的消耗?？刹鹦稑悠繁阌谇逑春途S護，可以看見的樣品室，在儀器采樣時可以清晰

43、地觀察樣品杯。CL500連續(xù)在線氯分析儀提供可編程的4-20mA輸出信號，可用于數據記錄器以生成報告，或控制化學進料系統(tǒng)。還有2個用戶可選的高/低限值繼電器，可以觸發(fā)自動撥號器或本地報警系統(tǒng)以用于系統(tǒng)故障的情況。CL500連續(xù)在線氯分析儀的外殼占用空間小、抗腐蝕、防護等級NEMA 4X(IP66)，可以方便地安裝到幾乎任何空間。表4-1 CL500在線氯分析儀技術參數測量范圍0-10mg/l循環(huán)時間用戶可選：90秒-10分鐘分辨率0.01mg/l精度5% 或 0.03mg/l方法USEPA認可的DPD分析法標準輸出4-20mA 和 RS485 Modbus報警2個用戶可選的報警輸出(Form

44、C, 240VAC/2A)工作溫度+5 - +40輸入壓力1-200psi顯示器背光LCD外殼ABS塑料, NEMA 4X, IP66電源100-240VAC, 自動切換, 47-63Hz認證CE, UL, CSA, (ETL, ETLc)尺寸/重量410410260 mm, 3.6kg4.1.4 葉綠素與藍藻葉綠素a作為水體浮游植物現存量的重要表征之一，是水體理化性質和生物指標的綜合表現。藍藻是唯一可產生大量藻青蛋白和藻藍蛋白的藻類，由于藻藍蛋白有特征性的光吸收峰及熒光光譜，常常用來作為檢測藍藻的指標。葉綠素a表征水體浮游植物現存量，可以反映水體中總藻類的發(fā)展變化，而藻藍蛋白則表示水體藍藻的

45、含量。因此，在水生態(tài)分析中，通常把葉綠素a與藻藍蛋白數據對比分析，粗略確定水華類型：葉綠素a含量高，藻藍蛋白含量低，表明水體藻類以綠藻為主，相反葉綠素a含量低，藻藍蛋白含量相對較高，則表明藻類以藍藻為主。由于受到富營養(yǎng)化的影響，淡水水體中常常有藍藻水華的發(fā)生。藍藻在生長和分解過程中，會產生藍藻毒素，具有很強的肝毒性并能引發(fā)三致，對水生態(tài)系統(tǒng)的危害更大。南水北調水源來自于丹江口水庫，其水華類型為藍藻硅藻型，南水北調來水接受區(qū)密云水庫水華類型為硅藻藍藻型，加強對匯水區(qū)葉綠素a及藻藍蛋白的實時監(jiān)測，對于分析匯水后水華類型轉變、水質水生態(tài)演趨勢及水華防治措施實施提供依據。 氮、磷是水體浮游植物生長必不

46、可少的物質基礎，其含量變化可影響浮游植物的數量，而浮游植物的生長狀況又可導致營養(yǎng)鹽含量的變動。葉綠素a作為浮游植物存量的表征指標與氮、磷含量的關系較為復雜。故要對水華發(fā)生提供預警信息，防止密云水庫發(fā)生水華，必須對水質情況進行全面監(jiān)測，包括：總磷（TP）、總氮（TN）、葉綠素、藻藍蛋白、化學需氧量（COD）等水質參數，水溫、風速、風向、降雨等氣象指標。本次建設的浮標站的監(jiān)測指標有：葉綠素、藻藍蛋白、水溫、水位、風速、風向、氣溫、相對濕度、雨量、日照強度，本方案設計通過軟件拓展開發(fā)將以上各個參數數據信息及分析結果接入大屏幕監(jiān)控系統(tǒng)進行展示，并根據密云水庫水華防治預案中水華預警級別進行報警，給管理人

47、員提供依據進行處置。（1）藍藻在線分析儀藍藻在線分析儀是專門測量水體藍藻濃度的高精度儀器，體積小巧，在環(huán)境監(jiān)測、地表水監(jiān)測、海洋研究、廢水處理等領域應用廣泛。該設備通過測量藍藻體內藻青蛋白（phycocyanin）和衍生的藻藍蛋白（藍藻是唯一可產生大量藻青蛋白和藻藍蛋白的藻類）在高能LED激發(fā)下釋放出的熒光能量來計算藍藻的含量。技術特點：靈敏度高，響應快速，穩(wěn)定可靠。量程可選，自動日光補償。低功耗，操作維護簡便。（2）葉綠素在線監(jiān)測儀采用活體測定方法，即利用了葉綠素熒光響應的特征，在特定的波長光照下釋放出熒光，熒光強度正比于葉綠素濃度。葉綠素在線監(jiān)測儀解決了傳統(tǒng)方法中的測試程序耗時、需要有經驗

48、的分析人員方能確保良好的數據及長期的一致性、不能用于連續(xù)監(jiān)測等缺點。不僅如此，由于測量在水體中直接進行，無需把細胞攪破，故能真實反應細胞中葉綠素在現場條件中鮮活的表現，從而真實、及時判斷當前的水體狀況，如有害藻華、赤潮。葉綠素在線監(jiān)測儀規(guī)格表4-2綠素在線監(jiān)測儀規(guī)格參數測量范圍檢出限分辨率線性葉綠素0-400微克/升 葉綠素a；0-100RFU0.1微克/升 葉綠素a 30.1微克/升 葉綠素a；0.1RFUR20.999944.2 水質在線監(jiān)測設備輔助設施4.2.1總磷、總氮、COD、余氯在線監(jiān)測儀配套設備實現對總磷、總氮、COD，余氯的在線監(jiān)測，需要抽取水庫水至監(jiān)測站房，設立流通池、儀器箱

49、（帶USP電源）、固定儀器的安裝支架、電纜，樣品管道等配件。化驗室需設置一臺反滲透-精床純水設備，出水量5L/h。配套一臺數采設備到站房中采集總磷、總氮、COD和余氯的儀器監(jiān)測數據，利用GPRS/3G無線鏈路方式將數據傳輸到本站監(jiān)控室以及水環(huán)境監(jiān)測中心、水九監(jiān)控站?？偭?、總氮監(jiān)測儀輸出4到20毫安模擬量作為與數采設備的數據接口。其他儀器提供標準485接口，實現與數采設備之間的通信。4.2.2浮標監(jiān)測系統(tǒng)在白河電站監(jiān)測站建設浮標站，實現對葉綠素a、藍藻及氣象和水文參數（風速、風向、氣溫、相對濕度、水位、水溫、雨量等）的實時監(jiān)測，需配套安裝浮標體，數據采集及傳輸的數采設備，太陽能供電板和水底固定設

50、施。浮標系統(tǒng)安裝到離白河主壩南水北調從溪翁莊泵站來水的入口處1公里左右的位置。供電方式選擇白河電站水質監(jiān)測站浮標站的建設場地位于密云水庫水面之上，故選擇人工運營維護成本低的太陽能供電技術。太陽能供電是指通過利用太陽能通過正負極磁場產生電流。目前廣泛運用于民用、工業(yè)供電。太陽能供電的工作原理：白天在光照條件下，太陽電池組件產生一定的電動勢，通過組件的串并聯(lián)形成太陽能電池方陣，使得方陣電壓達到系統(tǒng)輸入電壓的要求。再通過充放電控制器對蓄電池進行充電，將由光能轉換而來的電能貯存起來。晚上蓄電池組為逆變器提供輸入電，通過逆變器的作用，將直流電轉換成交流電，輸送到配電柜，由配電柜的切換作用進行供電。蓄電池

51、組的放電情況由控制器進行控制，保證蓄電池的正常使用。光伏電站系統(tǒng)還應有限荷保護和防雷裝置，以保護系統(tǒng)設備的過負載運行及免遭雷擊，維護系統(tǒng)設備的安全使用。 太陽能供電的組成部分及作用：（1）太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。太陽能電池板的質量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質量和成本。 （2）太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其他附加功能如光控開關、

52、時控開關都應當是控制器的可選項。（3）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。（4）逆變器：在很多場合，都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由于太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場合，需要使用多種電壓的負載時，也要用到DC-DC逆變器，如將24VDC的電能轉換成5VDC的電能（注意，不是簡單的降壓）。 太陽供電系統(tǒng)工作時無需水、

53、油、汽、燃料，只要有光就能發(fā)電，是清潔、無污染的可再生能源，而且安裝維護簡單，使用壽命長，可以實現無人值守，倍受人們的青睞，是綠色、環(huán)保的新能源，具有前期投入較高，后期運營費用低廉的特點。數據傳輸方式選擇白河電站監(jiān)測站浮標站的建設場地位于密云水庫水面之上，數據傳輸距離遠，運營維護難度較大，故選擇基于GPRS/CDMA/3G網絡的無線傳輸系統(tǒng)。無線傳輸系統(tǒng)的特點（1）成本廉價：無線數據傳輸方式無需架設電纜或挖掘電纜溝，只需要在每個終端連接無線數傳電臺和架設適當高度的天線就可以了，比如無線針孔攝像頭。相比之下無線數據傳輸方式，節(jié)省了人力物力，節(jié)省了投資。（2）適應性好：有線通訊的局限性太大，在遇到

54、一些特殊的應用環(huán)境，比如遇到山地、湖泊、林區(qū)等特殊的地理環(huán)境或是移動物體等布線比較困難的應用環(huán)境的時候，將對有線網絡的布線工程有著極強的制約力，而無線針孔攝像頭這種無線數據傳輸方式將不受這些限制，所以說無線數據傳輸方式比有線通訊有更好的更廣泛的適應性，幾乎不受地理環(huán)境限制。（3）擴展性好：在用戶組建好一個通訊網絡之后，常常因為系統(tǒng)的需要增加新的設備。如果采用有線的方式，需要重新的布線，施工比較麻煩，而且還有可能破壞原來的通訊線路，但是如果采用無線數據傳輸方式，只需將新增設備與無線數傳電臺相連接就可以實現系統(tǒng)的擴充了，相比之下有更好的擴展性。（4）設備維護更容易實現：有線通訊鏈路的維護需沿線路檢

55、查，出現故障時，一般很難及時找出故障點，而采用無線數據傳輸方式只需維護數傳模塊，出現故障時則能快速找出原因，恢復線路正常運行。4.3 水質生物預警信息系統(tǒng)飲用水是人類生存的基本需求，飲用水水源安全問題，直接關系到廣大人民群眾的健康。隨著社會經濟的發(fā)展和城市化進程的加快，飲用水源地的安全監(jiān)測體系的不完善以及突發(fā)污染事故應急保障措施薄弱等使安全形勢日益突出，白河主壩作為南水北調工程來水調入水庫的入口，來水和原水匯兌后水質變化不可預測，因此建立科學有效的日常監(jiān)控體系，并對原水水質安全進行及時、準確的預警非常需要。采用生物監(jiān)測與理化綜合監(jiān)測相結合，運用生物學方法和毒理學方法對環(huán)境污染進行分析評估是目前

56、的技術發(fā)展趨勢。實現水體突發(fā)性污染事故的安全預警，并對水體內的多種污染物的綜合毒性進行智能化分析對白河主壩水體在線生物監(jiān)測意義重大。智能化綜合集成生物毒性在線監(jiān)測設備通過耦合基于生物毒性的污染物風險預警模型數據庫和智能化解析判斷軟件對多參數信號進行智能化解析判斷。系統(tǒng)不僅提供“常規(guī)指標超標”和“綜合生物毒性”的報警，而且能夠判斷水質污染程度、污染類型，自動分析產生毒性的可能原因。在線監(jiān)測設備如下圖4-6所示。圖4-6 水質生物預警在線監(jiān)測設備水生生物在遭遇有毒化學物質污染或水質惡化時會自主發(fā)生行為上的改變（如逃逸），當發(fā)生嚴重污染或人為投毒時其運動行為強度會大幅度下降，甚至由于死亡而停止運動。

57、水質在線生物安全報警系統(tǒng)是在該原理上實現定點、多向、實時、遠程控制報警。4.4 視頻信息監(jiān)控4.4.1 大壩視頻監(jiān)控信息增設有線傳輸為了有效防止投毒等不安全事件的發(fā)生，已在白河電站監(jiān)測站旁布設了紅外監(jiān)控攝像頭，目前處于單獨管理狀態(tài)。擬通過有線方式將實時視頻圖像監(jiān)控信息傳輸到白河電站水質監(jiān)控站，實現集中監(jiān)控管理，及時有效防止不安全事故的發(fā)生。4.4.2 增設院門口視頻信息監(jiān)控白河電站管理處大門口新添視頻監(jiān)控器，實時監(jiān)控門口車輛與人員出入情況，防治可疑人員及車輛的進入，做到有效封閉管理。實時視頻圖像監(jiān)控信息通過有線方式傳輸到白河電站水質監(jiān)控站，引入大屏幕監(jiān)控系統(tǒng)和硬盤數字錄像系統(tǒng)，監(jiān)控資料保持一周的歷史數據查詢，重要錄像數據可手工備份做為突發(fā)事件的證據存檔。4.5水常規(guī)自動監(jiān)測設備改造由于白河電站已有水常規(guī)、總磷、總氮和COD監(jiān)測設備購買較早，功能配置相對落后，其監(jiān)測數據無法融合到新的水環(huán)境數據庫中。因此，通過對白河電站已有的水常規(guī)、總磷、總氮和COD自動監(jiān)測設備進行改造，增配數據采集設備，將水常規(guī)數據接入到新建的水環(huán)境信息采集系統(tǒng)的水環(huán)境