理论教育 野外监测系统应用于变化环境下的鄱阳湖水文水资源研究

野外监测系统应用于变化环境下的鄱阳湖水文水资源研究

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:2.2.2.1 水流(水量)监测1.监测项目这主要包括三个方面:鄱阳湖湖面与入湖五河尾闾水位、流态、流量、波浪。底质监测点与水质监测点一致。

野外监测系统应用于变化环境下的鄱阳湖水文水资源研究

2.2.2.1 水流(水量)监测

1.监测项目

这主要包括三个方面:

(1)鄱阳湖湖面与入湖五河尾闾水位、流态(流速、流向)、流量、波浪。

(2)鄱阳湖湖面与滨湖地区水文气象要素主要有降水、蒸发、气温、风速、风向、湿度、日照、日辐射、气压、地温、能见度、天气现象。

(3)滨湖地区地下水水位、水温、水质、土壤墒情、水汽通量。

2.站点布置

鄱阳湖水文生态监测研究的水流(水量)监测,依据水文站网布设有关规范、规程,充分依托鄱阳湖区现有水文站网。在此基础上,进一步优化、调整、充实水文站网,以满足鄱阳湖水文生态监测研究水流(水量)监测的需要,形成完整的鄱阳湖水文生态监测站网体系。其具体布置如下:

(1)鄱阳湖湖面水位监测,共布设12处监测站,分别是:湖口站、屏峰站、星子站、都昌站、棠荫站、南峰站、龙口站、康山站、吴城站、永修站、共青站、三阳站,其中屏峰站和龙口站新建水位自动在线监测系统,共青站为新建水位站。

(2)鄱阳湖湖面流态(流速、流向)监测,站点布设与水环境常规监测站点相同,实行同步监测。

(3)鄱阳湖湖面波浪监测,新设棠荫站,新建波浪自动在线监测系统。

(4)入湖五河尾闾水位监测,共布设16处监测站,分别是:外洲站、昌邑站、蒋埠站、滁槎站、楼前站、李家渡站、梅港站、渡峰坑站、虎山站、万家埠站、虬津站、梓坊站、岗前站、石门街站、古县渡站、大溪渡站。

(5)入湖五河尾闾流态(流速、流向)、流量监测,共布设20处监测站,分别是:赣江的外洲站、滁槎站、楼前站、蒋埠站、昌邑站;抚河的李家渡站、三阳站;信江的梅港站、大溪渡站;昌江的渡峰坑站、古县渡站;乐安河的虎山站、石镇街站;修河的万家埠站、虬津站、永修站;博阳河的梓坊站;清丰山溪的岗前站;西河的石门街站;彭冲涧水的彭冲涧站。其中滁槎、楼前、蒋埠、昌邑、三阳、大溪渡、石门街、古县渡8站为扩建站(由水位站扩建为巡测流量站)。

(6)入江水道的水位、流态(流速、流向)、流量监测,布设1个控制监测站,即星子水文站,在枢纽工程建设前,新建巡测流量站。

(7)鄱阳湖湖面与滨湖地区水文气象要素监测,共布设2处监测站,分别是:棠荫站、康山站,需要重新建设。

(8)滨湖地区地下水水位、水温、水质监测,共布设6处监测站,分别是:星子站、都昌站、康山站、昌邑站、余干站、水科院站,其中都昌站和康山站为新建站。

(9)滨湖地区土壤墒情监测,共布设9处监测站,分别是:泽泉站、周溪站、康山站、文桥站、虬津站、进贤站、都昌站、高家岭站、余干站,其中泽泉站、周溪站、康山站、文桥站为新建站。

(10)蛇山岛水汽通量监测系统,进行湖面不同高度水汽、热量和二氧化碳通量及其梯度监测。此项目建设将填补我国在大型湖泊开展同类监测研究的空白。

3.数据存储和传输

对于自动在线监测获得的数据,通过配置服务器、工作站、液晶大屏幕、绘图仪、网络打印机、交换机、路由器等硬件,开发数据库、监控等软件,建立具有数据自动存储、传输、接收、处理、分析、查询等综合功能的数据集成系统,实现远程控制水文气象监测参数设置、实时数据接收、处理、入库、报表自动生成等功效。

对于人工监测获得的数据,通过人工录入进入数据集成系统,实现数据入库存储、自动处理、报表自动生成等功能。

2.2.2.2 水质监测

1.监测项目

监测项目包括:水温、湖流、p H值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、总氮、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、铬(六价)、铅、氰化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、硫化物、粪大肠菌群、叶绿素a、透明度;地表水选测项目为电导率、悬浮物、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、硫化物、总铬、总硬度、钙、镁、铁、锰、细菌总数、总大肠菌数、氧化还原电位、游离二氧化碳、侵蚀性二氧化碳、氯化物、硫酸盐、总碱度、碳酸盐、重碳酸盐、矿化度、凯氏氮、总氰化物、溶解性总固体、部分有机物

水质自动监测站监测项目为常规五项参数(水温、p H值、电导率、溶解氧、浊度)及高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、总有机碳、叶绿素a、藻类、水位、风速、风向、波浪等。

底质常规监测项目为p H值、氧化还原电位、沉积物、砷、汞、铬、铅、镉、铜、总磷、总氮;选测项目为锌、硫化物、有机氯农药有机磷农药、有机物。

2.站点布置

依据水环境、水质监测的有关规范、规程,以监测取样站点的水质能全面代表鄱阳湖水质为原则布设站点。(www.daowen.com)

入湖监测点:外洲、赣江西支昌邑、赣江主支口、赣江南支滁槎、赣江南支口、赣江北支蒋埠、赣江北支口、赣江中支楼前、赣江中支口、李家渡、三阳、抚河口、梅港、信江东支木溪、信江东支口、信江西支瑞洪、信江西支口、渡峰坑、古县渡、昌江口、虎山、石镇街、乐安河口、虬津、永修、修河口、万家埠、石门街、西河口、清丰山溪港前、潼津河口、土塘河口、杨柳津河口、梓坊、博阳河口共35个点。

区间水质监测点:低水位(12.00m以下)43个点,中高水位(12.00~16.00m)增加23个点,共66个点。

出湖监测点:湖口断面共3个点。

内湖监测点:军山湖、陈家湖、珠湖、矶山湖、新妙湖、南北港共6个点。

自动在线监测站点:蛇山、吴城、星子县城下游1km处共3个点。

底质监测点与水质监测点一致。

3.监测方式

采用自动在线监测、岸站监测、移动监测、卫星遥感监测等监测方式相结合。

4.数据存储和传输

实验室站对样品进行统一管理,对化验进行统一安排,对数据进行审核后发布。应用地理信息系统技术对鄱阳湖水质评价的技术方法体系进行升级,使管理人员能够方便地对鄱阳湖水环境信息进行可视化管理。

2.2.2.3 泥沙监测

1.监测项目

监测项目包括:鄱阳湖湖面与入湖五河尾闾的悬移质泥沙含沙量、悬移质泥沙颗粒级配、底床沉积泥沙颗粒级配、水下地形变化和泥沙调查。

2.站点布置

依据水文流量泥沙测验的相关规范、规程,充分依托现有水文流量泥沙监测站点,适当对现有泥沙监测站网进行优化、调整、充实。

2.2.2.4 水生态监测

水利部“948”项目批复在鄱阳湖建设“DF活体浮游植物及生态环境在线监测系统”。该项目是江西省水文局获批的第一个水利部“948”项目,其主要内容就是引进、消化、吸收、创新、示范和推广国际先进的水利科学技术,缩短我国科技发展水平与世界之间的差距,推进科教兴国战略和可持续发展战略。

DF活体浮游植物及生态环境在线监测系统可在线监测藻类的延迟荧光,并自动记录活的浮游植物光合的生物量和组成,适用于天然浮游植物数量的持续和在线监测。这些产生光合作用的藻类数据是通过延迟荧光技术来获得,该系统可精确探测藻类和水华的形成和消亡,避免死的藻类或腐殖质对测量结果的影响。项目实施后,将实现蛇山自动监测站监测系统、监测数据统一应用,实现鄱阳湖水量、水质、水生态一体化自动监测。

项目引进后,可填补鄱阳湖藻类在线监测的空白,提高鄱阳湖野外在线监测能力。同时将改善生态监测手段落后的现状,有利于鄱阳湖水资源的有效保护与合理利用,推动湖泊生态保护事业健康有序发展,为保护“一湖清水”提供可靠的技术保障。

长江委水生态所合作,以湖区水生态系统为监测对象,开展水生态系统结构与功能的综合监测,监测范围为水位变化幅度在4.00~14.00m之间的区域,中远期监测范围为水位变化幅度在4.00~22.58m之间的区域,采取宏观遥感监测与监测位点相结合方式开展监测工作。

1.湖区水生态系统结构时空分异特征监测

在充分利用与生态环境监测相关的水文、气象站点监测资料基础上,鄱阳湖水文生态监测研究主要监测水生生物及其生境要素,主要涵盖监测断面或监测点的基础信息,鱼类资源信息、水生生物群落结构及功能状况信息、沿岸带微生境结构及功能状况信息。

2.湖区水生态系统能流路径与流通效率监测

以湖区作为相对封闭单元,在入湖、入江河口建立监测位点,对进出湖区营养物与污染物总量进行监控;通过湖区内位点监测,获得湖区典型区域的初级生产力指标与光辐射强度,通过鱼类、鸟类食性监测获得湖区水生态系统食物网结构与能流系数。

3.湖区入湖污染物时空分布及其生态毒理效应监测

通过湖区各位点典型污染物的浓度场特征监测了解湖区污染物的组成与动态变化;通过食物链上各级消费者残毒监测,分析入湖污染物的富集途径,并通过各级消费者的种群数量变动分析入湖污染物复合生态毒理效应。

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