蘑菇湖水库水质监测办理零碎设计及使用研讨_赢现金捕鱼

蘑菇湖水库水质监测办理零碎设计及使用研讨

泉源:/ 作者:余氯检测仪 工夫:2019-07-17

  择要:维护水资源,防治水体净化是我国水利迷信所面对的紧张题目之一。现联合新疆石河子蘑菇湖水库水质净化观察及影响剖析,对在要地本地平原水库等地表水体建立水质监测办理零碎提出了设计方案,并给出了零碎设计技术道路、数据库设计、零碎总体框架与次要功用、零碎集成和建立水质监测办理零碎需求思索的题目等要害技术,可以为建立同类水质监测办理零碎提供参考。

  要害词:水质净化;水质监测;零碎设计;数据库设计;零碎集成

  我国事一个水资源充足的国度,人均水资源拥有量仅为世界人均水资源拥有量的1/4。随着社会经济的开展和都会范围的不时扩展及用水量的继续增大,排入江河湖库的废污水量也正在不时添加。水净化的不时加剧,对我邦本已是充足的水资源来说更是落井下石,水危急曾经严峻制约了我国经济的可继续开展[1-2]。早在20世纪中期,泰西有些国度就开端存眷水情况的净化,并对此睁开了研讨。美国国度环保局在1964年开辟的STORET COGENT是国际上最早的大型水情况办理信息零碎(Water Environmental Management Information System),简称WEMIS。统一时期,英国开辟出的水质档案零碎(WAPZ),加拿大的国度水数据库(NAQUADAT)也是较乐成的水情况办理信息零碎。到20世纪70年月末,兴旺国度简直都建成了为水情况办理提供支持的水质监测办理零碎。我国在水情况办理信息化方面的研讨起步于20世纪70年月,近40年来已获得了许多效果,尤其是比年来,我国几大流域机构相继提出并积极施行的“数字黄河”、“数字长江”等工程,是中国水利古代化建立的一个紧张构成局部。

  作为处理水情况题目的紧张妙技,水质监测办理零碎是“数字流域”工程建立的要害内容。但是,由于新疆地处偏僻地域,在水质监测办理方面还绝对滞后并亟待改进。新疆的现有河道异样存在着肯定的水质净化隐患,净化比拟严峻的河道有伊犁河伊宁市段、额尔齐斯河滨流阿勒泰市卑鄙河段、塔里木河的阿克苏市段等;异样,湖泊净化也不破例,博斯腾湖、艾比湖、柴窝堡湖等都被差别水平的净化。最新的一份情况公报表现,2008年,新疆境内30%的河道水质有所降落,产业和生存污水对流经都会的河道段及卑鄙水库净化严峻[3-4]。因而,为了对新疆都会周边各河道和水库的水质状况停止无效盘问,对种种突发净化变乱及时报警并实时处置,选择一个具有代表性的水库施行水质监测办理零碎建立和研讨是非常须要的。

  1 蘑菇湖水库水质净化观察及影响剖析

  蘑菇湖水库地处新疆石河子市卑鄙,距石河子市以北26 km,是新疆较早和较大的要地本地平原水库之一。其设计库容1.8亿m3,蓄水面积31.2 km2,蓄水量1.5亿m3,多年均匀调理水量2.2亿m3,自1959年建成以来,其次要功用为调洪、灌溉、养殖。从20世纪60年月中前期开端,石河子市的产业废水和生存污水逐年加大排入到蘑菇湖水库中,致使水库净化日趋严峻。现在,水库水质已降为劣Ⅴ类,且水库处于重富养分形态,已丧失养殖功用,临时援用蘑菇湖水库污水灌溉的农田,重金属含量及无机净化物形成泥土净化,已使灌区泥土生态零碎均衡遭到肯定水平的毁坏[4-5]。

  蘑菇湖水库补给源次要有4条途径:辨别是玛纳斯河水,年进库水量约为1.5亿m3;石河子市产业废水及生存污水,年进库水量约为5 000多万m3;沙湾河水,年进库水量约为800万m3;泉水和井水补给,年进库水量约为1 000万m3。此中,废污水约占水库入库水量的25%左右。2002年开端,依据蘑菇湖水库水功用近况和水净化特点,在水库的收支口、次要排污口汇入处、水库中心区等按《水情况监测标准》的详细要求布设了8个水质监测断面,于每年4月、5月、6月停止3次片面的采样剖析,选择能反应水质近况和《水情况监测标准》中水库必测的项目停止检测剖析。后果是蘑菇湖水库出水口断面、西坝区断面、西坝附坝区断面、库心Ⅰ区断面、库心Ⅱ区断面、沙湾河入库口库内区断面水质情况综合水质级别为劣Ⅴ类,无机净化项目和富养分化目标超标率近100%,有毒净化项目中,FN 有检出,硫化物检出率100% 、超标率100%,净化范例为无机和有毒双重净化,水体处于重富养分形态。蘑菇湖水库东坝区断面、蘑引渠入库口区断面水质情况综合水质级别也为劣Ⅴ类,无机净化项目和富养分化目标超标率在100%以上,有毒净化项目中,FN 有检出且超标,硫化物检出率100%、超标率100%,净化范例为无机和有毒双重净化,水体处于重富养分形态。上述后果标明:蘑菇湖水库现在处于严峻净化形态,水库属于超Ⅴ类水域。次要净化物为CODMn、COD、BOD5 、SS、NH3-N、FN、TN、TP 、硫化物、大肠菌群等。水库净化范例为无机和有毒双重净化,整个库区水体处于重富养分形态。按功用评价,现在蘑菇湖水库只能委曲用于农业灌溉,不克不及用于养殖。石河子市排污总干渠污水未经处置间接由蘑引渠排入水库,废水中无机净化目标、悬浮物及硫化物已超越GB 88978-1996《污水综合排放规范》中的二级规范。2002年情况监测部分对石河子市蘑菇湖水库监测表现综配合养形态指数为74.7,2005年的综配合养形态指数为78.3,2008年上半年已升至80.9。石河子市向蘑菇湖水库排放废水的产业企业有100余家,次要行业有化工、造纸、纺织、印染、酿酒、食品加工、制糖等企业。经过观察剖析,曾经确定12家企业作为次要产业净化源停止重点监测,其年用水总量和年废水排放总量如表1所示。

  蘑菇湖水库水质净化对以下四个方面有影响。① 对水利的影响。现在玛纳斯河水悬浮物均匀457. 5 mgPL, 最大值到达1 142 mgPL, 污水悬浮物到达862 mgPL。比年少量的水体悬浮物进入蘑菇湖及其引、排沟渠道, 此中大局部不行剖析物质的堆积将对水库及其配套渠道形成淤积, 影响了

  渠系的引配水量和水库的蓄水、调洪能量。蘑菇湖水库设计最大蓄水量为1.8亿m3,现在实践最大蓄水量仅有1.15亿m3, 库区中玄色腐泥最深处到达1.5 m,并且污水中化学身分庞大,对渠系配套设备,特殊是金属类设置装备摆设腐化严峻。②对农业的影响。依据环保材料统计后果,蘑菇湖水质近况,含量较高的pH均值为8.1,最高到达9.1,总矿化度0.5~0.8 g/L,已靠近灌溉用水规范的临界值。③对渔业的影响。依据都会总排污口水质监测后果,2007年净化物的化学需氧量66 531.33 t,生化需氧量16 413.86 t,数万吨的需氧量将招致水体溶氧的缺乏,特殊是夏季或藻类光合作用削弱时节,水体溶氧降至鱼类忍受限制以下,鱼类会窒息而殒命。④对生态情况的影响。20世纪60 年月,蘑菇湖消落区植被残缺,曾是很多鸟类生长、栖息和繁衍的精良场合。现在水草已灭尽,消落区植被仅残余稀疏的草原动物,这里已不再是鸟类的天国。

  2 蘑菇湖水库水质监测办理零碎设计

  零碎设计的条件是可行的技术道路设计,包罗:后期根底材料的搜集、零碎开辟情况确实定、水质办理相干实际的研讨、水质办理零碎功用模块设计、水质办理零碎数据库的设计、零碎开辟能否满意需求、工程实践使用等[6-8],详细流程如图1所示。

  图1 蘑菇湖水库水质监测办理零碎技术道路设计图

  后期根底材料的搜集次要包罗:蘑菇湖水库次要净化源和净化物确实定、蘑菇湖水库水情况容量和纳污才能的开端盘算、蘑菇湖水库水质净化对社会经济和生态的影响等外容[9-11]。零碎开辟情况确实定包罗:开辟平台可以运用WINDOWS 2000、WINDOWS NT、WINDOWS 2003、WINDOWS XP等任一种现在盛行的操纵零碎;开辟东西软件运用BORLAND公司的Delphi 7.0,数据库效劳器运用MICROSOFT公司的SQL Server2005,报表制造软件运用北京用友华表软件公司的Cell等。水质办理相干实际的研讨次要是指:盘问国际外有关水质办理、水质监测办理零碎设计的文献和国度标准并联合蘑菇湖水库水质监测的实践状况停止研讨,从而设计出实用于蘑菇湖水库水质监测办理零碎的技术道路。

  技术道路设计完成后,即可停止蘑菇湖水库水质监测办理零碎总体框架与次要功用的设计[12]。依据国度行业规范并联合当地实践需讨情况,设计蘑菇湖水库水质监测办理零碎次要由5个子零碎构成。①数据库办理子零碎。内容包罗:停止数据库的需求剖析,设计数据库的构造,树立衔接及库索引。②水质监测办理子零碎。内容包罗:根本信息盘问,可以对排污口、测站、监测断面、监测仪器等根本信息停止盘问。监测数据盘问,可以对汗青、及时监测数据停止定时间、测站、断面等参数停止盘问。监测数据处置,可以对汗青、及时数据停止同期数据比拟和数据趋向剖析;同时可以将汗青数据转存至指定款式。③电子舆图办理子零碎。内容包罗:监测范畴边疆图表现,河道、水库、行政区分别等根本信息表现。测站表现,舆图上测站散布点表现,测站监测数据根本信息表现,可及时添加新测站。排污口表现,舆图上排污口散布表现,排污口水文、监测信息及时表现,可以及时添加新排污口。净化变乱及时表现,舆图中设置各个监测断面监测数据目标,超越相应目标,可以及时预警,表现净化变乱根本信息。④报表办理子零碎。内容包罗:报表范例、监测报表、统计报表、业务报表等,可以挪用数据库中数据主动天生报表中数据,也可以手工输出数据;同时,还包罗报表打印、保管、修正等。⑤协助子零碎。引见零碎各功用的运用办法和留意事变。

  此中,水质监测数据库是本零碎的中心,零碎数据库办理子零碎设计质量的优劣将对零碎的服从、功用的扩展发生很大的影响。公道的数据库构造有利于使用顺序的完成,也有利于进步数据存储的服从和包管数据的完好分歧。数据库设计是指依据用户需求研制数据库构造的进程,详细的说,是指关于一个给定的使用情况,结构最优的数据库形式,树立数据库及其使用零碎,使之能无效的存储数据,满意用户的信息要求和处置要求。依照标准设计办法,数据库设计普通分为需求剖析、观点构造设计、逻辑构造设计、物理构造设计、数据库施行、数据库的运转和维护等几个步调。数据库设计还应思索数据库的平安,本零碎接纳了用户标识、存取控制、界说视图、运用存储进程等四种平安步伐来包管数据库平安。根据数据库设计标准和国度水利行业规范SL325-2005《水质数据库表构造与标识符规则》,蘑菇湖水库水质监测办理零碎数据库目次见表2。

  3 蘑菇湖水库水质监测办理零碎使用需求思索的题目

  思索到水质监测数据传输方法牢靠性和先辈性及数据传输本钱的题目,整个零碎接纳基于GPRS的无线传输技术[13-16]。如许,中心控制站职员就可以经过GPRS以无线的方法或经过Internet 接入GPRS 网络,数据库效劳器接纳从各水质监测站发来的数据,并保管在数据库中,供零碎软件剖析盘算并完成对水质监测站的监督控制以及水质信息的存储、动态监测、信息盘问、数据统计等功用。差别天文地位的零碎拜访职员也可以经过GPRS提供的无线接入Internet的办法,拜访中心控制室使用顺序,盘问水质及时监测数据或许汗青监测数据并打印各种报表。

  水质监测站点位的选择应思索能否具有代表性,能否真实地反应所监测水体的质量情况等题目[17-20],详细应思索以下几方面。①假如监测站设在河道上,应确定在水体平均、流速绝对波动、无湍流、无堆积的平直河段,距下游主流集合处或排污口有肯定的间隔。②对断面水质和打水口水质停止比拟测试,当二者水质存在较大差异时,应思索变卦监测站的地位。③观察清晰监测点的水流情况、终年水位和睦温等要素,以便供打水设计时运用。④为了确定契合监测现场要求的水质主动监测仪量程,应提早确定各个监测站监测因子的大抵浓度范畴,仪器装置调试完成后,还应要求水质主动监测仪供给商停止现场培训。

  4 结语

  关于在河道、平原水库等地表水停止水质主动监测在新疆才方才起步,随着对本零碎不时的开辟晋级,还会存在不少题目需求处理。本项研讨是新疆消费建立兵团迷信技术局构造的“水质信息办理要害技术研讨及零碎集成”项目标后期试点任务,现在正处于测试阶段,但由于对水质办理进程中庞大业务的理解不克不及做到八面玲珑,对数据及其处置进程了解不敷深化,因而本零碎另有待于前期的不时维护,从而使本项研讨的效果更好地使用于新疆的各型水库。

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