CN109708690A - 一种平原河网野外水量水质同步监测方法 - Google Patents

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宋为威
宋达昊
傅星乾
许青
张鹏
王雪
王长芳子
逄勇
罗缙
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Abstract

本发明公开了一种平原河网野外水量水质同步监测方法，步骤1，监测点位布设：按照待监测平原河网的河宽进行监测点位布设；步骤2，监测指标设定：监测指标包括河流水文指标和河流水质指标；步骤3，监测时间频次设定：开展丰平枯三期监测，每期连续监测4~5天；步骤4，水量水质同步监测：对步骤1中布设的每个监测点，均按照步骤3设定的监测时间频次，进行水量水质同步监测。本发明能全面掌水域水资源分布及水环境质量状况，在充分结合现有水量水质监测站布设及监测频次的基础上，在研究区域不同水期（丰、平、枯）开展水文、水质同步补充监测，监测对研究区域构建平原河网区域水环境集成模型具有重要意义。

Description

一种平原河网野外水量水质同步监测方法
技术领域
本发明涉及水环境生态保护领域、水利工程，特别是一种平原河网野外水量水质同步监测方法。
背景技术
近年来，在注重生态文明建设之际，水利行业理念亦发生革命性转变，不再一味强调开源性水利工程建设以扩大供水同时多排污水，而是提出并开始逐步实施最严格水资源管理制度，强调用水总量控制、用水效率提升和排污总量控制。
用水总量控制需要总量控制下供水的量、质安全信息，用水效率评定需要弄清社会水循环***中水量水质的衰变规律，排污总量控制需要水量水质信息来核算环境容量和污染物排量，这都需要水量水质同步监测工作提供准确水情信息。水资源量质同步监测工作，能为节水型社会建设、最严格的资源环境保护制度等生态文明建设任务和目标提供科学数据和考核依据。
目前，常规水质监测与分析工作对于从宏观上了解全国水资源的质量状况具有很好的参考价值，但还不足以掌握住水量过程中的水质变化状况，难以满足类似水功能区一样的区域水资源管理与保护工作的需要。
水资源的质属性相对于量属性而言，它本身不仅受水资源量属性的影响，而且受人类活动的影响更大、更广泛，在较小的时间和空间尺度内，其变化规律依靠常规监测手段难以掌握，即使能够掌握，其代价也很高，难以承受。
水质监测应与水量监测同步进行，要根据水势变化与水量监测同步进行水质监测，应大致控制住洪水过程不同阶段的水质状况，另外可以配合排污口门的监测、调查或普查，掌握污水的排放规律、污染物质排放量以及过程分布，结合水量过程的变化进行分析，只有这样才能建立水量与水质之间的关系，解决不同水量情况下水体的纳污能力问题。水资源污染问题来自面源污染和点源污染，而面源污染较点源污染更加复杂和难以控制，区域内的第一场暴雨洪水或间隔较长时间再降暴雨后的河流水质状况反映面源污染程度最密切，因此从监测角度而言，应配合水文过程的变化，捕捉监测时机，以掌握代表性资料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种平原河网野外水量水质同步监测方法，该平原河网野外水量水质同步监测方法能全面掌水域水资源分布及水环境质量状况，在充分结合现有水量水质监测站布设及监测频次的基础上，在研究区域不同水期（丰、平、枯）开展水文、水质同步补充监测，监测对研究区域构建平原河网区域水环境集成模型具有重要意义。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种平原河网野外水量水质同步监测方法，包括如下步骤。
步骤1，监测点位布设：按照待监测平原河网的河宽进行监测点位布设。
a）当待监测平原河网河宽小于50米时，按照河宽平均划分10个监测点。
b）当待监测平原河网河宽在50米-100米时，每5米取一个监测点。
c）当待监测平原河网河宽大于100米时，按照河宽平均划分20个监测点。
步骤2，监测指标设定：监测指标包括河流水文指标和河流水质指标，其中：
河流水文指标包括流量、水位和降雨量。其中，流量包括流速和过水断面。
河流水质指标包括水温、PH、溶解氧、悬浮物、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总氮和总磷，共9项。
步骤3，监测时间频次设定：开展丰水期、平水期和枯水期的三期监测，每期均进行水文水质同步监测边界断面；其中，水文水质同步监测边界断面监测时间频次设定为：连续监测4~5天，河流水文指标每天监测2-3次，河流水质指标取样每天2次。
步骤4，水量水质同步监测，对步骤1中布设的每个监测点，均按照步骤3设定的监测时间频次，进行水量水质同步监测。
其中，河流水文指标和河流水质指标中的水温、PH、溶解氧将对取样采用现场监测的方法；河流水质指标中的另外六项将对取样送至指定实验室进行测量。
在现场监测中，过水断面采用走航式多普勒剖面仪或铅垂法进行测量。
在步骤4的现场监测中，流速测量时，在每个监测点，流速取样点布设如下。
1）当河深小于等于1米时，取中间水深处作为流速取样点。
2）当河深大于1米时，取三个水深处作为流速取样点，三个水深处分别是：水面下50cm处、1/2水深处和河底上50cm处。
步骤1还包括水质监测断面布设：平原河网的的主干河道的上游和下游均至少布设一个水质监测断面，各个支流最少含有一个靠近主干河道的水质监测断面。
步骤3中，丰水期、平水期和枯水期均进行水质监测断面，水质监测断面监测时间频次设定为：河流水质指标连续监测4~5天，每天监测2次。
步骤4中，对步骤1中布设的每个水质监测断面，均按照步骤3设定的水质监测断面监测时间频次，进行水质断面监测。
在步骤4的现场监测中，应在1小时内完成所有监测点的取样监测；每个监测点成立一个工作组，不同工作组之间的监测时间差不超过半小时。
在步骤4的现场监测中，优先使用走航式多普勒剖面仪进行过水断面测量，对于不能使用走航式多普勒剖面仪测量的河道，则使用铅垂法进行河道过水断面测量。
走航式多普勒剖面仪型号为Riversurveyor M9/S5，使用时，将走航式多普勒剖面仪与全自动采样无人船以及小型采样船相结合，进行过水断面测量。
在步骤3监测时间频次设定时，取3月为枯水期，8月为丰水期，10月为平水期。
本发明具有如下有益效果：能全面掌水域水资源分布及水环境质量状况，在充分结合现有水量水质监测站布设及监测频次的基础上，在研究区域不同水期（丰、平、枯）开展水文、水质同步补充监测，监测对研究区域构建平原河网区域水环境集成模型具有重要意义。
具体实施方式
下面就具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种平原河网野外水量水质同步监测方法，包括如下步骤。
步骤1，监测点位布设，包括水文水质同步监测点位布设和水质监测断面布设。
其中，水文水质同步监测点位布设，按照待监测平原河网的河宽进行监测点位布设。
a）当待监测平原河网河宽小于50米时，按照河宽平均划分10个监测点。
b）当待监测平原河网河宽在50米-100米时，每5米取一个监测点。
c）当待监测平原河网河宽大于100米时，按照河宽平均划分20个监测点。
水质监测断面布设：平原河网的的主干河道的上游和下游均至少布设一个水质监测断面，各个支流最少含有一个靠近主干河道的水质监测断面。
步骤2，监测指标设定：监测指标包括河流水文指标和河流水质指标，其中：
河流水文指标包括流量、水位和降雨量。其中，流量包括流速和过水断面。
河流水质指标包括水温、PH、溶解氧、悬浮物、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总氮和总磷，共9项。
步骤3，监测时间频次设定：开展丰水期、平水期和枯水期的三期监测，每期均进行水文水质同步监测边界断面和水质监测断面；其中，取3月为枯水期，8月为丰水期，10月为平水期。
上述水文水质同步监测边界断面监测时间频次设定为：连续监测4~5天，河流水文指标每天监测2-3次，河流水质指标取样每天2次。
上述水质监测断面监测时间频次设定为：河流水质指标连续监测4~5天，每天监测2次。
步骤4，包括水量水质同步监测和水质断面监测。
水量水质同步监测：对步骤1中布设的每个监测点，均按照步骤3设定的监测时间频次，进行水量水质同步监测。
水质断面监测：对步骤1中布设的每个水质监测断面，均按照步骤3设定的水质监测断面监测时间频次，进行水质断面监测。
其中，河流水文指标和河流水质指标中的水温、PH、溶解氧将对取样采用现场监测的方法；河流水质指标中的另外六项将对取样送至指定实验室（如专业检测机构等）进行测量。
在现场监测中，过水断面采用走航式多普勒剖面仪或铅垂法进行测量。优先使用走航式多普勒剖面仪进行过水断面测量，对于不能使用走航式多普勒剖面仪测量的河道，则使用铅垂法进行河道过水断面测量。
上述走航式多普勒剖面仪型号优选为Riversurveyor M9/S5，使用时，将走航式多普勒剖面仪与全自动采样无人船以及小型采样船相结合，进行过水断面测量。
在步骤4的现场监测中，流速测量时，在每个监测点，流速取样点布设如下。
1）当河深小于等于1米时，取中间水深处作为流速取样点。
2）当河深大于1米时，取三个水深处作为流速取样点，三个水深处分别是：水面下50cm处、1/2水深处和河底上50cm处。
在步骤4的现场监测中，应在1小时内完成所有监测点的取样监测；每个监测点成立一个工作组，不同工作组之间的监测时间差不超过半小时。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种平原河网野外水量水质同步监测方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，监测点位布设：按照待监测平原河网的河宽进行监测点位布设；
a）当待监测平原河网河宽小于50米时，按照河宽平均划分10个监测点；
b）当待监测平原河网河宽在50米-100米时，每5米取一个监测点；
c）当待监测平原河网河宽大于100米时，按照河宽平均划分20个监测点；
步骤2，监测指标设定：监测指标包括河流水文指标和河流水质指标，其中：
河流水文指标包括流量、水位和降雨量；其中，流量包括流速和过水断面；
河流水质指标包括水温、PH、溶解氧、悬浮物、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总氮和总磷，共9项；
步骤3，监测时间频次设定：开展丰水期、平水期和枯水期的三期监测，每期均进行水文水质同步监测边界断面；其中，水文水质同步监测边界断面监测时间频次设定为：连续监测4~5天，河流水文指标每天监测2-3次，河流水质指标取样每天2次；
步骤4，水量水质同步监测，对步骤1中布设的每个监测点，均按照步骤3设定的监测时间频次，进行水量水质同步监测；
其中，河流水文指标和河流水质指标中的水温、PH、溶解氧将对取样采用现场监测的方法；河流水质指标中的另外六项将对取样送至指定实验室进行测量；
在现场监测中，过水断面采用走航式多普勒剖面仪或铅垂法进行测量。
2.根据权利要求1所述的平原河网野外水量水质同步监测方法，其特征在于：在步骤4的现场监测中，流速测量时，在每个监测点，流速取样点布设如下：
1）当河深小于等于1米时，取中间水深处作为流速取样点；
2）当河深大于1米时，取三个水深处作为流速取样点，三个水深处分别是：水面下50cm处、1/2水深处和河底上50cm处。
3.根据权利要求1所述的平原河网野外水量水质同步监测方法，其特征在于：步骤1还包括水质监测断面布设：平原河网的的主干河道的上游和下游均至少布设一个水质监测断面，各个支流最少含有一个靠近主干河道的水质监测断面；
步骤3中，丰水期、平水期和枯水期均进行水质监测断面，水质监测断面监测时间频次设定为：河流水质指标连续监测4~5天，每天监测2次；
步骤4中，对步骤1中布设的每个水质监测断面，均按照步骤3设定的水质监测断面监测时间频次，进行水质断面监测。
4.根据权利要求1所述的平原河网野外水量水质同步监测方法，其特征在于：在步骤4的现场监测中，应在1小时内完成所有监测点的取样监测；每个监测点成立一个工作组，不同工作组之间的监测时间差不超过半小时。
5.根据权利要求1所述的平原河网野外水量水质同步监测方法，其特征在于：在步骤4的现场监测中，优先使用走航式多普勒剖面仪进行过水断面测量，对于不能使用走航式多普勒剖面仪测量的河道，则使用铅垂法进行河道过水断面测量。
6.根据权利要求5所述的平原河网野外水量水质同步监测方法，其特征在于：走航式多普勒剖面仪型号为Riversurveyor M9/S5，使用时，将走航式多普勒剖面仪与全自动采样无人船以及小型采样船相结合，进行过水断面测量。
7.根据权利要求1所述的平原河网野外水量水质同步监测方法，其特征在于：在步骤3监测时间频次设定时，取3月为枯水期，8月为丰水期，10月为平水期。
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