2024水庫溫室氣體通量監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則

水庫溫室氣體通量監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則II目次圍 1范引文件 1語定義 1本定 2測程 3測備 3般求 3礎(chǔ)料集 4統(tǒng)界目與務(wù)的定 4測位置 5測標(biāo)定 7測次監(jiān)時(shí)的確定 7據(jù)理析質(zhì)控制案確定 8測案寫 8測施程 8-界溫氣擴(kuò)散量測 8體室體泡放通的測 11庫落溫氣通量監(jiān)測 12室體壩氣放量監(jiān)測 12他標(biāo)測 13測據(jù)理分析 13測據(jù)理 13測據(jù)析 13測告寫 13附錄A（范水室氣通監(jiān)方》制提綱 15附錄B（范）測據(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）見室氣濃或量測法的本理計(jì)方法 IIPAGEPAGE10水庫溫室氣體通量監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則本文件給出了水庫溫室氣體通量監(jiān)測的基本原則、監(jiān)測流程、監(jiān)測準(zhǔn)備、監(jiān)測實(shí)施過程、監(jiān)測數(shù)據(jù)整理與分析、監(jiān)測報(bào)告編寫等內(nèi)容及要求。本文件適用于水庫水體與水庫消落帶溫室氣體通量的監(jiān)測。下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(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方法GB/T32151.11國際水電協(xié)會（InternationalHydropowerAssociation）淡水水庫溫室氣體監(jiān)測導(dǎo)則（GHGMeasurementGuidelinesforFreshwaterReservoirs）國際能源署（InternationalEnergyAgency）水庫溫室氣體凈排放量定量分析技術(shù)導(dǎo)則(GuidelinesforQuantitativeAnalysisofNetGHGEmissionsfromReservoirs）下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1梯級水庫cascadereservoirs分布在一條河流的上下游有水流聯(lián)系的多個（串聯(lián)）水庫。3.2溫室氣體greenhousegas大氣層中自然存在的和由于人類活動產(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程、活動或機(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水庫消落帶reservoirdrawdownarea受水庫調(diào)度運(yùn)行等因素影響，水庫水位漲落而使其庫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)交替控制的過渡地帶。3.8溫室氣體過壩消氣釋放greenhousegasemissionsduetodegassing3.9總排放量grossemissions在水庫與大氣間交換的各個過程或環(huán)節(jié)中溫室氣體排放和去除的總和，正值表示水庫向大氣排放溫室氣體的總量；負(fù)值表示水庫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庫齡reservoirage水庫正常運(yùn)行到計(jì)算時(shí)止的時(shí)間長度，通常以年來表示，以水庫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水庫命期 lifecycleofareservoir水庫由首次蓄水至設(shè)計(jì)運(yùn)行水位或正常水位開始，直至水庫完全失去其使用功能或至拆壩的時(shí)間范圍。水庫溫室氣體通量監(jiān)測工作，宜基于圖1所示的基本流程開展。圖1 水溫氣通監(jiān)測作般流程））b）系統(tǒng)邊界、目標(biāo)與任務(wù)的確定；c）監(jiān)測點(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)收報(bào)告；d）水利水電工程調(diào)度運(yùn)行規(guī)程等。（（（）SL654b）開展監(jiān)測工作緣由；c）監(jiān)測實(shí)體；d）監(jiān)測目的；e）f）監(jiān)測成果的意義。a）圍，應(yīng)同時(shí)劃分并明確水庫消落帶空間范圍。（（20（20～100100。（（a）（。（。（面布設(shè)情況，適當(dāng)調(diào)整水庫溫室氣體監(jiān)測斷面。（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)測系統(tǒng)的斷面設(shè)置方法，設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)位或監(jiān)測斷面。CO2、CH4、N2OCO2CH4、N2OCO2、CH4、N2Od）現(xiàn)場水體理化指標(biāo)：水溫、pH值、溶解氧、電導(dǎo)率、總堿度；e）現(xiàn)場氣象條件：氣溫、氣壓、風(fēng)速、濕度。a）其他氣象指標(biāo)：太陽輻射強(qiáng)度、光合作用有效輻射強(qiáng)度、日照小時(shí)數(shù)、監(jiān)測時(shí)期降雨量等；b）水文水動力指標(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開展監(jiān)測。監(jiān)測方案編制中，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（（水庫溫室氣體通量監(jiān)測方案編寫，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。過壩消氣釋放通量計(jì)算方法見附錄D.5。（對其他指標(biāo)（必要性指標(biāo)或支撐性指標(biāo)）的監(jiān)測，應(yīng)參考相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)現(xiàn)行監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。B（CO2、CH4、N2O）（CO2e注：（IPCC）100CH4CO227.2±11N2OCO2273±130評估分析方案應(yīng)在總排放量計(jì)算基礎(chǔ)上，通過對蓄水前溫室氣體通量的監(jiān)測評估并結(jié)合其他人類活動導(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）《水庫溫室氣體通量監(jiān)測方案》編制提綱PAGEPAGE16附 錄 B（規(guī)范性）監(jiān)測數(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)測時(shí)間（年-月-日）監(jiān)測點(diǎn)位（編號）監(jiān)測點(diǎn)位坐標(biāo)（經(jīng)緯度）監(jiān)測方法（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)測時(shí)間（年-月-日）監(jiān)測點(diǎn)位（編號）監(jiān)測點(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)測時(shí)間（年-月-日）監(jiān)測點(diǎn)位（編號）監(jiān)測點(diǎn)位坐標(biāo)（經(jīng)緯度）監(jiān)測途徑（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 室體壩氣釋量測據(jù)總表監(jiān)測時(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）《水庫溫室氣體通量監(jiān)測報(bào)告》編制提綱附 錄 D（資料性）常見溫室氣體濃度或通量監(jiān)測方法的基本原理與計(jì)算方法（約10min～30min）浮箱法對水-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Lmol-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-氣界面氣體傳輸過程，易受到水-氣交界面（水體、氣體）紊動混合程度的干擾。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]。考慮其他參數(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，開展氣泡釋放通量監(jiān)測。一般情況下，宜在整個高溫季節(jié)針對氣泡釋放的敏感水域開展持續(xù)跟蹤觀測。CO2N2OCH4CH4CO2、N2O。氣泡釋放通量監(jiān)測，其原理是在水面以下設(shè)置圓錐形倒置漏斗狀且底部開口的收集裝置，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