2023河湖水質(zhì)一體化監(jiān)測(cè)技術(shù)

河湖水質(zhì)一體化監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范目 次前 言 II1范圍 2規(guī)性用3術(shù)和4站布安裝 位設(shè)選原則 5技要求 統(tǒng)測(cè)備設(shè)能性能 6驗(yàn)收 站統(tǒng)7運(yùn)維護(hù) 期常7.3附錄A（范）湖質(zhì)一化測(cè)密和確度10A.1密度 10A.2確度 10A.3測(cè)密和確要求 11附錄B（料）場(chǎng)比試方法 12附錄C（料）點(diǎn)本信和點(diǎn)護(hù)錄表 13C.1點(diǎn)本況息表 13C.2點(diǎn)護(hù)錄表 13參考文獻(xiàn) 14I河湖水質(zhì)一體化監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范范圍本文件適用于水務(wù)行業(yè)河流、湖泊、水庫等地表水水體水質(zhì)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作。其他行業(yè)地表水水體水質(zhì)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作可參照使用。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(duì)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/T4208（IP）GB50009GB50057HJ212（）下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1河湖質(zhì)體監(jiān)設(shè)備 integratedmonitoringequipmentofwaterqualityinriversandlakes集水質(zhì)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸和供電等功能于一體，對(duì)河湖水水質(zhì)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)并完成與數(shù)據(jù)處理軟件平臺(tái)實(shí)時(shí)通訊傳輸?shù)脑O(shè)備。3.2河湖質(zhì)體監(jiān)系統(tǒng) integratedmonitoringsystemofwaterqualityinriverslakes河湖水質(zhì)一體化監(jiān)測(cè)設(shè)備和軟件平臺(tái)組成的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。3.3排水口 outfall排口向自然水體（江、河、湖、海等）排放或溢流污水、雨水、合流污水的排水設(shè)施。布設(shè)點(diǎn)選取應(yīng)符合下列原則：1河流型監(jiān)測(cè)點(diǎn)位宜設(shè)在：湖泊水庫型監(jiān)測(cè)點(diǎn)位宜設(shè)在湖泊、水庫的河流匯入口、出水口、中心區(qū)、壩前區(qū)等代表性水域。小微水體型監(jiān)測(cè)點(diǎn)位可視情況設(shè)在小微水體中間區(qū)段、匯入干流處或其他有代表性的點(diǎn)位。閘/閘/壩型監(jiān)測(cè)點(diǎn)位宜視情況分別設(shè)在閘/壩上、下游水質(zhì)代表點(diǎn)。如水質(zhì)無明顯差別，可只在閘/壩上游設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。排口型監(jiān)測(cè)點(diǎn)位宜設(shè)在：站其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)位可根據(jù)實(shí)際情況及調(diào)查目的設(shè)置。水質(zhì)一體化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基本構(gòu)成包括傳感單元、控制單元、傳輸單元、供電單元、清潔單元與軟件平臺(tái)等，如圖1所示。2圖1 系統(tǒng)本根據(jù)布設(shè)水域?qū)嶋H水文條件下的水深、水位、水面寬度、邊坡及水底基質(zhì)等特征，監(jiān)測(cè)設(shè)備可采用泊錨式、岸壁式等安裝方式，安裝應(yīng)滿足下列要求：hh；泊錨式下列情形的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位宜使用泊錨式布設(shè)：泊錨式布設(shè)使用重物對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行水平方向相對(duì)固定，重物可選水泥墩或錨鏈等。若站點(diǎn)水域流速較快，可使用多個(gè)配重固定。布設(shè)應(yīng)符合下列要求：（索監(jiān)測(cè)設(shè)備經(jīng)配重固定后，在水面上的漂浮平穩(wěn)，監(jiān)測(cè)設(shè)備傳感單元位于水下10cm～100cm處。泊錨式布設(shè)裝置基本組成包括配重、長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的鋼絲繩等，如圖2所示。3圖2 泊錨布裝基組成岸壁式下列情形的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位宜使用岸壁式布設(shè)：岸壁式布設(shè)將監(jiān)測(cè)設(shè)備固定在岸邊，監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)配備防護(hù)裝置。若使用太陽能等供電方式，太陽能板等通過支桿架于岸上一定高度，應(yīng)按照GB50009中規(guī)定的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行抗風(fēng)設(shè)計(jì)，防雷措施應(yīng)符合GB50057中的規(guī)定。岸壁式布設(shè)應(yīng)符合下列要求：a）設(shè)備在水中固定牢靠、穩(wěn)定，有防止監(jiān)測(cè)設(shè)備離水的措施；b）傳感單元位于水下10cm～100cm處；c）配備防盜裝置。岸壁式布設(shè)裝置基本組成包括PVC（或其他經(jīng)驗(yàn)證符合要求的材質(zhì)）保護(hù)筒、保護(hù)蓋、保護(hù)筒固定抱箍、太陽能板及其固定支桿等，如圖3所示。4圖3 岸壁布裝基組成河湖水質(zhì)一體化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)符合下列要求：6/h；通訊介質(zhì)：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與云端服務(wù)器具備網(wǎng)絡(luò)傳輸途徑，可通過4GTD-LTE、4GFDD-LTE、5GNR、5GNRNSAHJ212（MTBF/MOTBF）720h/160dASU≥25ASU≥255min；監(jiān)測(cè)項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)水體的水質(zhì)特點(diǎn)及監(jiān)測(cè)目的確定。監(jiān)測(cè)過程不應(yīng)對(duì)水體造成二次污染。宜采用免化學(xué)試劑方法如光譜法。5便攜性一體化監(jiān)測(cè)設(shè)備的便攜性應(yīng)滿足下列要求：吃水線附近及水中結(jié)構(gòu)為流線型，表面光滑，減小造成水面漂浮物的聚集，設(shè)備水平投影面0.5m2；15。不大于3min。不大于1min。電源供電系統(tǒng)宜由蓄電池、太陽能電池板等供電方式的一種或多種構(gòu)成。應(yīng)依照系統(tǒng)總功率設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)電池容量、太陽能電池板面積等參數(shù)，保障設(shè)備連續(xù)工作時(shí)間不小于60d。一體化監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作溫度應(yīng)符合下列要求：30℃～50℃；20℃～50℃；0℃～40一體化監(jiān)測(cè)設(shè)備的清潔裝置應(yīng)符合下列要求：一體化監(jiān)測(cè)設(shè)備防護(hù)措施應(yīng)符合下列要求：GB/T4208IP68軟件平臺(tái)應(yīng)具備下列功能：30快速定位告警；6驗(yàn)收開箱驗(yàn)收的內(nèi)容及要求如下：施工前進(jìn)行材料確認(rèn)；施工完成后進(jìn)行防洪、抗雷電措施確認(rèn)。設(shè)備性能指標(biāo)驗(yàn)收要求如下：5.3.2.1A5.3.35.3.2.5河湖水質(zhì)一體化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的驗(yàn)收條件應(yīng)符合下列要求：5.3.1f）30d；對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備提供的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目以抽樣的方式進(jìn)行驗(yàn)收。7隨機(jī)抽取設(shè)備點(diǎn)位總數(shù)的15％（抽取數(shù)量不少于5臺(tái)）進(jìn)行實(shí)際水樣比對(duì)試驗(yàn)。設(shè)備點(diǎn)位總數(shù)少于5臺(tái)時(shí)全數(shù)進(jìn)行實(shí)際水樣比對(duì)試驗(yàn)。在水質(zhì)一體化監(jiān)測(cè)設(shè)備測(cè)試的同時(shí)，采集瞬時(shí)樣。測(cè)試當(dāng)日人工間隔采樣4次（上、下午各2次），2），±20％，否B.1判據(jù)按照式（1）計(jì)算實(shí)際水樣比對(duì)相對(duì)誤差，現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)試驗(yàn)誤差應(yīng)符合附錄A的要求?，F(xiàn)場(chǎng)比對(duì)試驗(yàn)合格率不應(yīng)低于75％。 RE=si–sl×100% (1)sl式中：RE——實(shí)際水樣比對(duì)相對(duì)誤差，無量綱；xi （mg/L）；xl （2）（mg/L）應(yīng)每月對(duì)所有監(jiān)測(cè)儀器現(xiàn)場(chǎng)巡檢1次，巡檢內(nèi)容包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、監(jiān)測(cè)位置變化情況、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位周邊水域情況、設(shè)備的例行性保養(yǎng)等。汛期宜每半月巡檢1次。應(yīng)每季度校驗(yàn)每臺(tái)設(shè)備的準(zhǔn)確度。一體化監(jiān)測(cè)設(shè)備校驗(yàn)步驟如下：每次采集2個(gè)水樣（平行樣），按照6.2.2.3的驗(yàn)收方法將設(shè)備測(cè)量值與實(shí)際水樣實(shí)驗(yàn)室測(cè)量運(yùn)維人員通過運(yùn)維終端接收工單后，應(yīng)在2小時(shí)內(nèi)做出響應(yīng)。并在完成工單中的運(yùn)維任務(wù)后，提交運(yùn)維結(jié)果。記錄8站點(diǎn)基本情況信息表應(yīng)至少包含站點(diǎn)名稱、站點(diǎn)所在流域及水體名稱、站點(diǎn)地址、經(jīng)緯度、站點(diǎn)類型、投運(yùn)時(shí)間、設(shè)備品牌型號(hào)、通訊方式、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目等信息。站點(diǎn)基本情況信息表示例見附錄C中的表C.1。站點(diǎn)維護(hù)記錄表應(yīng)至少包含站點(diǎn)名稱、維護(hù)日期、運(yùn)維單位、巡視人員、設(shè)備工作狀態(tài)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取狀況和異常情況處理措施等信息。站點(diǎn)維護(hù)記錄表示例見附錄C中的表C.2。9附錄A（規(guī)范性）河湖水質(zhì)一體化監(jiān)測(cè)精密度和準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)精密度概述精密度指對(duì)同一樣品連續(xù)測(cè)定6次結(jié)果之間的偏差。pH、溶解氧和溫度按照絕對(duì)偏差進(jìn)行檢查，其他監(jiān)測(cè)項(xiàng)目宜按照相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行檢查。對(duì)同一樣品連續(xù)測(cè)定6次，絕對(duì)偏差為單次測(cè)定值與測(cè)定均值的差，按式（A.1）計(jì)算： Δ=xi?x (A.1)式中：Δ——絕對(duì)偏差；xi——第i次測(cè)定值；x對(duì)同一樣品連續(xù)測(cè)定6次，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為各次測(cè)定值偏離測(cè)定均值距離的平均數(shù)占測(cè)定均值的百ΣΣ RSD=式中：RSDnxiix準(zhǔn)確度概述

n

(si–s)2]/(n–1)s ×100% (A.2)準(zhǔn)確度指標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定結(jié)果與對(duì)比對(duì)象的誤差。pH、溶解氧和溫度按照絕對(duì)誤差進(jìn)行檢查，其他監(jiān)測(cè)項(xiàng)目宜按照相對(duì)誤差進(jìn)行檢查。溫度絕對(duì)誤差檢查時(shí)使用2個(gè)不同水平的實(shí)際或模擬樣品，采用與精度為0.1℃的水銀溫度計(jì)比對(duì)的方法進(jìn)行檢查。pH按照pH=4.01、6.86和9.18（在25℃下）樣品進(jìn)行檢查。溶解氧使用無氧水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和飽和溶氧水進(jìn)行檢查。測(cè)定6次各量值的樣品，絕對(duì)誤差為單次測(cè)定值與參照值的差，按式（A.3）計(jì)算： d=xi?q (A.3)10式中：d xi iq——參照值。以相對(duì)誤差檢查準(zhǔn)確度時(shí)，通常使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品配制特定質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。如無特殊說明，此標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度宜為量程的50％。q測(cè)定6次同濃度的樣品，相對(duì)誤差為其均值與參照值的差占參照值的百分比，按式（A.4）計(jì)算：q RE=s–q×100% (A.4)式中：RE——相對(duì)誤差；x——測(cè)定均值；q——參照值。水質(zhì)一體化監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)精密度和準(zhǔn)確度要求應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。11附錄B（）表B.1給出了部分監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的比對(duì)試驗(yàn)方法。表B.1部分監(jiān)測(cè)項(xiàng)目比對(duì)試驗(yàn)方法監(jiān)測(cè)項(xiàng)目比對(duì)試驗(yàn)方法水溫GB13195pHHJ1147溶解氧HJ506或HJ925電導(dǎo)率符合HJ/T97要求的電導(dǎo)率自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀讀數(shù)濁度GB13200高錳酸鹽指數(shù)GB11892氨氮HJ535或HJ536或HJ537總磷GB11893總氮HJ636化學(xué)需氧量HJ82812附錄C（資料性）站點(diǎn)基本信息和站點(diǎn)維護(hù)記錄表站點(diǎn)基本情況信息表的信息采集內(nèi)容可參考表C.1。表C.1站點(diǎn)基本情況信息表站點(diǎn)編號(hào)站點(diǎn)名稱流域及水體名稱站點(diǎn)地址經(jīng)度緯度站點(diǎn)類型投運(yùn)時(shí)間設(shè)備品牌及型號(hào)通訊方式監(jiān)測(cè)項(xiàng)目