水质垂直剖面自动监测在水库分层取水中的应用_以湖北赤壁市陆水水库为例

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1、第46卷第4期人民长江Vol．46，No．42015年2月YangtzeＲiverFeb．，2015文章编号:1001－4179(2015)04－0098－04水质垂直剖面自动监测在水库分层取水中的应用———以湖北赤壁市陆水水库为例杨昆鸟，张茂林(长江水利委员会陆水试验枢纽管理局，湖北赤壁437300)摘要:为确定陆水水库自来水厂的最佳取水深度，利用水质垂直剖面自动监测系统在陆水水库坝前选定断面，连续进行了近1a的监测。根据监测资料分析了陆水水库坝前断面垂向水质随季节性变化所呈现的分层现象。结果表明:水库坝前断面水质参数在当年11月到次年2月为混合期，

2、无显著分层现象;3月到10月为分层期，出现分层现象;表层水体受光合作用影响，易爆发蓝藻，深层水体浊度较高。因此，水厂最佳取水深度为水下5～6m范围。关键词:水质垂直剖面;水温;叶绿素;水质分层;陆水水库中图法分类号:X824文献标志码:ADOI:10．16232/j．cnki．1001－4179．2015．04．024陆水水库位于湖北省赤壁市，与城区相邻，是一座1测验设备和方法以防洪为主，兼有灌溉、发电、航运、养殖、供水、旅游及试验等综合任务的大(Ⅱ)型水利枢纽。水库总库容陆水水库水质测验使用的垂直剖面自动监测系统37．42亿m，为不完全年调节水库，是

3、赤壁市城区25万由美国YSI公司最新研发，系统由五大功能模块组成:居民唯一的饮用水地表水源。垂直剖面绞车及其控制系统、水质监测设备、供电系水库水体受水温影响，存在季节性分层现象，例如统、安全防护系统以及安装平台。该系统通过绞车控温度跃层、盐度跃层、富氧层、低氧区和缺氧区，藻类垂制多参数水质监测仪测量不同水深处的水质参数，包向含量随日照度衰减，浊度受洪水影响，不同深度分布括水温、电导率、pH值、溶解氧、浊度、盐度、氧化还原［1］不同等。水体分层现象对水生生物和水质有着巨电位、叶绿素a等。系统可在水下长时间连续工作，人大的影响，不同水层水质差别明显。因此，

4、自来水厂应工维护工作量较少;测量探头的工作机理与常规的探根据不同水层的水质状况选取水质最优的断面取水，头相比更完善，测验精度更高，使用寿命更长;各传感否则将增加水处理的难度和成本。器均可以独立更换、校准和维护，具有极大的灵活性和为了研究水厂最佳取水口设置深度，本文以陆水便利性，保证了数据的稳定性和可靠性。应用此技术水库坝前断面为研究对象，利用2013年11月到2014能够在任何时间、任何地点快速准确地测量和及时掌年10月期间该断面垂直剖面水温、溶解氧、pH值、浊握水源水质污染信息，同时，通过剖面管理软件可以实度和叶绿素a等连续的监测数据，分析水库断面垂

5、向现监测数据报告、分析和输出等。水体分层结构发生、发展和消亡的演化过程，并探讨水监测断面选取在坝前800m处(距离水厂取水点体水质变化的原因，为确定水厂最佳取水水深和类似50m)，监测时间为2013年11月11日～2014年10月水源地水库水质分层研究提供一些参考。31日。监测期间，系统每2h完成1次垂直剖面监测，收稿日期:2014－12－07基金项目:水利部引进国际先进水利科学技术计划(“948”计划)(201307)作者简介:杨鹍，男，工程师，主要从事水库水资源管理与保护工作。E－mail:yangkun241@sohu．com第4期杨鹍，等:水质

6、垂直剖面自动监测在水库分层取水中的应用———以湖北赤壁市陆水水库为例99监测从水深1m处开始下潜，每隔1m测量一次，直至日，受连续两场大洪水影响，底层水温受到扰动，15m距离河底2．5m处。数据由系统自带软件LoggerNet水深处的水温迅速升高至21℃，进入夏季持续高温季中用MicrosoftExcel2003软件导出并处理。节，水温分层现象进入稳定期，表层与底层水温温差保持在10℃左右。从测验结果来看，水下6～10m之间2测验结果分析水温受洪水影响较小，仅随季节变化。2．1水温2．2pH值从水温年度变化示意图(图1)和水温垂向分布图对pH值的垂向变

7、化(图3)进行分析，可以看出:(图2)可以看出:从11月开始到2月中下旬，随着气1月，受水温混合影响，各水层pH值在7～8之间，上温的快速下降，水库表层水与底层水混合，温差变小，下变幅不大;5月，pH值逐渐产生分层现象，表层水的没有明显的水温分层现象;3月以后，随着太阳辐射的pH值升高至8．5;8月，pH值存在明显分层现象，水深增强和气温的升高，表层水温逐渐升高，与底层水温温1～4m的表层水pH值较高，最高达到10，4m以下，差逐渐变大，出现明显的水温分层现象，水下1～4mpH值快速回落至8，并向下逐渐接近7。夏季pH值处形成“表温层”，5～10m之间

8、形成“温跃层”，10～出现明显分层现象的原因是表层水藻生长旺盛，光合15m以下逐渐形成“滞温层