淺析重慶市永川區(qū)地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站建設(shè)工作

蔣心科，羅遠(yuǎn)霞

（重慶市永川區(qū)生態(tài)環(huán)境局，重慶 402160）

引言

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站是由自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀表、工業(yè)控制、電氣化控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信與計(jì)算機(jī)分析統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)、儲(chǔ)存系統(tǒng)和建筑工程等綜合在一起的綜合科技體，是目前生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域技術(shù)種類比較全面的系統(tǒng)裝備。與手工監(jiān)測(cè)相比，自動(dòng)監(jiān)測(cè)具有連續(xù)、實(shí)時(shí)、全天候等優(yōu)點(diǎn)，可及時(shí)預(yù)警和防范水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，有利于進(jìn)一步提升水環(huán)境管理水平。為了全面完成國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)事權(quán)上收任務(wù)，“十三五”以來，國(guó)家生態(tài)環(huán)境部在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)一步加強(qiáng)地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站建設(shè)布局，持續(xù)強(qiáng)化國(guó)家-地方水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)能力，國(guó)家-地方水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面監(jiān)測(cè)方式逐漸由手工采樣實(shí)驗(yàn)室分析監(jiān)測(cè)向水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)過渡、轉(zhuǎn)變。重慶市生態(tài)環(huán)境局按照國(guó)家生態(tài)環(huán)境部的要求，在歷年建設(shè)任務(wù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)容水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站站點(diǎn)，不斷構(gòu)建國(guó)控?cái)嗝妗⑹锌乜己藬嗝?、市控評(píng)價(jià)斷面以及區(qū)縣自建小型、微型站為一體的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系。截至2022年底，已建成74個(gè)國(guó)控考核斷面水站、98個(gè)市控?cái)嗝嫠?。?023年底，還將增加55個(gè)市控考核及市控評(píng)價(jià)斷面水站，所有已建成的水站均可實(shí)現(xiàn)水質(zhì)9參數(shù)（水溫、pH值、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、氨氮、總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)）的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。目前，重慶市永川區(qū)已經(jīng)建成長(zhǎng)江朱沱國(guó)控站、大陸溪四明水廠國(guó)控站、小安溪太平河漫水橋市控考核站、匯龍河龍門灘市控考核站、小安溪雙河水庫市控評(píng)價(jià)站、臨江河水廠市控評(píng)價(jià)站等水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。

1 固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的選址

固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站一旦建成將長(zhǎng)期投入使用，故在建設(shè)初期，各地區(qū)生態(tài)環(huán)境管理部門必須組織生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)擬建位置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘和評(píng)估，確定其擬選址位置的水質(zhì)是否具有代表性，是否具備“四通一平”及取水工程施工條件，原則上擬建站房位置應(yīng)與手工采樣考核斷面位置一致，無支流匯入且不受污染源排放的影響，如涉及跨界斷面水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的選址，還應(yīng)組織上、下游地區(qū)的生態(tài)環(huán)境管理部門進(jìn)行確認(rèn)，最終形成水站選址論證報(bào)告并報(bào)上級(jí)生態(tài)環(huán)境管理部門批準(zhǔn)。

固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站一般建設(shè)于較大河流、水庫、湖泊、飲用水源保護(hù)地的旁邊，渝西地區(qū)地處重慶市西部，地形多以丘陵、山地為主，部分地區(qū)的地質(zhì)受雨水沖刷極不穩(wěn)定，擬選址位置旁邊多為永久性耕地、農(nóng)田、林地、山地等，因此，渝西地區(qū)固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站選址要充分統(tǒng)籌考慮選址點(diǎn)位與擬建地性質(zhì)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)資源、生態(tài)環(huán)境保護(hù)紅線等，避免選址地點(diǎn)在申請(qǐng)土地規(guī)劃性質(zhì)時(shí)，因調(diào)整帶來一系列的時(shí)間延誤問題和審批困局，宜選取城鎮(zhèn)建設(shè)用地、農(nóng)村居民建設(shè)用地進(jìn)行新建，或租用農(nóng)戶宅基地進(jìn)行改、擴(kuò)建。同時(shí)，站房選址要充分考慮采水距離問題、380 V電力搭接及電力穩(wěn)定和造價(jià)問題、水站運(yùn)行維護(hù)人員及車輛出入問題，也要考慮地形地貌和歷史氣象條件等問題，比如所在河道歷史最高洪水位、擬選址位置的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、周邊山體（地）的穩(wěn)定度等，原則上固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站站房應(yīng)建設(shè)于所在河道的歷史最高洪水位之上，防止洪水災(zāi)害、地質(zhì)滑坡災(zāi)害給水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站建設(shè)及后期運(yùn)營(yíng)帶來不可挽回的巨大損失。站房采水距離以不超過150 m為宜，枯水期時(shí)不得超過200 m，而且采水點(diǎn)水深應(yīng)不小于0.5 m，盡量減小落差帶來的采水困難。

2 固定水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站主體建筑的建設(shè)

2.1 建筑主體設(shè)計(jì)

按照生態(tài)環(huán)境部辦公廳《關(guān)于加快推進(jìn)國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站建設(shè)工作的通知》（環(huán)辦監(jiān)測(cè)函〔2017〕1762號(hào)）文件要求，固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站站房需實(shí)現(xiàn)七級(jí)抗震要求，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)必須先提前進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)，再結(jié)合地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告、周邊建筑格局及城市、農(nóng)村風(fēng)貌及未來規(guī)劃開展主體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?？臻g主要布局包括儀器室、質(zhì)控室、值班室、衛(wèi)生間、危險(xiǎn)廢物儲(chǔ)存室，原則上儀器室建筑面積不應(yīng)小于40 m2、高度不小于3.2 m，值班室和質(zhì)控室的建筑面積均不小于30 m2。整體可采用單層或多層式設(shè)計(jì)，外墻鋪設(shè)隔熱保溫材料。站房的基礎(chǔ)應(yīng)采用獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層為老土層，要求地基的承載力特征值為180 kPa以上。

2.2 電力引入前期及電力線路的設(shè)計(jì)

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站電源容量應(yīng)按照站房全部用電設(shè)備實(shí)際用量的1.5倍以上進(jìn)行計(jì)算，實(shí)際施工過程中至少按照20 kw·h以上進(jìn)行配置為宜。目前，國(guó)網(wǎng)電力部門在不同地區(qū)380 V的電力引入線制有所不同。城區(qū)一般可提供五線制（三根火線、零線、地線）電力接入，農(nóng)村及偏遠(yuǎn)山區(qū)只提供四線制（三根火線、零線）電力接入。部分建筑設(shè)計(jì)單位水電設(shè)計(jì)師會(huì)忽略這個(gè)細(xì)節(jié)，給實(shí)際建設(shè)安裝及驗(yàn)收過程帶來了一定困擾。國(guó)網(wǎng)電力部門提供四線制時(shí)，地線接入只能從站房主體的地圈梁引出，建議前期設(shè)計(jì)和后期實(shí)際施工時(shí)需要特別注意這個(gè)細(xì)節(jié)。

近年來，生態(tài)環(huán)境部相繼出臺(tái)《關(guān)于國(guó)控站點(diǎn)停運(yùn)等情形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)定的通知》（環(huán)辦監(jiān)測(cè)函〔2022〕41號(hào)）等防止監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)弄虛作假的文件，對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站和水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站電力保障提出了更高的要求，要求對(duì)自動(dòng)站建設(shè)雙回路電源或加裝應(yīng)急電源（UPS+電池組），以防止電力中斷，杜絕人為因素影響環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。因此，水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站在進(jìn)行電力設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮在總配電箱處，預(yù)留雙回路電源接口或者應(yīng)急電源（UPS+電池組）接口以及電池組安全存放位置，在外供電力中斷的情況下，應(yīng)急電源（UPS +電池組）至少應(yīng)保障儀器室內(nèi)所有水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器（含采水泵）及其中的一臺(tái)柜式空調(diào)、除濕機(jī)、照明、監(jiān)控設(shè)備電力切換供應(yīng)4小時(shí)以上。三相火線在功率配置上要盡量均勻配置，防止偏相帶來的電力不穩(wěn)定現(xiàn)象。建議A相為儀器室中水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備（含采水泵）、一臺(tái)柜式空調(diào)、除濕機(jī)、照明、監(jiān)控設(shè)備等提供電力供應(yīng)；B相為儀器室的另一臺(tái)柜式空調(diào)、應(yīng)急照明等提供電力供應(yīng)；C相為質(zhì)控室、值班室、危廢儲(chǔ)存室中的所有插座、空調(diào)、照明、應(yīng)急照明等提供電力供應(yīng)。因目前水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備及其他輔助設(shè)備基本為220 V電源配置，故這樣的ABC相配置有利于在應(yīng)急電源（UPS +電池組）的電量耗盡前，通過動(dòng)環(huán)監(jiān)控，提前讓發(fā)電機(jī)介入A相電力供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備每天24小時(shí)及365天電力持續(xù)不中斷地正常運(yùn)行。當(dāng)然也可以為A/B/C三相均提供發(fā)電機(jī)發(fā)電介入，但對(duì)發(fā)電機(jī)的要求很高，實(shí)際操作成本及對(duì)人員的技術(shù)要求較高。

2.3 視頻監(jiān)控接口及電源

為了保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真、準(zhǔn)、全，固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的站房應(yīng)在儀器室頂部四個(gè)墻角、站房出入口頂部的墻角布設(shè)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接口及220 V電源，防止外部人員侵入，保障站房的安全。同時(shí)在儀器室、值班室、質(zhì)控室等多處要設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接口，方便后期水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳及辦公網(wǎng)絡(luò)化。視頻監(jiān)控傳輸需滿足《公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求》（GB/T 28181-2016）[1]相關(guān)規(guī)定。

2.4 建筑防雷及設(shè)備防雷設(shè)計(jì)

固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站站房必須要按照建筑設(shè)計(jì)要求做好防雷接地設(shè)計(jì)，防雷系統(tǒng)需符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50057-2010）[2]的規(guī)定，以防止雷擊事件發(fā)生，造成水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的損壞。在站房外墻四周預(yù)留2～3個(gè)防雷檢測(cè)點(diǎn)并做好防腐蝕蓋板；在總配電箱、弱電箱內(nèi)應(yīng)配置浪涌保護(hù)器，總配電箱內(nèi)地線需重復(fù)接地；在儀器室設(shè)備放置位置后的墻壁上設(shè)置至少2個(gè)以上的地排，建設(shè)初期要預(yù)留引入地圈梁的扁鐵.站房主體建設(shè)完成后要接入地排，也要為儀器外殼放電做好預(yù)留，在實(shí)際建設(shè)過程中必須要提前做好預(yù)留計(jì)劃。電源保護(hù)接地與建筑物防雷保護(hù)接地之間要加裝等電位均衡器，出現(xiàn)雷擊高電壓時(shí)使兩地之間保持等電位。站房主體建筑建設(shè)完成后，必須聘請(qǐng)具有防雷檢測(cè)資質(zhì)的單位進(jìn)行防雷檢測(cè)，站房接地電阻必須小于4 Ω以下（儀器接地最好小于1 Ω），否則還應(yīng)做防雷接地設(shè)施擴(kuò)展，直至檢測(cè)合格并形成水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的防雷檢測(cè)報(bào)告。

2.5 建筑防火

固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站站房耐火等級(jí)需符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016-2014）[3]的規(guī)定。與其他建筑物合建時(shí)，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置防火區(qū)、隔離區(qū)。站房?jī)?nèi)使用的材料必須為耐火材料，同時(shí)應(yīng)設(shè)置煙感、自動(dòng)報(bào)警及自動(dòng)滅火裝置。自動(dòng)滅火裝置需有國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證證書，要求防止誤報(bào)，且要觸發(fā)可靠，滅火時(shí)間短。

2.6 污染防治措施

為防止固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站對(duì)外部環(huán)境的污染，其設(shè)計(jì)必須實(shí)現(xiàn)清潔水與廢水分流，設(shè)置危險(xiǎn)廢物儲(chǔ)存室用于回收儲(chǔ)存危險(xiǎn)廢物。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和質(zhì)控室內(nèi)均應(yīng)放置廢液回收桶，對(duì)在線設(shè)備測(cè)量過程排放的有毒有害化學(xué)殘液和質(zhì)控室產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)室有毒廢液進(jìn)行集中回收，廢液桶應(yīng)由耐酸堿抗腐蝕材料制成，統(tǒng)一存放于危險(xiǎn)廢物儲(chǔ)存室，定期由運(yùn)行維護(hù)單位或承擔(dān)水質(zhì)自動(dòng)站屬地保障責(zé)任的環(huán)境主管部門按照危險(xiǎn)廢物管理辦法交由有資質(zhì)的危廢處置單位進(jìn)行無害化處置并嚴(yán)格落實(shí)危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移五聯(lián)單制度[4]。站房?jī)?nèi)產(chǎn)生的其他廢水需排入城鎮(zhèn)集中污水處理管網(wǎng)進(jìn)行處置，或排入自建儲(chǔ)存式化糞池（建議至少6 m3以上）中，并定期轉(zhuǎn)運(yùn)至污水處理廠進(jìn)行處置。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備分析未使用完的清潔地表水可以通過城鎮(zhèn)雨水管路進(jìn)行排放，不具備城鎮(zhèn)雨水管路的地區(qū)必須排入水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站采水點(diǎn)下游距離采水點(diǎn)20 m以上的位置處。

2.7 建筑質(zhì)量及安全

固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站站房主體建筑的建設(shè)，需選聘監(jiān)理公司全程進(jìn)行質(zhì)量及安全監(jiān)督管理，并全權(quán)負(fù)責(zé)建筑質(zhì)量和建筑施工安全。承建單位應(yīng)建立材料送檢制度，全程做好每天的施工記錄，有條件的地區(qū)要選擇標(biāo)準(zhǔn)的商業(yè)混凝土進(jìn)行澆筑，防止人工攪拌的混凝土不均勻、不達(dá)標(biāo)而影響建筑質(zhì)量。承建單位需設(shè)置全職安全監(jiān)督員，逐一排查施工中的安全隱患，在高空作業(yè)特別是斜坡屋頂施工期間，必須要落實(shí)安全繩及安全帽的穿戴措施，防止重大安全事故的發(fā)生。

2.8 建筑結(jié)算審核及財(cái)務(wù)決算審核

在固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站站房主體建筑建設(shè)完成后，需聘請(qǐng)專業(yè)造價(jià)公司對(duì)主體建筑建設(shè)工程中的工程量進(jìn)行核算，確定核減或核增金額，并形成建筑結(jié)算審核報(bào)告。建筑結(jié)算審核完成后需由會(huì)計(jì)師事務(wù)所對(duì)整個(gè)建設(shè)過程的財(cái)務(wù)支出情況進(jìn)行財(cái)務(wù)決算審核，最終形成固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站站房主體建筑建設(shè)項(xiàng)目的財(cái)務(wù)決算報(bào)告，為后期政府相關(guān)部門對(duì)水站建設(shè)過程開展流程追溯和審查奠定基礎(chǔ)。

2.9 其他注意事項(xiàng)

在固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站站房主體建筑的建設(shè)過程中還應(yīng)注意：（1）固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站儀器室的空調(diào)需配置為立柜式冷暖兩用，并具有來電自動(dòng)復(fù)位功能，可以根據(jù)溫度要求自動(dòng)運(yùn)行。（2）重慶渝西地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，冬暖春早，夏熱秋涼，四季分明，無霜期長(zhǎng)，太陽輻射弱，日照時(shí)間短，多云霧，少霜雪，降水豐沛，空氣濕度極大。為了保證水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備長(zhǎng)期正常運(yùn)行，固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站儀器室內(nèi)還應(yīng)配置除濕設(shè)備，建議至少配置2臺(tái)除濕機(jī)，其除濕能力應(yīng)達(dá)到22 升/天以上，而且要具備外接直排水連續(xù)除濕的功能。（3）固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站儀器室應(yīng)預(yù)留30 cm的深地溝，并與站房雨水排水系統(tǒng)相連，在實(shí)際建設(shè)過程中應(yīng)根據(jù)排水方向建設(shè)一定坡度，使其排水更加順暢。在地溝高位方向室內(nèi)地平面以下設(shè)置采水泵的采水管接入口，這樣有利于解決采水管破裂產(chǎn)出的大量地表水外溢問題和減少對(duì)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的影響。（4）無上人屋頂?shù)墓潭ㄊ剿|(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站站房，可設(shè)置室內(nèi)豎爬梯及檢修口，屋頂同步設(shè)置天溝，方便檢修人員從事檢修工作時(shí)行走。（5）固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站站房應(yīng)設(shè)置防盜措施，防盜門應(yīng)設(shè)置門禁系統(tǒng)，門窗要加裝防盜網(wǎng)或紅外報(bào)警系統(tǒng)，為水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站及自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的安全提供基礎(chǔ)保障。（6）固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站質(zhì)控室試驗(yàn)臺(tái)必須要選用實(shí)芯板臺(tái)面或環(huán)氧樹脂臺(tái)面，要具備耐沖擊性、耐污染性、耐磨性及耐酸堿性。

3 結(jié)語

固定式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站站房的建設(shè)從選址、報(bào)批、勘察、設(shè)計(jì)、建設(shè)、驗(yàn)收等過程的注意事項(xiàng)較為復(fù)雜，建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)有利于后期更好地開展建設(shè)工作，從而為水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的正常持續(xù)運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障，同時(shí)也能為生態(tài)環(huán)境管理部門獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、實(shí)施重要決策和防治水污染做出貢獻(xiàn)。