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)自動監(jiān)測站是由自動在線監(jiān)測儀表、工業(yè)控制、電氣化控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信與計算機(jī)分析統(tǒng)計系統(tǒng)、儲存系統(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)測領(lǐng)域技術(shù)種類比較全面的系統(tǒng)裝備。與手工監(jiān)測相比，自動監(jiān)測具有連續(xù)、實時、全天候等優(yōu)點，可及時預(yù)警和防范水環(huán)境風(fēng)險，有利于進(jìn)一步提升水環(huán)境管理水平。為了全面完成國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測事權(quán)上收任務(wù)，“十三五”以來，國家生態(tài)環(huán)境部在全國范圍內(nèi)進(jìn)一步加強(qiáng)地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測水質(zhì)自動監(jiān)測站建設(shè)布局，持續(xù)強(qiáng)化國家-地方水質(zhì)自動監(jiān)測網(wǎng)的自動監(jiān)測能力，國家-地方水質(zhì)監(jiān)測斷面監(jiān)測方式逐漸由手工采樣實驗室分析監(jiān)測向水質(zhì)自動監(jiān)測設(shè)備實時自動監(jiān)測過渡、轉(zhuǎn)變。重慶市生態(tài)環(huán)境局按照國家生態(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)自動監(jiān)測站站點，不斷構(gòu)建國控斷面、市控考核斷面、市控評價斷面以及區(qū)縣自建小型、微型站為一體的水質(zhì)自動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系。截至2022年底，已建成74個國控考核斷面水站、98個市控斷面水站。到2023年底，還將增加55個市控考核及市控評價斷面水站，所有已建成的水站均可實現(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)）的在線實時監(jiān)測。目前，重慶市永川區(qū)已經(jīng)建成長江朱沱國控站、大陸溪四明水廠國控站、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價站、臨江河水廠市控評價站等水質(zhì)自動監(jiān)測站。

1 固定式水質(zhì)自動監(jiān)測站的選址

固定式水質(zhì)自動監(jiān)測站一旦建成將長期投入使用，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M建位置進(jìn)行現(xiàn)場踏勘和評估，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)自動監(jiān)測站的選址，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告并報上級生態(tài)環(huán)境管理部門批準(zhǔn)。

固定式水質(zhì)自動監(jiān)測站一般建設(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)自動監(jiān)測站選址要充分統(tǒng)籌考慮選址點位與擬建地性質(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，避免選址地點在申請土地規(guī)劃性質(zhì)時，因調(diào)整帶來一系列的時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，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)自動監(jiān)測站站房應(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)自動監(jiān)測站建設(shè)及后期運(yùn)營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，枯水期時不得超過200 m，而且采水點水深應(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)自動監(jiān)測站主體建筑的建設(shè)

2.1 建筑主體設(shè)計

按照生態(tài)環(huán)境部辦公廳《關(guān)于加快推進(jìn)國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)水質(zhì)自動監(jiān)測站建設(shè)工作的通知》（環(huán)辦監(jiān)測函〔2017〕1762號）文件要求，固定式水質(zhì)自動監(jiān)測站站房需實現(xiàn)七級抗震要求，在進(jìn)行建筑設(shè)計時必須先提前進(jìn)行地質(zhì)勘測，再結(jié)合地質(zhì)勘測報告、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?？臻g主要布局包括儀器室、質(zhì)控室、值班室、衛(wèi)生間、危險廢物儲存室，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，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

水質(zhì)自動監(jiān)測站電源容量應(yīng)按照站房全部用電設(shè)備實際用量的1.5倍以上進(jìn)行計算，實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)計單位水電設(shè)計師會忽略這個細(xì)節(jié)，給實際建設(shè)安裝及驗收過程帶來了一定困擾。國網(wǎng)電力部門提供四線制時，地線接入只能從站房主體的地圈梁引出，建議前期設(shè)計和后期實際施工時需要特別注意這個細(xì)節(jié)。

近年來，生態(tài)環(huán)境部相繼出臺《關(guān)于國控站點停運(yùn)等情形監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計規(guī)定的通知》（環(huán)辦監(jiān)測函〔2022〕41號）等防止監(jiān)測數(shù)據(jù)弄虛作假的文件，對環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站和水質(zhì)自動監(jiān)測站電力保障提出了更高的要求，要求對自動站建設(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)測數(shù)據(jù)。因此，水質(zhì)自動監(jiān)測站在進(jìn)行電力設(shè)計時應(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)自動監(jiān)測儀器（含采水泵）及其中的一臺柜式空調(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)自動監(jiān)測設(shè)備（含采水泵）、一臺柜式空調(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)自動監(jiān)測設(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，通過動環(huán)監(jiān)控，提前讓發(fā)電機(jī)介入A相電力供應(yīng)，實現(xiàn)水質(zhì)自動監(jiān)測設(shè)備每天24小時及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，但對發(fā)電機(jī)的要求很高，實際操作成本及對人員的技術(shù)要求較高。

2.3 視頻監(jiān)控接口及電源

為了保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的真、準(zhǔn)、全，固定式水質(zhì)自動監(jiān)測站的站房應(yīng)在儀器室頂部四個墻角、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)自動監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(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

固定式水質(zhì)自動監(jiān)測站站房必須要按照建筑設(shè)計要求做好防雷接地設(shè)計，防雷系統(tǒng)需符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑防雷設(shè)計規(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)自動監(jiān)測設(shè)備的損壞。在站房外墻四周預(yù)留2～3個防雷檢測點并做好防腐蝕蓋板；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，在實際建設(shè)過程中必須要提前做好預(yù)留計劃。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，必須聘請具有防雷檢測資質(zhì)的單位進(jìn)行防雷檢測，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，直至檢測合格并形成水質(zhì)自動監(jiān)測站的防雷檢測報告。

2.5 建筑防火

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

2.6 污染防治措施

為防止固定式水質(zhì)自動監(jiān)測站對外部環(huán)境的污染，其設(shè)計必須實現(xiàn)清潔水與廢水分流，設(shè)置危險廢物儲存室用于回收儲存危險廢物。水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)和質(zhì)控室內(nèi)均應(yīng)放置廢液回收桶，對在線設(shè)備測量過程排放的有毒有害化學(xué)殘液和質(zhì)控室產(chǎn)生的實驗室有毒廢液進(jìn)行集中回收，廢液桶應(yīng)由耐酸堿抗腐蝕材料制成，統(tǒng)一存放于危險廢物儲存室，定期由運(yùn)行維護(hù)單位或承擔(dān)水質(zhì)自動站屬地保障責(zé)任的環(huán)境主管部門按照危險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)格落實危險廢物轉(zhuǎn)移五聯(lián)單制度[4]。站房內(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)自動監(jiān)測設(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)自動監(jiān)測站采水點下游距離采水點20 m以上的位置處。

2.7 建筑質(zhì)量及安全

固定式水質(zhì)自動監(jiān)測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)算審核及財務(wù)決算審核

在固定式水質(zhì)自動監(jiān)測站站房主體建筑建設(shè)完成后，需聘請專業(yè)造價公司對主體建筑建設(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)算審核報告。建筑結(jié)算審核完成后需由會計師事務(wù)所對整個建設(shè)過程的財務(wù)支出情況進(jìn)行財務(wù)決算審核，最終形成固定式水質(zhì)自動監(jiān)測站站房主體建筑建設(shè)項目的財務(wù)決算報告，為后期政府相關(guān)部門對水站建設(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

在固定式水質(zhì)自動監(jiān)測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)自動監(jiān)測站儀器室的空調(diào)需配置為立柜式冷暖兩用，并具有來電自動復(fù)位功能，可以根據(jù)溫度要求自動運(yùn)行。（2）重慶渝西地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，冬暖春早，夏熱秋涼，四季分明，無霜期長，太陽輻射弱，日照時間短，多云霧，少霜雪，降水豐沛，空氣濕度極大。為了保證水質(zhì)自動監(jiān)測設(shè)備長期正常運(yùn)行，固定式水質(zhì)自動監(jiān)測站儀器室內(nèi)還應(yīng)配置除濕設(shè)備，建議至少配置2臺除濕機(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)自動監(jiān)測站儀器室應(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水質(zhì)自動監(jiān)測設(shè)備的影響。（4）無上人屋頂?shù)墓潭ㄊ剿|(zhì)自動監(jiān)測站站房，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行走。（5）固定式水質(zhì)自動監(jiān)測站站房應(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)或紅外報警系統(tǒng)，為水質(zhì)自動監(jiān)測站及自動監(jiān)測儀器的安全提供基礎(chǔ)保障。（6）固定式水質(zhì)自動監(jiān)測站質(zhì)控室試驗臺必須要選用實芯板臺面或環(huán)氧樹脂臺面，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)自動監(jiān)測站站房的建設(shè)從選址、報批、勘察、設(shè)計、建設(shè)、驗收等過程的注意事項較為復(fù)雜，建設(shè)經(jīng)驗的總結(jié)有利于后期更好地開展建設(shè)工作，從而為水質(zhì)自動監(jiān)測設(shè)備的正常持續(xù)運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障，同時也能為生態(tài)環(huán)境管理部門獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)、實施重要決策和防治水污染做出貢獻(xiàn)。