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海绵城市水量水质监测方案
2019/11/21 09:17
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方案摘要：
产品配置单：
Vantage Pro2有线自动气象站
型号： Vantage Pro2
产地： 美国
品牌： 美国Davis
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WS-MC 系列生态小气象站
型号： WS-MC
产地： 美国
品牌： CAMPBELL
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Laqua Twin 便携式钙离子测量仪
型号： Laqua Twin
产地： 美国
品牌： Spectrum
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ET-107蒸发监测站
型号： ET-107
产地： 美国
品牌： CAMPBELL
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CS456压力式水位传感器
型号： CS456
产地： 美国
品牌： CSI
¥5001 - 9999
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方案详情：
一、海绵城市的介绍
海绵城市指通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路、绿地和水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透和自然净化的城市发展方式。
二、海绵城市建设中水循环
如上图所示，海绵城市的建设中，水的主要来源为降雨，而海绵城市的目的是控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透和自然净化；降雨到地面的水有以下几个去向：A、下渗进入土壤中；B、无法及时下渗的水，形成地表径流进入河道、湖泊、湿地等。
三、海绵城市中，水循环的整个过程监测
A、水的来源是降雨，所以我们通过雨量站或者气象站，监测降雨量
B、地表没有下渗的水，会形成地表径流。通过设计，让径流的水汇集到开放式水渠或者雨水管道，最终流入河流或者市政的雨水管道。我们通过监测水渠或者雨水管道中的流量，来监测径流量。
C、进入湖泊、湿地、河道的水。湖泊和湿地留存通过监测水位，来计算水的留存量；河道可以通过测水位和流速，来计算河道的流量，从而计算从河道里流走的水量
D、下渗进土壤中的水，这个也海绵城市的关键，通过对土层结构的改造，增加渗透能力，让更多的水渗入土壤中。这部分水可以通过土壤水分传感器或者蒸渗的方式来监测。
E、土壤、湿地、湖泊等中的水，又会通过蒸发、植物的利用，而被消耗掉。我们可以通过监测植物的蒸腾量、监测蒸发量、土壤水分来监测水分的消耗。
F、水质的监测，整个海绵城市都是围绕水来建设的，所以我们有必要监测水质的状况。河道、湖泊等有积水的地方，可以通过水质探头实时监测水质情况。也可以通过水采样，进行实验室的水质分析。土壤中的水，通过土壤溶液采样的办法，采集水样，带到实验室进行分析。
理想状态下陆地水平衡公式：
单位面积降雨量 = 单位面积地表径流量 + 单位面积下渗水量 + 其他（淤积等）
蒸发量 = 土壤中水分减少量 + 植物消耗量 + 其他
四、监测设备
1、降雨监测
方案一 小型气象站监测降雨量
方案二 雨量监测站
2、地表径流监测
方案一 监测开放式水渠的流量
①通过监测标准堰口的水位，来计算流量（如：建设三角堰、巴歇尔槽等），如图一
②通过大型翻斗来计量流量，如图二
③通过监测水位和流速计算流量（超声多普勒流量监测），如图三
方案二 监测雨水管道流量
通过监测水位和流速计算流量（超声多普勒流量监测）
3、湖泊、湿地水位监测，计算蓄水容量
方案一 浮子水位计
方案二 雷达水位计
方案三 压力式水位计
4、河道流量监测
方案一 小流域流量监测（超声多普勒流量监测）
方案二 比较宽的河道，大河道、流量监测（雷达流速流量监测）
5、下渗水监测（下渗水量和入渗效率监测）
蒸渗系统
蒸渗系统可以监测，下渗水量、蒸发量、不同土层的含水量。在海绵城市的建设中，我们可以通过在有代表性的地点，安装蒸渗监测设备，在蒸渗桶中，填入同样结构的土壤。
通过对蒸渗系统的下渗水监测，推算同一环境下的下渗水流量。
6、蒸发量监测
方案一 蒸渗系统（蒸渗系统可以用于监测蒸发量）
方案二 蒸发站
方案三 气象站（通过气象数据计算日蒸发量）
7、水质监测
方案一 河道、湖泊、湿地等实时水质监测
方案二 河道、湖泊、湿地等，自动水采样，实验室水质分析
方案三 土壤中的水质测量
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