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台湾水库用无人值守水质监测保护供水

   使用条款


- Steve Werblow

台湾的热门旅游景点之一的石门水库拥有因大规模风雨侵蚀而造成高达1600英尺高的陡峭山峰和巨大的峡谷,然而这种侵蚀也威胁到水库的安全。该水库是当地生活用水的重要水源。

在2004年8月的一场台风使这个问题显得非常严重。台风‘爱丽’造成约2000万吨的泥沙和碎石从周围的山上进入水库。水的浊度从通常的40 NUT攀升,突破七万NUT,达到十二万NUT。泥沙淤塞了水库的净水处理厂,因该水厂设计是处理浊度不超过3000 NUT的给水。成千户家庭几天没有自来水,居民不得不依赖台湾供水公司的水车供水。

2004年的这场台风很大,降雨量达到973毫米,达到该地区典型年降水量的一半。但这并非不寻常。石门水库周围地区每年都会遭受两到四次台风的袭击,水库周围因滑坡所释放的悬浮固体不断向经济部水利署北部地区造成挑战。除此之外,一个潜在危险是沉积通常会在占地1977英亩的水库底部移动,因此有可能很快就会覆没大坝的水处理设施。

纵剖面

在 2005年台风季节到来之前,水利署在水库中的两个浮筒上安装了YSI竖向纵剖面检测系统,每个纵剖面系统采用一个YSI多参数探头,当洪水水头接近石门水库时,它接通自动的纵剖面水质检测系统。YSI 6600EDS 探测仪每三个小时向大坝业务办公室报回一则信息,包括水浊度,叶绿素含量, pH值和从水面到水底每5米的溶解氧数据。

根据台北Smartec公司的Bergius Su 所表示,当浊度达到临界水平时,剖面数据会触发污水处理厂所拟定的一项个紧急计划,一个技术小组会迅速开始一个人工采样程序,以便确认问题所在,并确定其问题发展的程度。Smartec是提供该设备和服务的公司。

确定了污染羽流的大小,形状和深度,水处理厂的管理人员可以在以下若干管理办法中做出选择:

  • 速填满位于净水处理厂上方的源水蓄水池;
  • 关闭水厂拥有的5个进水口中位于污染区的进水口,打开其他处于澄清水层的进水口以并避开浊度的污染羽流;或
  • 从水厂附近的备用河流水源取水。

仔细定位

Smartec使用SonTek / YSI声学多普勒剖面仪(ADP)来确定最小水流纵剖面系统最佳的部署地点。最接近大坝的系统锚定在164英尺的水中;更远一点的采样点在131英尺深处。有八十八根锚绳把这些浮子固定在一定的位置上。

尽管在恶劣天气里纵剖面锐减,这些锚定浮筒还是经得起几次台风的考验。当暴风雨袭来时,Smartec立即发出遥控指令,把探头锁定在浮动平台下方。依据大坝的管理要求,Bergius Su和他的团队可以遥控或手动激活探头,以10米的间隔进行采样,或是使用YSI 6600EDS 探头和随机取样设备进行人工读数。

Smartec还每个月对这些设备进行一次校准和维修。他们指出,探头的自擦拭功能可以减少生物垢的产生,使得校准成为一个很简单而快速的过程。

数据流

探头每两小时做一次从水库的表面到底部,然后再从底部返回的往返探测。每三个小时通过Wi-Fi通讯向5公里外的大坝办事处报告一次所有的参数数据。这些数据与八个随机采样站的信息综合。这些数据主要用于水坝和水处理厂管理。不过水利署也与来自台湾大学的教授签订了数据收集和分析的议定书,用以开发水质模型。Bergius Su预计,最终这些连续的纵剖面仪所收集的数据可以综合到‘石门径流预报模型’或大坝的洪水控制行动中。

目前,追踪悬质泥沙的移动是很重要的。每年台风引发的滑坡给石门水库污水处理厂造成很大的威胁。利用长期的无人监控技术获得的信息数据,按情况打开或关闭水厂蓄水池的进水口以保证积蓄干净的源水,避免台风过后用水混浊,并防止可能对水厂的损害和该地区供水的中断。这项技术的应用已超越纯科学的领域并进而为公共服务,保护了那些依赖水库水生活的人们。




来源: WWD-China.com   April 2009
Copyright © 2010 Scranton Gillette Communications




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