海绵城市水量、水质监测方案

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 雨量监测站

自记录雨量监测站

2、地表径流监测

方案一 监测开放式水渠的流量

①通过监测水位和流速计算流量（多普勒超声波流量计监测），如图

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），如图

3、气象站（通过气象数据计算日蒸发量）

4、土壤墒情监测（土壤水质、水分、盐度测量）

5、水质在线监测（常规五参数、COD、氨氮等）

五、数据展示平台

数据展示平台：主要用于展示各个站点的水位、流速、流量等信息。其功能为：站点的管理，全部站点实时数据的查看，单个站点的实时数据、历史数据、报表、曲线、历史数据导出、历史曲线的导出。该平台可以免费使用，如需自建平台可以对数据进行解析。遥测终端机支持的协议是SL651-2014 水文通讯规约。