数字河流解决方案

系统背景

　　“十四五”规划和2035年远景目标建议中提出了关于加快数字化发展的要求：发展数字经济，推进数字产业化和产业数字化，推动数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。

　　《国务院办公厅关于健全生态保护补偿机制的意见》中指出：全国重要江河湖泊水功能区、跨省流域断面水量水质重点监控点位布局和自动监测网络，制定和完善监测评估指标体系。研究建立生态保护补偿统计指标体系和信息发布制度。

河长制六大任务中提出：加强河库水环境综合整治，推进水环境治理网格化和信息化建设，建立健全水环境风险评估排查、预警预报与响应机制。

河流监测系统现状

随着人们的环保意识逐渐增强，传统的地表水监管系统和整治方式已经不能够很好地适应发展需求。河流污染监测系统的缺陷、发生污染后应急的滞后性使相关河流生物群体受到伤害；由于监测数据缺乏导致刚性约束机制和追责赔偿条款的缺乏，使“上游排污、下游遭殃”的事频频上演；监测系统的不完善使不少区域落实河长制工作不力，造成水质、环境卫生不达标问题，给和人民造成了巨大的损失。

公共事件举例

  内蒙古乌梁素海污染事件：出现面积达8万多亩、持续近5个月的黄藻，使核心区域水面被覆盖，水体严重污染。

  江苏靖江水污染事件：因企业犯罪式排放、倾倒危废行为，造成江苏省靖江市因饮用水水源地水质异常停止供水，全市近70万人的生产、生活因此受影响，并引发了抢水潮。

  安徽池州河水被污染事件：因化工园违规排污，污染灌溉水源，这些水中含有大量有毒物质，造成安徽省池州市东至县香隅镇里的数千亩农田变成了荒地。 

  江苏万亩大闸蟹绝收事件：上游严重的工农业排污，导致洪泽湖万亩大闸蟹绝收，大量死螃蟹漂浮在水面。洪泽湖养殖户为“救助补偿钱谁来出，何时能到位”的问题大伤脑筋。

  天津市东丽区关于对落实河长制工作不力问题的通报事件：2017年在落实河长制工作中，东丽区被约谈。因工作指导协调推动不力，监督考核不到位，加之监测系统不完善，导致多点位水质、环境卫生治理不力，造成水质、环境卫生不达标问题。

这些触目惊心的案例使我们思考，如何能够更新现有的河流整治和管控系统，加强河流监管、预警、防范和治理工作的实际效率，掌握河流水源变化情况并及时预警洪涝灾害、人为污染等事故，很大限度减少人员与财产损失。在这种现状下，数字河流应运而生。

数字河流可有效解决各行政区流域范围河流监控系统不准、水质管理目标不协调、污染治理工程落实不到位、协调管理机制不完善的问题，为完善跨界河流生态补偿机制、推进流域水质整体改善、构建水生态文明提供支撑。

打造数字河流整体解决方案

德润厚天集团开发的数字河流解决方案基于“环保+物联网”和“大数据”的先进理念，以“布点、联网、预警”为宗旨；以“问题导向、因河施策、综合防治”为原则，通过大范围、合理组合布点，监控河湖断面、港口码头等区域，实现对各种水环境质量的监控；建立集监测监管、应急预警、分析研判、决策支持、综合防治为地表水水环境改善综合服务体系；形成共同监督的环境监管新格局。 

数字河流解决方案的特点

高密度、网格化监测，全域水环境质量尽在掌控，监测网点采用原位测量，建点成本低、建点速度快、运行成本小，可实现快速、密集布控；

实时监测，实时出数，污染事故快速感知，动态分析，及时预警；

具有水质数据时效性分析功能，区域水质变好或恶化一目了然，为生态补偿、管理绩效评价提供有效依据；

厘清边界，划清责任：通过在跨界断面、生态补偿断面等敏感区域布设点位，可以划清市与市、县与县、镇与镇之间的污染补偿、监管的责任，避免逐级追责时出现扯皮、推诿等问题；

污染事故智能决策：系统不仅能监测水质，还能监测水量、流速，污染事故发生时，可预演污染扩散时间模型，给控污提供决策参考；

自动报警，分级推送：根据需求制定污染信息推送机制，确保污染信息能够在立刻推送到相关责任单位，并对污染情况的处理过程进行跟踪；

扩展能力强：系统从监测点位到平台软件均为自主研发，可根据客户需求定制开发新增功能，可接入已有地表水、地下水、污染源监测数据，实现数据融合、深度挖掘、综合应用。

地表水数字化监测信息管理平台

原位实时水质自动监测系统

　　德润厚天集团研发的原位实时水质自动监测系统是保留浮标式水站的精华，省略浮标站的非主导功能，推出的监测响应速度快、投资费用少、维护量小、运行费用低、实用性更强的全新一代水质自动监测系统。

　　采用光学、电化学水质分析仪置于水体，实时原位监视水质动态。一旦水质变化异常，马上给管理人员发送通知。

主要用于对饮用水水源地、河道、湖泊、水库等地表水进行原位实时水质监测，对突发性污染事故的快速响应，对区域水质变化进行长时间特征分析，由于结构简单，费用低，适于链条式布点，实时掌握区域水质状况，是“河长”掌握本领域内水质状况的有效工具，是实现数字河流的基础。

功能特点

无需建站：投入式原位监测，无需建站、投资少、建设快；

数据更准确：原位监测，没有采样过程水质变化（尤其是溶解氧等参数），数据更准确；

实时出数：实时分析，实时出数，保证了及时性及预警能力；

运行费低：仪器低功耗，免试剂，运行及维护成本低；

异常预警：一旦数据异常，马上通知到管理人员，是真正的预警系统；

实时定位：每个原位监测系统都有固定的GPS定位，一旦发生“异常”位移，可及时报警与定位跟踪；

双向通讯：各原位监测系统与中心站平台保持实时双向通讯，系统运行状态尽在掌控之中；

供电：太阳能供电，光线强时蓄电池蓄电，光线弱时电池供电，保证系统时刻运行。

监测参数

全光谱仪表：COD、BOD、TOC、硝氮、亚硝氮、TSS、溴化物、氯化物、 硫化物（pH＞8.3）、氯胺、酚；

营养盐：正磷酸盐、氨氮、硝氮、亚硝氮；

水质六参数：pH 值、电导率、温度、溶解氧、浊度、氨氮；

应急参数：水中石油类（监控水上事故导致的燃油泄漏或石油企业的排污泄漏）；

生物类：蓝藻、叶绿素、红藻；

有机物： CDOM（有色可溶解性有机物）、苯系物（苯、氯苯等等）。

河道流量计

传统的地表水水质监测系统，只是片面地关注水质的变化，忽略了河道本身的流量参数的重要性。殊不知，仅有水质指标，没有流量数据，对于感知河流的性状大打折扣。同时，通过河道流量参数，还可以实时掌握可用水资源，是调配县级市级流域水量，了解污水走向的风向标。尤其是在突发水体污染事故的时候，河道流量可以为防止污染扩散措施的制定提供重要的数据支持。我公司自主研发的河道流量计，采多普勒原理，具有测量准确，安装简便等诸多优点。

功能特点

无人值守，全自动采集和计算流量；

非接触、低损耗、维护少、不惧泥沙；

悬空安装，施工方便，无需水下作业；

全天候测量，可在夜间、雨天测流；

测量精度高、速度快，不受风雨和停电影响。

固定式地表水水质自动在线监测系统

　　固定式地表水水质在线自动监测系统适应于各级行政区域交界、目标管理水域及其他重要水域断面的水质自动监测，是一种将水样采集到站房内，采用化学方法（常规五参数除外）分析水样的监测系统。水样分析间隔一般为4小时，具有监测数据准确、系统稳定等优点，同时也存在分析间隔过长、事故反应慢、预警能力差、存在二次环境污染等不足。 

岸壁式水质自动监测系统

　岸壁式水质自动监测系统是设立在河道、湿地等现场的小型无人值守的水质监测系统，系统具备防雨、防雷、防尘、防盗等功能。系统集成度高、功能齐全，占地面积小，建设周期短、投资少、适合广泛布点。 

数字生态建设没有休止符，只有渐强音。基于云计算、物联网（5G）、大数据和人工智能技术构建数字河流，实现提前预测、事故防范；

基于区块链技术实现河流数据透明、防止篡改，做为智慧城市的关键一环；

数字河流系统可以使河流状况一目了然，污染防控防微杜渐；

数字河流助力水生态文明建设！