国家地表水水质自动监测站站房及采水技术要求.docx

国家地表水水质自动监测站站房及采水技术要求.docx

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国家地表水水质自动监测站站房及采水技术要求

国家地表水水质自动监测站站房及采水技术要求

一、适用范围

本技术要求规定了国家地表水水质自动监测站（以下简称水站）的选址、站房建设和采水单元具体内容和要求，主要适用于国家水站建设，地方环保部门水站建设可参照执行。

二、编制依据

（一）《生态文明体制改革总体方案》（中发〔2015〕25号）

（二）《关于印发生态环境监测网络建设方案的通知》（国办发〔2015〕56号）

（三）《关于印发水污染防治行动计划的通知》（国发〔2015〕17号）

（四）《关于深化环境监测改革提高环境监测数据质量的意见》（厅字〔2017〕35号）

三、站址选择

（一）基本条件

为保证水站水质的代表性、站点的长期性、系统的安全性和运行维护的经济性，水站站址选择应考虑以下基本条件：

1.基础建设的可行性和经济性，具备土地、交通、通讯、电力、自来水或自备井等条件，基本不阻碍防洪要求，便于水站日常运行和管理。

2.水站站址尽可能选择国控手工监测断面处，以保证监测数据的连续性。

现场确不具备建站条件需另外选址的，须满足以下要求：

（1）水站站址与手工监测断面之间无支流、排污口汇入。

（2）水站站址和手工监测断面无水质类别差异，保证断面属性、主要污染物不变。

（3）水站站址与手工监测断面水质的相对偏差（高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮等）小于等于15%。

（4）水站站址优先选择常年水深比较稳定、能采集到代表性样品的位置。

丰、枯水季节河道摆幅应小于30米，枯水期采水点水深不小于0.5米，采水点最大流速一般应低于3米/秒，便于采水设施的建设和运行维护，保证采水安全。

（5）水站站址距离采水点原则上不超过150米，枯水期时不得超过200米，具备铺设管线和管线保温设施的条件。

（6）水站网络通讯建设应以光纤/ADSL有线网络为主，确实无法满足的，可选用无线网络进行传输，带宽不低于20兆，满足监测数据传输要求。

（二）采水口选址条件

为尽可能采集到代表性的样品，真实反映水质状况和变化趋势，同时保证采水设施安全和维护便利，采水口选址应该满足以下条件：

1.在不影响航道运行的前提下，采水点尽量靠近主航道。

2.采水口位置一般应设在冲刷岸，不能设在河流（湖库）的漫滩处，避开湍流和容易造成淤积的部位，丰、枯水期离河岸距离原则上不得小于10米。

3.采水口处应有良好的水力交换，不能设在死水区、缓流区、回流区。

4.取水点设在水下0.5～1米范围内，但应防止底质淤泥对采水水质的影响。

（三）勘察论证

根据不同水质情况及断面性质，水站建设须经过详细的现场勘察和论证。

各地应根据新建水站的选址原则，结合现场勘察情况，提出1~3个拟选站址的方案，每个方案都应准备论证材料一份，每份论证材料均须包括以下内容：

1.新建水站基础信息表（见表1）。

包括基础条件（“四通一平”等）、水系水文情况、采水口情况等。

2.新建水站站房和采水口周围污染源信息（应单独形成一个文本）。

包括污染源（点源和面源）的主要污染指标与排放量等必要信息，并附地图标注污染源与拟建地点采水口的位置与距离。

3.拟建地点图集（应单独形成一个文本）。

包括拟建地点和采水口位置与周边，河流上下游的照片。

4.拟建地点采水口与原考核断面水质比对报告（见表2）。

比对指标至少包括pH、溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数、总氮和总磷（湖库增加叶绿素a）；比对监测频率不低于每天1次，至少连续5天；各指标应选用《国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书（试行）》规定的方法进行分析。

表1新建水站基础信息表

项目

说明

断面名称

断面属性

点位位置

点位位置

省市区（县）乡村

东经：

北纬：

点位说明

（照片另附）

水文情况

河流流速、流量

平均流量：

流速：

最小流量：

流速：

最大流量：

流速：

水位

平均水位：

最高水位：

最低水位：

100年一遇水位：

水位落差：

气候

气温

年平均温度：

年低温度：

年高温度：

冻土层

冻土层最大深度：

基础条件

交通情况

通讯条件

电力条件

清水情况

土建基础

排水条件

采水口情况

代表性情况

取水处水深

平均水深：

低水深：

高水深：

距离

水平距离：

垂直距离：

坡度

采水方案

表2拟建地点采水口与原考核断面水质比对报告

断面名称

断面编码

断面经纬度

经度：

纬度：

采水口经纬度

经度：

纬度：

比对结论：

比对监测结果（单位：

mg/L）

次数

原考核断面

拟建地点

水质类别

pH

溶解氧

氨氮

总磷

总氮

高锰酸盐指数

叶绿素a

水质类别

pH

溶解氧

氨氮

总磷

总氮

高锰酸盐指数

叶绿素a

1

2

3

4

5

…

测定日期

测定开始日期：

测定结束日期：

四、站房建设

水站站房不仅要满足水质自动监测的需求，同时应具有开展研究和宣传教育的功能。

固定式站房监测仪器室不小于40平方米、质控室不小于30平方米、值班室不小于30平方米，分单层或双层建设；简易式站房面积原则上不得小于40平方米，质控室和监测仪器室可合并建设；小型式站房面积不得小于2平方米。

站房面积除满足基本9项参数仪器及其配套设备摆放外，还要考虑未来监测项目扩展，适当留有增配仪器的空间。

（一）站房类型选择原则

水站站房建设必须满足建设要求，针对各地实际情况可因地制宜选择适宜的站房类型，具体要求如下：

1.原则上优先选择固定式站房。

2.水站站址能满足站房建设面积要求的，优先考虑采用单层站房结构。

3.水站站址存在洪涝隐患的情况下，优先考虑双层站房结构，监测仪器室可根据站点实际情况布置在一楼或者二楼。

4.水站站址受建设条件（地基、规划、河道）影响，考虑采用简易式站房结构。

5.水站站址受建设条件（景区、城区、管制区）制约，考虑采用小型式站房结构。

6.水站站址根据建设要求需选定在河、湖中且水深在10米以内的，考虑采用水上固定平台站。

7.水站站址无法满足供电要求，可考虑采用水上浮标站或水上浮船站。

8.国界河流（湖泊）水站必须建设固定式站房。

9.各省建设的水站站房外观和风格应统一，且具有环保部门统一标识。

（二）站房基本技术要求

站房需保证水站系统长期、稳定运行，包括用于承载系统仪器、设备的主体建筑物和外部配套设施两部分。

主体建筑物由仪器室、质控室和值班室（在满足功能需求的前提下，可根据站房实际条件对各室进行调整合并）组成。

外部配套设施是指引入清洁水、通电、通讯和通路，以及周边土地的平整、绿化等。

1.站房供电要求

（1）供电负荷等级和供电要求应按现行国家标准《供配电系统设计规范》（GB50052）的规定执行。

（2）水站供电电源使用380伏特交流电、三相四线制、频率50赫兹，电源容量要按照站房全部用电设备实际用量的1.5倍计算。

（3）电源线引入方式符合国家相关标准，穿墙时采用穿墙管。

施工参考《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303-2002）。

（4）在监测仪器室内为水质自动监测系统配置专用动力配电箱。

在总配电箱处进行重复接地，确保零、地线分开，其间相位差为零，并在此安装电源防雷设备。

（5）根据仪器、设备的用电情况，在380伏特供电条件下总配电采取分相供电：

一相用于照明、空调及其他生活用电（220伏特），一相供专用稳压电源为仪器系统用电（220伏特），另外一相为水泵供电（220伏特）。

同时在站房配电箱内保留一到两个三相（380伏特）和单相（220伏特）电源接线端备用。

（6）系统应配备UPS和三相稳压电源，功率应保证突然断电后各自动分析仪能继续完成本次测量周期。

（7）电源动力线和通讯线、信号线相互屏蔽，以免产生电磁干扰。

2.站房给排水要求

（1）给水系统

站房应根据仪器、设备、生活等对水质、水压和水量的要求分别设置给水系统。

站房内引入自来水（或井水），必要时加设高位水箱。

自来水的水量瞬时最大流量3立方米/小时，压力不小于0.5千克/平方厘米，保证每次清洗用量不小于1立方米。

（2）排水系统

站房的总排水必须排入水站采水点的下游，排水点与采水点间的距离应大于20米。

各类试剂废水按照危险废物管理要求，单独收集、存放和储运，并统一处置。

站房内的采样回水汇入排水总管道，并经外排水管道排入相应排水点，排水总管径不小于DN150，以保证排水畅通，并注意配备防冻措施。

排水管出水口高于河水最高洪水水位的，设在采水点下游。

站房生活污水纳入城市污水管网送污水处理厂处理，或经污水处理设施处理达标后排放，排放点应设在采水点下游。

3.站房通讯要求

固定站房网络通讯建设应以光纤/ADSL有线网络传输为主，现场条件不具备的情况下，可选用无线网络进行传输，站点现场应通过手机等通讯设备进行通话测试，通讯方式应选择至少两家通讯运营商，无线传输网络（固定IP优先）应满足数据传输要求及视频远程查看要求，传输带宽不小于20兆。

水上固定平台通讯在没有运营商网络覆盖的情况下，可采用微波中继等辅助传输方式。

4.站房防雷要求

站房防雷系统应符合现行国家标准《建筑防雷设计规范》（GB50057）的规定，并应由具有相关资质的单位进行设计、施工以及验收。

水站内集中了多种电气系统，需预防雷电入侵的主要有三种途径，包括电源系统、通道和信号系统、接地系统。

具体要求如下：

（1）对于直击雷的防护

采用避雷针是最首要、最基本的措施，完整的防雷装置应包括接闪器、引下线和接地装置。

（2）电源系统、通信系统的防护

在总电源处加装避雷箱，内装多级集成避雷器。

避雷器本身具有三级保护，串接在电源回路中可靠地将电涌电流泄入大地，保护设备安全。

如不用避雷箱，按照分区防护的原则，一般选并联的避雷器，选用通流容量比较大的，作为第一级防护。

在总电源进线开关下口加装电源电涌保护器作为电源的一级保护，在稳压器后加装多级集成式电涌保护器。

通信系统防护：

对于卫星通讯系统，应在馈线电缆进入站房时安装同轴馈线保护器；对于电话线系统，应采用电话线路防雷保护器。

利用铜质线缆的数据信号专线，在设备的接口处应加装信号专线电涌保护器，该保护器应是内多级保护，要依据被保护设备传输的信号电压、信号电流、传输速率、线路等效阻抗及衰耗要求，同时考虑机械接口等配置电涌保护器。

地表水自动监测站站内管线选用金属管道、金属槽道或有屏蔽功能的PVC塑料管，并且将两端与保护地线相连。

（3）接地系统

站房内电源保护接地与建筑物防雷保护接地之间要加装等电位均衡器，正常情况下回路内各用自己的保护接地，当某点出现雷击高电压时，两地之间保持等电位。

站房内设置等电位公共接地环网，使需要有保护接地的各类设备和线路，做到就近接地。

5.站房安全防护要求

（1）站房耐火等级应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》（GB50016）的规定。

（2）站房与其他建筑物合建时，应单独设置防火区、隔离区。

（3）站房应设火灾自动报警及自动灭火装置；火灾自动报警系统的设计应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116）的规定；配置的自动灭火装置，需有国家强制性产品认证证书。

自动灭火装置触发可靠，灭火时间短，灭火干粉对人和仪器无损害，体积美观实用，与站房和仪器系统整体协调。

（4）站房内应至少配置感烟探测器；为防止感烟式探测器误报，宜采用感烟、感温两种探测器组合。

（5）站房内使用的材料需为耐火材料。

（6）站房应设置防盗措施，门窗加装防盗网和红外报警系统，大门设置门禁装置。

（7）抗震：

场地地震基本烈度为7度，抗震按7度设防，设计基本地震加速为0.10g，设计特征周期为0.35秒，设计地震分组第一组，建筑物场地土壤类别为II类。

6.站房暖通要求

站房结构需采取必要的保温措施，站房内有空调和冬季采暖设备，室内温度应当保持在18～28℃，湿度在60%以内，空调为立柜式冷暖两用，功率不低于2匹，适用面积不低于30平方米，具备来电自动复位功能，并根据温度要求自动运行。

在北方寒冷地区应配备电暖气等单独供暖设备，保障室内设备的正常工作。

7.站房装修要求

（1）仪器室要求

①仪器室内地面应铺设防水、防滑地面砖，离地1.5米高度以下铺设墙面砖，并在室内所需位置设置地漏，仪器摆放顺序从远离配电系统可分别为五参数/预处理单元、氨氮、高锰酸盐指数、总磷总氮、其他特征污染物仪器及主控制柜。

②监测系统采水和排水：

仪器室内预留30厘米深地沟，地沟上面加盖板（需便于取放），地沟的地漏和站房排水系统相连。

③电缆和插座：

配电箱中预留一根φ50聚氯乙烯线管到地沟中，四周墙上预留五孔插座，墙上的五孔插座高于地面不少于0.5米。

预留空调插座，空调插座距吊顶或顶部0.5米。

配电箱预留五芯供电线路至自动监测系统控制柜位置。

④排风扇：

仪器室应安装排风扇，若有吊顶，则可做在吊顶上，电源线引至配电箱中。

⑤站房吊顶：

根据站房建设情况可安装吊顶，站房内空高度应在3.2米以上。

（2）质控室要求

质控室内应至少配有防酸碱化学实验台1套（1.5-2米）和4个实验凳，台上可以放置实验室对比仪器，配备冷藏柜以便于试剂存放。

备有上下水、洗涤台。

①实验台：

主架采用40毫米×60毫米×1.8毫米优质方钢，表面经酸洗、磷化、均匀灰白环氧喷涂，化学防锈处理，台面选用复合贴面板台面（1毫米厚酚醛树脂化学实验用专用板）、实芯板台面（12.7毫米厚酚醛树脂板化学实验用专用板）或环氧树脂台面（20毫米厚），具备耐强酸碱腐蚀、耐磨性、耐冲击性、耐污染性要求，底座可调节。

②洗涤台：

主架与台面应与实验台保持一致，洗涤槽采用PP材料，水龙头采用两联或三联化验水龙头，底座可调节。

③上水：

水管采用PP-R材质，热熔连接，不渗漏。

④下水：

实验区排水全部采用防腐蚀耐酸碱材质（PP），达到排水不渗漏不腐蚀。

⑤插座：

实验台处预留至少2个五孔插座，实验台处五孔插座及灯开关高于地板1.3米。

⑥冷藏柜：

应配备冷藏容量不小于120升的冰柜一台。

（3）值班室要求

值班室主要用于站房看护人员使用，一般不小于30平方米。

值班室应配备一台空调（变频冷暖1匹）、值班用办公桌一张、椅子两把。

考虑到工作人员在水站工作的方便，建议修建卫生间（厕所）。

其他设施可根据需要考虑。

8.视频监控单元技术要求

视频监控单元由前端系统、传输网络和监控平台三部分组成，可远程监视水质自动监测站内设备（采水单元、自动监测分析仪器、供电系统、数据采集及传输系统等）的整体运行情况，观察取水工程（取样水泵、浮台等）工作状况，水站周边的水位、流量等水文情况，同时也可观察水站院落、站房、供电线路等周边环境。

其中，前端系统主要对监控区域现场视音频、环境信息、报警信息等进行采集、编码、储存及上传，并通过客户端平台预置的规则进行自动化联动；传输网络主要用于前端与平台、平台之间的通信，确保前端系统的视音频、环境信息、报警信息可实时稳定上传至监控中心；监控平台主要用于对监控设备的控制和满足用户查看环境信息、视音频资料。

（1）视频监控单元功能要求

①实时监控功能：

可实现24小时不间断监控，实时获取监控区域内清晰的监控图像。

②云台操作功能：

可实现全方位、多视角、无盲区、全天候式监控。

③录像存储功能：

支持前端存储和中心存储两种模式，既可通过前端的视音信号接入视频处理单元存储数据，满足前端存储的需要，供事后调查取证；也可通过部署存储服务器和存储设备，满足大容量多通道并发的中心存储需要。

④语音监听功能。

⑤远程维护功能：

可通过平台软件对前端设备进行校时、重启、修正参数、软件升级、远程维护等操作。

（2）前端视频监控设备布设要求

①站房外取水口：

安装在靠近取水口岸边，并考虑50年一遇的防洪要求，用于监控取水口及站房周边情况。

监控设备可水平360度旋转，竖直-5～185度旋转。

②站房进门处：

安装在站房大门附近墙壁上，用以监控人员进出站房情况。

监控设备应配置枪机，固定监控视角。

③站房仪表间：

安装在集成机柜正面墙壁上，用于监控仪表间内部设备运行情况。

监控设备可水平360度旋转，竖直-5～185度旋转。

（3）前端视频监控设备技术要求

①网络红外球型摄像机：

球机带云台，可水平360度旋转，竖直-5～185度旋转；带红外，支持夜间查看。

②高清网络录像机：

应选用可接驳符合ONVIF、PSLA、RTSP标准及众多主流厂商的网络摄像机；支持不低于200万像素高清网络视频的预览、存储和回放；支持IPC集中管理，包括IPC参数配置、信息的导入/导出、语音对讲和升级等；支持智能搜索、回放及备份。

（三）固定式站房

1.基本要求

国家地表水自动监测站站房建设原则上优先采用固定式永久性站房设计，以保证国家地表水自动监测站的长久稳定运行；站房包括用于承载系统仪器、设备的主体建筑物和外部配套设施两部分。

主体建筑物由仪器室、质控室和值班室组成。

外部配套设施是指引入清洁水、通电、通讯和通路，以及周边土地的平整、绿化等。

2.站房结构技术要求

（1）站房结构应为混凝土框架结构，站房主体结构应具有耐久、抗震、防火、防止不均匀沉陷等性能。

（2）站房地面：

采用独立基础，基础持力层为老土层，要求地基承载力特征值为180千帕，地面粗糙度为B类。

（3）站房式样：

站房外形的设计因地制宜，外观美观大方，结构经济实用，在风景区应和周边景物协调一致。

（4）站房高度：

根据当地水位变化情况而定，站房地面标高（±0.00）能够抵御100年一遇的洪水，站房内净空高度不小于3.2米。

（5）抗风等级：

原则上应满足12级台风要求，根据当地气象条件可适当调整。

（6）站房周围可建围墙、护拦或护网。

（7）站房基础：

站房周围应使用混凝土或其他材料对地面进行硬化。

（8）站房外地面要求平整，周围应干净整洁，有利于排水，并有适当绿化，应有防鼠、防虫措施。

（9）道路：

通往国家地表水自动监测站应有硬化道路，路宽≥3.0米，且与干线公路相通。

站房前有适量空地，保证车辆的停放和物资的运输。

（10）门窗：

合理布置80系列中空推拉塑钢窗，要求表面洁净，密封胶表面平整光滑，厚度均匀，窗内侧加纱窗，外侧加不锈钢防盗网，并保证牢固，仪器室靠近摆放仪器一侧墙面严禁布置窗户。

采用成品防盗门，划线，立门框，安装门扇附件，必须符合设计要求，保证牢固。

（11）环保要求：

在设计、施工上加强环保节能意识，使其对环境的不利影响降到最低。

3.参考示意图

图1单层标准版固定式站房设计示意图

图2双层标准版固定式站房设计示意图

上图为参考示意图，双层标准版固定式站房的一楼与二楼的设计可根据站点实际情况而定，如南方多雨潮湿可选择二楼作为仪器间，一楼作质控室和值班室。

4.参考实例图

图3标准版固定式站房效果图

（四）简易式站房

1.基本要求

简易式站房可将监测仪器室和质控室合并建设，包括用于承载系统仪器、设备的主体建筑物和外部配套设施两部分。

主体建筑物满足自动监测系统运行所需要求。

外部配套设施是指引入清洁水、通电、通讯和通路，以及周边土地的平整、绿化等。

2.站房结构技术要求

（1）站房主体符合现行国家标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB51022），实际尺寸不低于40平方米，可抗七级以下地震。

（2）钢架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用Q235B或Q345A及以上等级的钢材。

非焊接的檩条和墙梁等构件可采用Q235A钢材。

如地方有相关规定或特殊要求，门式刚架、檩条和墙梁可采用其他牌号的钢材制作。

（3）用于围护系统的屋面及墙面板材应采用符合现行国家标准《连续热镀锌钢板及钢带》（GB/T2518）、《连续热镀铝锌合金镀层钢板及钢带》（GB/T14978）和《彩色涂层钢板及钢带》（GB/T12754）规定的钢板，采用的压型钢板应符合现行国家标准《建筑用压型钢板》（GB/T12755）的规定。

（4）站房内部进行隔热保温处理，夹层采用防火隔热的岩棉，地板铺设防滑花纹钢板、防滑地砖、防水专用地板胶。

（5）站房设置仪器工作区、质控区，用于自动监测系统的安放以及简易实验台的安装。

（6）站房前端设置可开合的透气百叶窗，站房侧面设置通风换气窗。

（7）站房内应配置1米长的工作台，满足日常办公需要。

（8）道路：

通往国家地表水自动监测站应有硬化道路，路宽≥3.0米，且与干线公路相通。

站房前有适量空地，保证车辆停放和物资运输。

（9）现场地基应采用混凝土预先浇注，厚度不低于30厘米。

遇软弱地基时做相应的地基处理。

（10）站房外设置防护栅栏，设置门锁和相关警示标志。

3.参考示意图

图4标准版简易式站房设计示意图

4.参考效果图

图5标准版简易式站房效果图

（五）小型式站房

1.基本要求

小型式站房属于一体化站房，具有用地面积更小，安装方便等特点。

在用地面积不具备固定式站房同时也无法建立40平方米的简易式站房时可考虑小型式站房。

小型式站房需满足水质自动监测系统所需主体建筑物和外部配套设施要求，外部配套设施是指引入清洁水、通电、通讯和通路，以及周边土地的平整、绿化等。

2.站房结构技术要求

（1）小型式站房由外箱体、内部金工件及附件装配组成。

（2）具有密闭性能、防水防冲击性能，整体防护等级达到IP54以上。

（3）具有耐腐蚀性能：

外表面喷塑或喷涂专用防锈漆。

（4）内部进行隔热保温处理，夹层采用防火隔热的岩棉。

（5）预留给、排水口，方便监测水样和自来水供给及站房废水排放。

（6）外壳材料采用2毫米热浸锌板或者不锈钢板。

（7）表面处理：

热浸锌板需脱脂、除锈、防锈磷化（或镀锌）、喷塑。

（8）机柜承重≥600千克。

（9）阻燃：

符合现行国家标准《电工电子产品着火危险试验试验方法扩散型和预混合型火焰试验方法》（GB/T5169.7）实验A要求。

（10）绝缘电阻：

接地装置与箱体金工件之间的绝缘电阻不小于2×104兆/500伏特（直流电）。

（11）耐电压：

接地装置与箱体金工件之间的耐电压不小于3000伏特（直流电）/每分钟。

（12）机械强度：

各表面承受垂直压力＞980牛顿，门打开后最外端承受垂直压力＞200牛顿。

（13）设置前门及后门，前后均可维护，具备防盗功能。

（14）配置集成空调，自动调节内部温度，满足系统及仪表对温度的要求。

（15）现场地基应采用钢筋混凝土预先浇注，厚度不低于30厘米。

遇软弱地基时做相应的地基处理。

（16）站房外设置防护栅栏，设置门锁和相关警示标志。

3.参考示意图

图6标准版小型式站房设计示意图

4.参考效果图

图7标准版小型式站房实例图

（六）水上固定平台站

1.基础要求

（1）平台面积：

根据自动站建设要求，平台使用面积不小于50平方米，根据实际使用需求选择合适的方形或圆形台面。

（2）支撑结构：

桩基采用直径大于40厘米的钢筋混凝土预制管桩或浇筑桩，数量不小于9根，通过机械打桩或现场浇筑的形式固定竖立于水中，桩基应深入硬质底层以下至少2米。

（3）平台台面可以采样钢结构材质或者采用混凝土浇筑结构等，台面承重强度要求不低于200