一、课题来源与背景 本课题来源于国家水体污染控制与治理科技重大专项，为水专项课题“牡丹江水质综合保障技术及工程示范研究”（2012ZX07201002）的子课题，子课题名为“牡丹江水环境质量监测预警体系研究”（2012ZX07201002-5）。 牡丹江流域是同时兼有饮用水、纳污、农田灌溉等多种功能的河流，由于牡丹江流域监测预警能力较为薄弱甚至存在盲区，流域面临着水环境污染和水质安全风险等问题，政府决策部门对水环境突发性污染事件难以有效预防、监控和治理。为有效提升牡丹江流域水环境质量监测预警能力，迫切需要研究牡丹江流域水环境监测预警体系。 二、技术原理及性能指标 针对牡丹江流域环境监测及预警能力薄弱的问题，结合牡丹江流域水环境状况，构建了基于生物指标协同理化指标的牡丹江水环境质量监控及评估指标体系，分别构建了河流湖库二维水动力水质模拟模型，并对模型参数进行了率定和验证。建立了一套水环境质量监测预警体系，实现了二维水质模拟预警模型构建，水动力水质模型分布式计算和相关水环境质量管理、预测、预警功能，为牡丹江水质改善提供监测预警保障。 选取与牡丹江水环境安全有关的27项指标构建了一个四层水环境安全评价指标体系。确定了适用于牡丹江水体的水动力水质模型参数体系，即：干流水体底部糙率冰封期为0.043，非冰封期0.035；水平扩散、垂向紊动粘滞和垂向紊动扩散系数分别取1.0 m2/s、1.0E-07 m2/s、1.0E-08 m2/s。非冰封期内CODCr与NH3-N的衰减速率分别为0.03/d和0.05/d；冰封期内CODCr与NH3-N的衰减速率分别为0.01/d和0.02/d。镜泊湖库底糙率取0.035，水平扩散、垂向紊动粘滞、垂向紊动扩散系数分别取1.0 m2/s、1.0E-07 m2/s、1E-08 m2/s，CODMn与NH3-N的综合衰减系数均取0.002/d。水环境预警决策支持系统采用C/S模式。 三、技术的创造性与先进性 课题建立了可业务化运行的流域监测预警体系，具有显著的地域性特点，其建设运行在黑龙江地区尚属首次。相对于欧美等发达国家，我国在对北方寒冷地区河流（湖库）冰封期和非冰封期水动力与水质过程，以及构建适用的水动力水质模型方面的研究成果非常少。因此，牡丹江流域水环境质量监测预警体系的构建对中国北方寒冷地区河流（湖库）水质，特别是冰封期水质进行模拟显得非常有意义。相关研究手段和成果在牡丹江流域的应用，在此之前未见公开发表。 四、技术的成熟度，适用范围和安全性 牡丹江水环境质量保障预警决策支持技术构建在EFDC和GIS的集成基础之上，开发了具有较强地域特色的适用于中国北方寒冷地区河流的水动力模型和水质模型，达到了欧美国家同等技术水平。牡丹江水环境质量保障预警决策支持系统目前已经应用于实际管理当中。该系统已获得软件著作权登记证书，同时也通过了第三方软件测试。 本技术适用于牡丹江流域水环境质量管理，水质可视化分析，历史数据统计查询、水质模拟预测，动态变化趋势分析等。 五、应用情况及存在的问题 牡丹江流域水环境质量保障预警决策支持系统于2016年7月在牡丹江市环境宣教信息中心安装部署，并进行业务化试运行，目前系统运行稳定，已应用于牡丹江市环境保护局、牡丹江市环境监测中心站、牡丹江市环境宣教信息中心，提高了牡丹江市对牡丹江流域的水环境质量监测能力、水污染预警和精细化管理能力，为牡丹江市水环境管理工作及牡丹江相关规划编制实施提供了有力的技术支持，可为牡丹江水污染防治与水质管理提供有效的决策支持服务。 六、历年获奖情况 暂无。

黑龙江省环境科学研究院

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