河流水质监测断面优化布设措施

陈涛

摘 要：本文主要是针对河流水质监测断面优化布设的方法，结合实际的河流案例进行分析，探讨研究优化布设监测断面的实用性，简要阐述了河流水质监测断面优化布设的要点，深入分析了河流水质监测优化布设的布设方法，得出河流水质监测断面是进行河流水质监测工作的基础，利用智能技术降低人工成本，得出更加准确的结论。希望能够对相关单位有所帮助。

关键词：河流;水质监测;优化

引言

伴随着社会的发展，社会环境的不断变化，环境中污染物的构成和成分都在发生着变化，这也就说明不会有永远不变的监测点存在，世界万物都是在不断的变化的，所以水质监测站位置的设置也要遵循不断优化水质监测断面的原则。水质监测断面优化的设置，实际上就是利用监测的资料，对所监测区域的水质进行划分，按照污染性和污染程度划分不同的区域，根据资料合理布置水质监测断面。我们监测的目的就在于降低成本，减少支出，以便达到目的，最终取得控制污染的最佳方式。本文选择了一条污染严重的河流作为研究对象进行分析研究。

一、水质监测断面布设要点

1、做好采样布置工作

针对选择的河流水质监测断布设来说，针对不同河流的不同功能，对于河流设置不同的弧形采样断面，并保证采样的断面和水流断面的流向互相垂直。同时了解河流附件的环境，观察附近排水分布情况，根据附近污水排放情况，设置监测布置点，确保该河流水质监测断面布设能够满足实际的监测要求。

2、选好采样点

水质监测是一项很复杂的工作，具有很强的系统性，为了能够有效的保证监测的准确，就必须结合实际，根据实际情况选择最佳采样断面位置，从而保证采取的水样具有代表性。可以根据河流水面的宽度设定位垂线。河流水面宽度在50米内，设置一条中垂线;50到100米内设置两条;100米以上设置3到5条，从而保证监测的合理性。

3、控制采樣频率

对于河流而言，有很多的功能，对于人们的生活生产都提供了水源。所以每年的水质监测采样次数不能够低于12次。如果河流污染严重，可以增加监测次数，以便保证监测结果的真实性。

二、优化布设方法

为了更好的进行水质监测布设，在这次河流水质监测断面的布设中应用了很多智能化计算机技术，可以从监测数据中，获得有效的水质特征成分，具体情况如下：

1、智能化计算机网络技术模型

现实中很多研究实例表明，在河流水质监测断面中应用智能化计算机网络技术的优点，非常的清晰明了，尤其在研究复杂的水质监测系统时非常有效。智能化计算机网络技术包括三个基本机构类型，分别是慎思型，反应型还有混合型等。他们的主要原理是通过，智能化计算机网络系统中的传感器及时监测周围的环境，然后通过效应器作用于环境之中，实现相互间的通信。为了保证能够取得具有代表性的水分样品，在优化布设时，我们主要通过PCA（主成分分析）对各个因素进行详细的分析，从而保证水质中检测元素。通过智能化计算机网络技术可以检测出具体的参数数据，然后通过PCA得到最终的主成分和非主成分的综合得分，即可作为Agent中的优化数据。

2、Agent基本结构

Agent的基本机构由三部分组成，其中整个河流水质检测断面的优化布设基础和核心就是原始断面层机构。在具体的实施过程中，作为评价元素的就是以其中一个元素作为主成分进行综合分析，从而计算出Agent的相似度。当两个Agent能够同时满足相似度高的条件时我们就可以进行细分模型了。而当两种Agent满足相似度高、相邻两个条件的时候，在细分模型中就要取消连接关系从而进行拆分，这样就进入了粗分模型。在粗分模型中由面积区域取得的平均值进行各个Agent监测断面的优化布设，然后把中心点作为最终的水质检测优化布设点。

3、结果分析

通过PCA技术，确定主要成分和非主要成分的综合得分作为二次变量，从而进行Agent的搭建。河流水质主要成分分析的总方差结果为：

从数据可以看出，导电率、能见度、溶解氧还有PH值的方差值之和达到了90%以上，而其他的方差值之和则不足10%这很明显的表示出主要成分提供的相关信息量大，而非主要成分提供的信息量小。

4、结果验证

从以上的研究可以得知，在研究案例的河流中，由当初9个水质Agent中主成分的综合得分作为主要瓶颈断面优化粗分的依据，作为最终河流水质监测断面布设的结果，首先把整个区域分解，低于最小断面个数，分解成3个Agent，把非主要成分的综合得分作为细分的主要判定依据。所以可以得出，河流水质多Agent的优化，就是水质监测断面优化布设的过程。

对于严重污染的河流来说，水质检测断面经过粗分，细分之后，断面个数进行了优化，从原来的9个变成5个，能够有效的保证监测的效率，同时还可以降低成本。进而证明了此方法具有很高的准确性。

结语

综上可知，本文结合实际的案例进行分析，进而得到以下结论：进行河流水质监测断面的优化布设，应当根据实际的河流水质情况进行分析，必须做好采样工作，合理进行采样点的布设，设置监测断面采样的频率，这样才能够为今后优化布设方式提供理论支持。Agent的优化方式有很多优点，他的先进性，准确性还有可操作性为我们的工作带来巨大的便利，将这项技术用在河流水质监测断面的优化布设之中，不仅能够保证河流水质监测断面的优化质量还有效率，而且还能够有效的提高水质监测的准确度。利用Agent建模，在之后利用PCA分析得到主成分和非主成分的综合评价得分，就能够获得水质监测的评价因子了，之后再通过彼此之间相互判断相似性，就能够最大程度的实现河流水质监测断面优化布设的最佳布设点。而实际案例的分析中，我们也可以看出，这样的方式进行河流水质监测优化布设，能够准确的直观的层次分明的得出我们想要的结果。能够为我国的河流水质监测断面优化布设提供新的技术支持。

参考文献

[1] 中国环境监测总站. 环境水质监测质量保证手册 [M ]. 化学工业出版社，1994. 8

[2] 梁伟臻. 叶锦润. 杨静. 模糊聚类分析法优化城市 河涌水质监测点[ J]. 环境监测管理与技术. 第 14卷第 3 期. 6 - 7. 10 - 11.