Automatische Wasserqualitätsüberwachungsstationen tragen zu einer umfassenden Verbesserung der Stauseewasserquellen bei.

Als wichtige Trinkwasserquelle der Region ist die Wasserqualität des Stausees unmittelbar mit dem Wohlergehen der Bevölkerung und einer nachhaltigen ökologischen Entwicklung verbunden. In den letzten Jahren hat der Stausee aufgrund von Veränderungen in der Umgebung mit vielfältigen Herausforderungen zu kämpfen, darunter Eutrophierung, erhöhtes Risiko von Algenblüten und beeinträchtigte ökologische Funktionen. Herkömmliche manuelle Überwachungsmethoden weisen Datenverzögerungen, zahlreiche Schwachstellen und langsame Reaktionszeiten auf und können daher den Anforderungen an eine frühzeitige Warnung in Echtzeit und eine präzise Steuerung nicht gerecht werden. Das Projekt benötigt dringend eine intelligente Lösung, die eine wetterunabhängige, multiparametrische und hochpräzise Überwachung ermöglicht, um eine solide Datengrundlage für die ökologische Sanierung und die Prävention von Algenblüten zu schaffen.

Projektschwierigkeiten und technische Herausforderungen

1. Aufgrund des komplexen Geländes ist der Bau von Messstationen schwierig: Die Landressourcen rund um den Stausee sind begrenzt, das Gelände ist unwegsam, und der Bau herkömmlicher Messstationen aus Ziegeln und Beton ist lang, kostspielig und umweltschädlich.

2. Zur Verhinderung von Algenblüten ist eine schnelle Reaktion erforderlich: Algenblüten treten plötzlich auf und erfordern daher Echtzeitdaten für eine frühzeitige Warnung und ein schnelles Eingreifen.

3. Starker Bedarf an koordinierter Mehrparameterüberwachung: Ein einzelner Indikator kann die Wasserqualität nicht vollständig widerspiegeln; wichtige Parameter wie gelöster Sauerstoff, Ammoniakstickstoff, Trübung und Transparenz müssen gleichzeitig überwacht werden.

4. Langfristige kontinuierliche Überwachung und geringer Wartungsaufwand: Das System muss in Außenumgebungen äußerst zuverlässig sein, sich an die hohen Temperaturen und die hohe Luftfeuchtigkeit in Putian anpassen und den manuellen Wartungsaufwand minimieren.

Lösung: Maßgeschneidertes integriertes Überwachungssystem

Um diese Schwachstellen zu beheben, installierte Tongyang Technology für das Projekt eine ufernahe, automatische Mehrparameter-Wasserqualitätsüberwachungsstation. Durch den Einsatz fortschrittlicher Sensortechnik, automatischer Steuerung und IoT-Kommunikation bietet dieses System ein vollständig intelligentes Wasserqualitätsüberwachungssystem:

1. Leichtbauweise und schnelle Einsatzbereitschaft: Die Station besteht aus einer tragbaren Edelstahlkonstruktion, wodurch der Erwerb von Grundstücken und der Bau eines festen Stationsgebäudes entfallen. Installation und Inbetriebnahme sind innerhalb von zwei Wochen möglich, wodurch die Station optimal an komplexes Gelände angepasst werden kann und die Umweltbelastung minimiert wird.

2. Integration mehrerer Parameter zur präzisen Erfassung von Wasserqualitätsveränderungen: Das System ist mit einem FUV-Vollspektrum-Multiparametersensor ausgestattet, der umfassende Wasserqualitätsindikatoren schnell erfasst. In Kombination mit Spezialsensoren für gelösten Sauerstoff, Ammoniakstickstoff, Leitfähigkeit, Trübung und Transparenz bildet dieses System ein multidimensionales Überwachungsnetzwerk für ein umfassendes Verständnis der Wasserqualitätsdynamik.

3. Echtzeit-Frühwarnung und Algenblütenprävention: Durch hochfrequente Datenerfassung (einstellbar in Intervallen von 5–15 Minuten) und drahtlose Datenübertragung überwacht das System Eutrophierungsindikatoren wie Chlorophyllgehalt und Algendichte in Echtzeit. Sofortige Alarme bei Erkennung von Abweichungen verschaffen wertvolle Zeit für die Prävention von Algenblüten. 4. Hohe Zuverlässigkeit und intelligente Bedienung und Wartung: Die Station ist wasserdicht, hitzebeständig und blitzgeschützt und verfügt über integrierte Temperatur- und Feuchtigkeitsregelung sowie Ferndiagnosesysteme. Sie unterstützt die automatische Sondenreinigung und -kalibrierung, wodurch der Wartungsaufwand deutlich reduziert wird und sie sich für den langfristigen, unbeaufsichtigten Betrieb eignet.

Technische Highlights und Projektergebnisse

Modulare und flexible Erweiterung: Das System nutzt standardisierte Schnittstellen, die eine nahtlose Integration neuer Parametersensoren wie z. B. für Gesamtphosphor und Gesamtstickstoff in der Zukunft ermöglichen, um den laufenden Upgrade-Anforderungen gerecht zu werden.

Datengenauigkeit und Repräsentativität: Das Design der "lokalen Probenahme" gewährleistet eine Echtzeit-Wasserprobenahme und räumliche Repräsentativität und überwindet so die erhebliche Stichprobenverzerrung, die mit der traditionellen Überwachung verbunden ist.

Umfassende Kostenoptimierung: Das hochintegrierte Design reduziert die Kosten für Landerwerb, Bau und Arbeitskräfte und senkt die gesamten Betriebs- und Instandhaltungskosten im Vergleich zu herkömmlichen Standorten um über 40 %.

Seit seiner Implementierung hat das Projekt die kontinuierliche Überwachung der Wasserqualität des Stausees rund um die Uhr erfolgreich sichergestellt, über 200.000 gültige Datensätze übermittelt und Warnungen vor zahlreichen Wasserqualitätsanomalien herausgegeben. Dadurch leistet es einen wichtigen technischen Beitrag zum Schutz der Wasserquellen und zur ökologischen Sanierung. Im Sommer 2024 ging das Auftreten von Algenblüten im Stausee im Vergleich zum Vorjahr deutlich zurück, und die Wassertransparenz verbesserte sich weiter.