数字化水文水资源监测模式探究

孟晗 谢添

摘 要：随着国民经济的快速发展，数字监控模型广泛应用于社会各领域的发展，将其应用于水资源的监测，提高准确性和监测效率，改变了原始的水文资源监控方式，高度重视信息收集和分析，可以实现水文和水资源的综合监测，更好地为生产和生活服务的人。

关键词：数字化;水文水资源;监测模式

引言

工业的发展带动国家经济的增长，但是也对环境造成了严重的污染，以牺牲环境来获取经济效益是不可取的，无法真正实现企业的可持续发展战略目标。工业废水的排放使得河流湖泊受到严重污染，不但破坏了生态环境，也会对人们的身心健康产生影响，严重阻碍我国经济的发展。

1水环境监测质量控制的目的和内容

在水环境监测中，通过质量控制可以把监测误差控制在一定范围内，更好的保证数据的准确性。在水环境监测中，为了更好的对监测质量进行控制，需要对实验室内部管理进行完善，建立科学的质量管理体系，使用合理的实验室信息化管理系统。在水环境监测质量控制中，需要做好实验室内部质量控制，还需要做好采样过程中外部质量控制，从而更好的对水环境进行监测。

2当前我国水资源的现状

2.1水资源污染现象较为严重

现今，水资源的污染问题极为严重。随着工业的快速发展，目前水资源的污染问题不仅涉及单纯农药残留污染，污染源更为复杂，还涉及某些重金属与化工材料。这些污染物质通过水资源，对农业灌溉、居民用水等进行污染，对社会生产生活带来了严重问题，威胁人们的身体健康甚至关乎生命安全，所以水资源污染的问题必须引起足够的重视，对水资源的管理与治理必须得到相应有效的措施。因此就现阶段而言，水资源的污染问题的解决迫在眉睫。

2.2山区的水资源出现减少的现象

近年来，中国南方地区、部分山区的水资源同样面临衰减的状况，尤其是淮河地区。一些河流上游出现断流的状况，中游及下游直接受到了影响。河流断流的出现，也导致了枯竭的问题，地下水的补给不足，是的下游水资源严重不足，导致了水土流失，给附近环境带来较为严重的灾害及挑战，而水文水资源的相关工作将受到严重阻碍。

2.3地下水资源过度开采

对地下水的过度开采，给现今社会带来了严重的问题。随着地下水的过度开采，公路和水利铁路方面出现不良状况，如桥梁坍塌、地表凹陷、开裂等，给交通出行带来了隐患。水资源的浪费使得人们生产生活用水匮乏，用水紧张。河流江湖的水量减少使得河床干涸等灾害，植被生长受到影响，水土流失严重。

2.4水环境监测仪器落后

我国对水资源污染的重视程度不够，对水环境的监测也不够重视。因此，政府机构没有在这项工作上投入足够的资金。采购或自主研发的设备均未达到国际先进水平。监测样本数据的过程中，相比一些发达国家成套水环境质量的监测设备和技术，采用的监测设备和技术相对落后，在中国，这样获得的结果的精度低、监测技术也需要改善。监测仪器的先进性直接关系到水环境数据采集和分析的准确性。只有准确可靠的监测结果才能真正反映区域水环境质量状况，才能更有效地开展监测质量控制工作。

3数字化水文监测系统模式的探究

3.1数字化水文监测系统的结构分析

（1）传感器模块。传感器设备主要用于采集数据。在水文水资源监测系统中，一般包括降雨传感器和水位传感器。在水文统计中，降雨量是一个重要的数据，通过对降雨量的分析，计算出未来该地区降雨量的变化，为管理部门做好抗旱防汛工作提供依据。雨传感器的主要部件是雨量器，雨量器的种类很多，如翻斗式雨量计，简单操作，计算准确。在水利工业的发展中，水文资料在农田灌溉和湖泊管理中得到了广泛的应用。根据水位变化的数据，选择合适的灌溉方法，确定是否需要排水和引水。当前中国一般采用的是自动化水位传感器。（2）主控制器模块。水文水资源监测系统的核心是主控制器，其决定了整个系统的性能。主控制器与其他模块相连，对数据资料加以处理和存储、控制。微处理器能实现数据形式的变换，更好地提升数据处理的精确度。（3）通信模块。在数据传输中，通常包括有线和无线传输。在当前的数字水文和水资源监测中，无线传输最为普遍，不受地形和自然环境的影响，可以很好地满足工程环境的需求。无线传输模块的类型有很多，其中大多数是GPRS通信。其运输速度较快，兼容性更好，且成本较低，选用这种通信模式，整个监测系统的整体性较强，能耗相对较低，能更好地满足水文监测系统技术指标的要求。（4）电源模块。水文水资源监测系统多设置在户外，电缆线的架设成本相对较高，为减少工程成本，减小工程难度，一般采用太阳能蓄电池供电，考虑其电压、容量、温度等指标，要考虑其能在潮湿的环境中运行，因此可以选择密封铅酸蓄电池。在户外工作，对蓄电设备的供电持久性有较高的要求，并降低电能的消耗，可采取分区管理的方式，确保其在阴雨环境中，电池能为系统的正常运作提供可靠的电能。

3.2数字化水文水资源监测系统功能的实现

（1）水文水资源监测系统通过传感器、通信、控制器等模块，实现对降雨的实时监测，并采集相应的水文数据和相关资料进行处理，将所得数据传输到水利局。根据水文变化情况进行判断分析，确定是否需要采取相应措施。如监视的河流和湖泊的水位低于警戒水位，同时水文资源监测系统检测，如果有大规模和连续降雨在上游河流，防汛准备工作需要提前做，要打开湖泊闸口，提前预防游洪水，避免洪水灾情出现。（2）必须在监视系统中设置面向用户的窗口。当地一些水利部门已经建立了水文信息管理平台，作为水文資源监测系统的扩展，以更充分地利用监测数据。水文信息管理平台可以对上传的水文数据进行二次处理，更有利于人员管理和数据使用。平台内部的实时信息资料，可以实现信息查询功能，满足不同用户对信息的不同需求。此外，该平台还具有防洪报警功能，可以预先报警并及时做出反应，从而提高了突发事件的反应能力，确保汛期的安全。管理平台主要是确保系统和平台的安全性，支持用户信息验证和记录。对于基础资料模块，包含当地所有水库、河流湖泊的数据资料，并综合其查询功能，可以更好地满足人们的资料查询需求，还能实现对信息的添加、删减和修改。（3）数字化水文水资源检测系统还有信息发布功能，依托网页制作技术，在互联网上发布水文信息，用户可以通过互联网及时了解当地的水利情况，同时，可以建立水文水资源监控App，公布水利情况，更好地实现数据的传播。

结语

综上所述，数字化水文水资源监测系统是在信息技术发展中借助传感技术、通信技术建立发展起来的，在水利行业发展中发挥着重要的作用，具有监测数据上报、查询、报警等功能，能为管理人员提供科学依据。新的发展阶段，要加强数字化水文水资源监测系统的研究，重视信息管理平台的构建，充分发挥其在水利管理和防洪抗旱中的作用，促进水利的现代化发展。

参考文献：

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[2]赵智勇，刘文静.创新我国环境监测质量管理体系初探[J].科技创新与应用，2020，263（07）：66-67.

[3]林月华.浅析水环境监测中样品采集过程的质量控制[J].低碳世界，2019（7）：36-37.

作者简介：

孟晗（1999/3），男，汉族，河北省唐山市，大学本科，郑州大学，水文与水资源工程

谢添（1998/12），男，汉族，重庆市梁平县，大学本科，郑州大学，水文与水资源工程