淺析水資源監測技術要點

李超

【摘要】隨著經濟和科技的快速發展，社會生產和人民生活對水資源的要求也越來越高。水資源監測技術是水資源管理的基礎，熟悉已有的監測技術，開發和掌握新技術是加強水資源監測的必要路徑。本文從水資源監測的意義和內容出發，進一步介紹了水資源監測的各種技術要點，希望能夠為水資源監測技術的發展提供一定的參考。

【關鍵詞】水資源；監測技術；應用

1、引言

隨著人口數量急速增長和工業化的不斷深入，我國水資源越發匱乏，同時水資源中被污染的比例也越來越高。只有通過更先進的技術理論對有限的水資源進行精細化的管理，才能有效調配水資源，避免不必要的資源浪費和污染，從而確保我國居民和工業用水需求。目前，政府部門對水資源的管控愈加嚴格，逐漸向高密度監測方向發展，就是為了確保我國的水資源安全；但是我們不得不認識到，水資源的監測是一個系統工程，需要科學的管理方法和先進的監測技術以及完善的法律、法規來共同完成。水資源監測技術的發展和應用對緩解我國水資源緊張的局面具有極其重要的意義。

2、水資源監測的意義

水是生命之源，是人類生存和發展的基礎。我們的生活中飲用的是水、進行必要清洗的是水、工業活動還是需要水，人類的生產生活都不能沒有水。水是一種液體，能夠在其中溶解多種礦物質和各種各樣的微生物，而某些礦物質和微生物會對人的健康造成一定的影響，如果不能及時的分辨，將會造成嚴重的后果；工業在生產和制造過程中都需要水，現代工業設備大多精細作業，如果工業用水中存在某些對設備有傷害的成分，將會造成巨大的經濟損失；同時，我國水資源人均占有量世界排名位居末尾，且由于多方面因素，我國水資源管理水平長期得不到有效發展。加強水資源的監測是保障我國水資源安全的基礎，所以我們要全方位的進行水資源監測，保障社會生產和生活的用水安全。

3、水資源監測技術要點

在傳統意義上來講，水資源監測包括水質監測和水位監測兩個方面。具體檢測內容測包括水體礦物質監測、微生物監測、泥沙監測、地表水水位監測、地下水水位監測、水溫監測等。而水資源根據其具體用途可以分為自來水和飲用水，不同用途的水資源檢測標準也略有不同。飲用水源作為直接關系到人們生命安全的水資源，必然也有著更加細致和嚴格的監測標準；而非飲用水源的檢測要求則會相對低一些。隨著我國經濟的發展和社會進步，大部分地區的非飲用水源監測標準也基本達到了飲用水的監測水平。

3.1 水位監測技術要點

隨著電子信息技術的發展，很多先進的電子設備被應用到水位監測中來。有的設備甚至可以通過對數據進行大氣補償來增加采集數據的準確度；更能通過一臺設備完成數據收集、數據存儲、數據傳輸、數據分析以及數據檢索等功能。相比傳統的人工觀測方法，自動化的水位監測技術具有精度高、完整性和連續性高的特點，為抗洪抗澇、水文調查、水利工程及地下水資源保護提供了極大的便利。

（1）地表水主要監測方法

一般情況下，水位應采用自動監測記錄；河道流量測驗應根據河道斷面、水流等實際情況，采取人工或自動測流技術，一般可選用流速儀法、量水建筑物法、聲學法（時差法、走航式ADCP、水平ADCP等）、電磁法、示蹤劑稀釋法等測驗方法。當流量監測斷面能建立穩定可靠的水位流量關系時，應采用推流的方法。

（2）地下水主要監測方法

地下水水位監測主要有人工和自動監測兩種方式。監測頻次一般按《地下水監測規范》執行，并根據地下水位監控要求適當加密頻次，以滿足對區域地下水水位動態變化過程控制為原則。人工監測：5日/次，自動監測：每日/次（每4小時記錄1次）各地下水控制代表井應根據其監測層位、監測頻次等的要求，逐井分析論證，確定具體地下水位監測方案。

地下水開采量監測一般分為農業、工業和居民用水等的監測。主要監測技術：水表（電表）監測、調查統計法和綜合分析方法。

（3）灌渠水位監測

灌渠水位監測的設備大多安放在野外，分布廣、供電難，這就要求檢測設備具有便于安裝和供電方便的特點，盡可能地使用太陽能供電，數據傳輸方面則應盡量根據地形條件埋設線路；水位監測盡量采取壓力式水位計，得到較為精準的水位數據，同時配備靈敏性氣壓計，確保大氣補償的精確度。

目前，國內主要采用浮子式水位計、壓力式水位計、超聲波水位計等作為測量工具。但浮子式水位計受水底的淤積等影響較大，不能夠實時的傳送數據，還需要定時的進行人工維護，耗時耗力；壓力式水位計容易受溫度、水流的影響，導致讀數不穩定；超聲波水位計可以實時的傳送數據，但是投人成本比較高，安裝麻煩，受傳播介質的影響也比較大。擴散硅投人式液位變送器能夠克服以上缺點，直接投人到被測量的液體中進行測量，不受水底淤積的影響，可以實時的進行數據傳送，制作成本低，使用方便。

（4）雨量水位監測

雨量水位監測在一般情況下會采用雨水自動采集器，雨量傳感器等設備，將采集到的雨量數據進行處理，形成降水圖表，實現數據查詢和雨量報警等功能。此類設備應具備運維需求低的特點，可以長時間在野外自助作業，對工作人員沒有太高要求，同時還要具備較強的穩定性和較小的誤差。

3.2 水質監測

水質監測就是對水體中的污染物種類，濃度及其變化進行檢測，并作出水質評價。主要監測內容可分為兩個部分：一是表征水質指標監測，如溫度、酸堿度、電導率、含氧量、懸浮物等；二是監測對人體有影響的各種物質，比如砷、鉛、汞、鉻和有害有機物等。此類物質大多會與光相互作用，所以一般采用光纖信號作為檢測依據。現代水質監測中應用的技術分為兩類，一類是傳統的檢測技術，包括硝酸銀滴定法、鉻酸鋇光度法、流動注射法等，因其具有完善的檢測系統和標準，取樣分析流程被專業人員所熟知，目前仍然應用廣泛，但其存在著一些不可避免的技術缺陷，容易引起較大的數據偏差。另一類則是基于新技術的水質檢測技術。包括光吸收散射光纖傳感器技術、熒光猝滅光前傳感器技術、SPR光纖傳感器技術等，這些新技術具有監測效率高、精度高、穩定性高等特點。

4、結語

水資源關系到全社會的生產和生活，水資源的監測具有重要的社會意義。隨著我國經濟和科技的發展，越來越多的新技術被應用到水資源監測中來，大大的提高了我國水資源監測工作的精度和效率，為水資源管理打下了良好的數據基礎。但是，相關技術人員對新技術的認識和應用還不夠，為了促使我國水資源監測工作更上一個臺階，我們必須在熟練掌握成熟技術的同時，主動學習和開發新技術，推動水資源監測事業的良性發展。