水資源實時監(jiān)測分析研究

欒城+張曉紅

摘 要：我國是淡水資源短缺的國家之一，人均淡水資源嚴(yán)重不足。前些年，國家經(jīng)濟(jì)粗放式發(fā)展對我國淡水資源造成了嚴(yán)重的影響，水源污染現(xiàn)象十分嚴(yán)重，在各個地區(qū)都存在被污染的水域。我國水資源南多北少，淡水資源分布不均勻，加劇水資源供給矛盾。因此，就需要強(qiáng)化對水資源的監(jiān)測，制定更加科學(xué)的水資源利用方案，對水資源進(jìn)行動態(tài)化管理，提高水資源的利用率。本文主要結(jié)合實際情況，就水資源實時監(jiān)測進(jìn)行了研究，希望通過本次研究對同行有所助益。

關(guān)鍵詞：水資源；實時監(jiān)測；分析

中圖分類號：TV21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170431020

水資源監(jiān)測就是對水資源實施實時監(jiān)測工作，提高水資源的保護(hù)和管理質(zhì)量[1]。過去傳統(tǒng)的水文監(jiān)測是對水電工程以及防洪抗旱工作服務(wù)。對水資源進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)測，主要是對地下水資源量，地表水資源量和水分以及水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測。通過對水資源開展實時監(jiān)測，對所轄地區(qū)的水資源現(xiàn)狀和分布情況以及水質(zhì)進(jìn)行全面的了解，收集大量原始數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析，制定科學(xué)的水資源管理計劃。實施水資源監(jiān)測能夠及時掌握水資源利用情況，實現(xiàn)對水資源合理調(diào)控。

1 水資源監(jiān)測工作的實施

水資源監(jiān)測工作是水資源保護(hù)、防洪抗災(zāi)和社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)性工作之一。特別是在每年的防洪抗災(zāi)方面，水資源監(jiān)測工作發(fā)揮著不可替代的作用。在全新的歷史時期，水資源監(jiān)測工作和過去傳統(tǒng)的水資源監(jiān)測發(fā)生了顯著的改變。我國地表水源量逐年銳減，地下水源被過度開發(fā)，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，如何高效利用現(xiàn)有的水資源是水資源監(jiān)測工作人員需要重點解決的難題。

1.1 地下水源監(jiān)測

在過去地下水源監(jiān)測主要依靠人工觀測開展，主觀因素影響十分大。最近幾年，自動觀測技術(shù)的普及和應(yīng)用改變了人工觀測存在的種種不足。在自動觀測技術(shù)不斷應(yīng)用的大背景下，必須對自動監(jiān)測的各個方面進(jìn)行綜合考慮，結(jié)合必要要求進(jìn)行改正。地下水源監(jiān)測要加強(qiáng)對大型地下水源地、礦山以及地下超采區(qū)的監(jiān)測和測量[2]。

1.2 地表水資源水量監(jiān)測

地表水量檢監(jiān)測按照河道中水量的多少將其劃分為3種監(jiān)測方法：在河道枯水時期開展監(jiān)測；對渠道的實際流量進(jìn)行監(jiān)測；對整個管道的的流量進(jìn)行監(jiān)測。第1種監(jiān)測手段主要是在河道流量最小的時期開展的一種監(jiān)測工作。最近幾年，由于不科學(xué)開采，地表水呈現(xiàn)逐年下降的趨勢，有些地方的水資源已經(jīng)到了無水可用的局面。在這樣的情況，需要結(jié)合實際情況，強(qiáng)化對河道枯水期的流量監(jiān)測就顯得格外重要。在河道枯水期開展監(jiān)測主要是采用流速計對河道內(nèi)的流水速度進(jìn)行測量。在測量過程中如果測量的設(shè)備無法正確測量流速還需要借助其他方法開展監(jiān)測，一般情況下，應(yīng)用比較廣泛的方法主要標(biāo)記法、稀釋法和超聲波探測等方法而渠道流量監(jiān)測方法主要是利用流速計和已選擇好的建筑物進(jìn)行監(jiān)測。對于渠道中含沙量少，雜質(zhì)較少的渠道一般采用超聲波監(jiān)測方法進(jìn)行自動監(jiān)測。管道流量監(jiān)測采用超聲波流量計和電磁波流量計對水量進(jìn)行監(jiān)測。

1.3 空中監(jiān)測

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷向前發(fā)展，人工降雨、降雪技術(shù)不斷應(yīng)用成熟，使得人類能夠?qū)Ω呖罩械乃Y源進(jìn)行利用。在全新的歷史時期，在繼續(xù)做好上述水資源監(jiān)測工作的基礎(chǔ)上，還要重視對空中水資源的監(jiān)測。要不斷加強(qiáng)對空中水資源監(jiān)測的重視程度，主要加強(qiáng)云層監(jiān)測和人工降雨監(jiān)測。通過利用我國的氣象衛(wèi)星、雷達(dá)定位系統(tǒng)等技術(shù)設(shè)備對一個地區(qū)的實際降雨量、分布情況和降雨的酸堿度進(jìn)行全面的監(jiān)測，對空中水資源分布和質(zhì)量進(jìn)行全面的評價。目前，針對人工降雨和降雪，不同研究領(lǐng)域的學(xué)者持不同觀點，人工降雨這種方式對環(huán)境和人類生產(chǎn)生活影響到底如何，可以通過對降雨資源進(jìn)行監(jiān)測所得到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究，從而解決不同研究領(lǐng)域的爭議。

2 水資源實時監(jiān)測分析

水源實時監(jiān)測分析是指由計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)成的一個決策系統(tǒng)，其主要作用是在水資源監(jiān)測的基礎(chǔ)上，對特定流域的水源信息進(jìn)行采集、整理、分析、決策、管理以及遠(yuǎn)程控制等，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)方便、快捷、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的功能，給決策者提供一個正確、科學(xué)的決策，解決水資源調(diào)度、 保護(hù)和管理等問題。

2.1 實時監(jiān)測

水源實時監(jiān)測是水資源實時監(jiān)測分析系統(tǒng)的主要構(gòu)成，通過對特定水域的水資源進(jìn)行實時信息監(jiān)測和信息傳輸，達(dá)到對水資源進(jìn)行監(jiān)測分析的目的。水資源實時監(jiān)測信息包含了地下水資源信息、地表水資源信息、空氣水資源信息，系統(tǒng)通過對這些信息進(jìn)行全面的調(diào)整和分析，從而對降雨量、災(zāi)情進(jìn)行預(yù)測。

2.2 信息管理

水資源實時監(jiān)測分析系統(tǒng)中的信息管理系統(tǒng)能夠?qū)Σ杉瘉淼男畔⑦M(jìn)行接收、傳輸、處理、預(yù)警和分析，通過對信息管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，能夠針對不同的分析要求對信息進(jìn)行處理，做到對信息各個層面進(jìn)行分析的目的，同時還能夠避免信息丟失。

2.3 遠(yuǎn)程控制

在遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中水資源監(jiān)控是通過實時監(jiān)控管理、遠(yuǎn)程管理控制和監(jiān)控命令等幾個部分共同完成的，這個系統(tǒng)能夠有效解決數(shù)據(jù)信息不能夠遠(yuǎn)程傳輸?shù)膯栴}，能夠?qū)崿F(xiàn)不同地區(qū)水資源信息的交流、共享，對水資源信息傳輸有著十分重要的意義。在水資源實時監(jiān)測分析系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)主要是通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動化監(jiān)控技術(shù)對水資源信息進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，保證整個系統(tǒng)能夠順利完成監(jiān)測任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]武選民，史生勝，黎志恒，郝愛兵，喬文光，余志山，張順寶.西北黑河下游額濟(jì)納盆地地下水系統(tǒng)研究（下）[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2002（02）.

[2]張世殊，崔長武，陳奎，梁杏，王川.溪洛渡水電站壩區(qū)過河斜硐地下水環(huán)境同位素分析[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)， 2002（01）.