數字化水文水資源監測模式探究

劉鑫鈺

摘要：隨著經濟以及社會的發展和科學技術的進步，數字化監控模型已廣泛應用于社會的各個領域。數字化在水資源監測中的應用，將提高監測的準確性和效率，改變監測的質量和效果，轉變現有的水資源監測模式側重于收集和分析信息的模式，對水資源進行綜合監測和檢測，加快水資源監測的發展進程。

關鍵詞：數字化;水資源;監測模式

基于經濟社會的發展和信息技術的進步，出現的很多新技術在許多領域得到了廣泛的應用，提高了信息交換和傳輸的效率。水文水資源的監測和管理對于發展水利產業至關重要，除了需要向水利管理部門提供與水管理有關的數據和信息外，監管部門也必須向其他與水有關的企業提供信息服務。因此，在新的發展階段，加強水文水資源監測模式的探索，充分利用這些模式具有十分重要的意義。現代信息技術加快了水文水資源監測的數字化進程，提高了水文水資源監測能力，使之能夠更好地適應社會經濟的發展。

一、水文水資源監測的必要性分析

水文水資源監測的目的是探測水資源的變化，評價水資源的質量，從而獲得相關的監測數據，為國家和國家政府的使用提供科學依據。自水資源管理與保護開展以來，通過監測收集到的資源開發利用的重要數據和信息不勝枚舉。考慮到目前水文水資源監測的趨勢，當前水資源短缺、環境污染和洪澇災害等問題繼續阻礙著社會經濟發展和生產生活順利進行。為了有效利用和管理水資源，應努力提高水資源監測的水平和質量，這是水資源管理和保護的基礎和前提。

二、數字化水文水資源監測設計原則

在當前發展階段，為了促進水文水資源監測的發展，結合我國的實際情況，制定了相關的法律法規，為我國水資源監測系統的發展奠定了基礎。數字化水文水資源監測設計必須遵循一定的原則，以保證整體的科學性。

（一）可靠性原則

傳感器是保證水文水資源監測系統順利運行的關鍵，為此在實際系統運行中需要將一些傳感器安裝在外部環境中，外部環境會對傳感器產生一定程度的影響，因此必須配備適當的保護裝置，以減少惡劣天氣對傳感器的影響，進而完善系統，對系統內部結構進行了優化，確保整個系統在雨天或無人操作時能正常執行數據采集功能。

（二）實用性原則

水文水資源管理工作涉及許多項目、人員和管理問題，由于員工專業素質不同等原因，操作系統需要良好的人機界面，降低操作難度，使各項數據的顯示更加直觀。此外，系統還應具有自故障診斷功能，提升監測系統整體實用性。

（三）經濟性原則

為了擴大數字化水文水資源監測系統的使用范圍，必須考慮到這些系統的經濟成本。在考慮到系統的先進性和科學性，設計者必須選擇性價比高的技術，并利用有效的資源來實現更高的性價比。

三、數字化水文水資源監測系統研究

（一）結構分析

1.傳感器模塊

傳感器設備主要用于數據采集。水文水資源監測系統通常包括降雨傳感器和水位傳感器。水文統計是降雨資料的重要來源，降雨分析可用于計算該地區未來的降雨變化，并將管理工作建立在預防干旱及洪澇災害的基礎上。水文水資源信息的發展廣泛應用于農田灌溉和管理，根據水位變化數據選擇合適的灌溉方法并確定是否需要給水和排水。當前階段在我國應用最為廣泛的是自動水位傳感器。

2. 主控制器模塊

水文水資源監控系統的核心部分是主控制器，它決定著整個系統的運行性能。主控制器與其它模塊相連進行數據存儲和控制，微處理器可以實現數據轉換，提高數據處理的精度。

3. 通信模塊

數據傳輸主要包括有線傳輸和無線傳輸，無線傳輸是目前數字化水文水資源監測系統中最常見的，它不受地形和自然環境的影響，能滿足環境對于技術的需求。現階段有多種類型無線傳輸模塊，其中大部分是GPRS通信模塊，其具有快捷、兼容性強、價格低廉、全面的優點，且能耗相對較小，能更好地滿足系統技術要求。

4.電源模塊

水文水資源監測系統多在室外，電纜安裝成本較高。為了降低工程造價和工程難度，通常采用太陽能電池供電時，除電壓、容量、溫度等指標外還有必要考慮其在潮濕環境下的運行情況。在室外工作時，對供電系統供電的耐久性和降低功耗有著更高的要求，可以選擇分區管理，以確保電池在陰雨環境中為系統的正常運行提供可靠的電能。

（二）數字化水文水資源監測系統的建設

1.水文水資源監測系統通過傳感器、通信、控制器器等模塊實時監測降水量，收集、處理有關水文資料，并根據水文發展情況，將資料傳送至相關部門，進行分析，以確定是否應該采取適當的措施。當出現河流和湖泊的水位低于警戒水位的情況，必須提前根據水文水資源監測系統提供的數據進行分析，采取適當的措施;當檢測上游河流存在持續高降水量時，應做好洪水的預防，提前打開閘口，避免洪水災害的發生。

2.數字化水文水資源監測系統還應具有“信息擴散”功能。相關的網頁制作技術人員可以在網頁上傳播水文信息，通過互聯網服務為用戶通過相關的數據，保證其可以隨時了解當地的水資源情況，提高數據傳輸效率。

結論：

數字化水文水資源監測系統是在信息技術發展的框架下開發和發展起來的，在水利行業的發展中發揮著重要作用。數字化水文水資源監測系統具有多種功能，如監控數據、搜索、報警等，為相關人員的使用創造了便捷條件。

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