水資源水環境監測方法研究

摘要：為實現河流水資源水環境的實時監測，并提高預警能力，本文從水資源水環境監測的基本原則出發，確定了監測的基本思路，并就設計方案進行論述，確定了以水質監測、水位監測、水流量監測、干旱監測和防汛預警為主的內容與方法。結果表明，河流常見的問題進行合理有效的監測，對社會經濟、生態穩定具有非常重要的意義。

關鍵詞：水資源水環境；監測方案；監測內容

前言

目前我國水資源污染嚴重，水資源缺乏，地面水污染、地表水嚴重超采以及用水浪費等問題，考驗著我國河流水資源的可持續供給和社會經濟的可持續發展。水環境的科學管理是保證優良水質的重要，它關系到人類的生存、社會的穩定和生態的平衡，資源水環境管理的基礎和關鍵是污染源的管理、污染物的遷移擴散規律和對污染事故的應急管理。因此如何實現河流水質水文監測，提高水質水文監測信息數據傳輸與處理分析的效率，和水質污染事故的預警能力，是水質水文監測工作中的重點工作。

1.監測方法設計

1.1原則與思路

對河流水資源水環境進行監測的原則應包括實用性原則、可操作性原則、安全性原則、可擴展性原則、標準化原則和容錯性原則。

河流水資源水環境監測設計思路是從總體的實際需求出發，采用經濟、適用和先進的技術，確定水資源和水環境監測項目，通過必要的信息采集手段，獲取準確的數據，并通過處理分析，實現信息快捷、準確的預報，從而提升了監測水平，提高了工作效率。

1.2監測方案設計

河流常規水質和水文的參數包括水的PH值、溶解氧（DO）、化學需氧量（COD）、總氮（TN）、總磷（TP）、水位、硝態氮、電導率、水量等，這些參數指標是河流污染監測的重要項目，而采用傳感器監測法可以實現這些參數的監測。因此本文采用傳感器法，設計監測方案，其設計的步驟如下：

（1）將靈敏的傳感器置于水體中，并通過轉換模塊，將監測到的各種水質指標信號轉換為電信號進行輸出。

（2）通過數據采集系統收集的電信號，經內部放大器和數模轉換器處理后，形成數字信號，然后通過無線網絡遠程傳輸到中心站，從而實現對監測水域的數據采集、處理和分析。

1.3監測內容與方法

1.3.1水質監測

水質監測系統由中心站、監測站、數據采集和通信等模塊組成。針對污染特點和污染類型，水質監測的內容包括PH值、溶解氧（DO）、化學需氧量（COD）、總氮（TN）、總磷（TP）、硝酸鹽氮、電導率、氨氮等。

對河流進行水質監測應盡量選擇平原開闊的地區，綜合考慮環境地理、通信、交通等條件，對可能排放污染物的污染源進行綜合分析，科學合理地建立水質自動化監測系統。

1.3.2水位監測

水位監測的內容包括地表水位、水庫水位以及河流流域的地下水水位。

（1）地表水和水庫水流具有動態性和連續性，水位是一個變化的過程，因此水位自動監測采用浮子式液位計、壓力水位計和超聲波水位計等傳感器進行監測，具有較強的實用性和防水性能，可靠性高。

（2）地下水水位監測主要是在農村水井中監測，采用投入式液位傳感器探測地下水位，并通過遠程測控終端系統對地下水位數據進行采集、處理分析，并傳輸到中心控制站。

1.3.3水流量監測

針對管網里液體的流量監測，采用的流量計包括機械式流量計、電磁式流量計和超聲波時差流量計，而對于河流流量的在線監測采用的是流速儀法，監測站點可與地表水和水庫水位監測點重合。

1.3.4防汛預警

防汛預警的基本思路是通過采用地理信息系統技術、網絡技術以及數據庫技術，將實時水雨情監測、通訊、預警等系統有機結合起來，以實現預警信息的實時更新與發布。

1.3.5抗旱監測

河流流域內的土壤主要為沙土，不適宜保存水分，為滿足抗旱的要求，監測方案同樣是綜合利用先進技術，組成土壤墑情實時監測系統，對土壤含水率進行監測。

2.應用實例

2.1河流基本概況

西部某河流河床多處基巖裸露，主要為三疊系砂泥巖和第四系表土層。海拔高程在1000米左右，河曲發育，河谷呈“U”型，河流呈“S”型，縱坡為千分之六，屬侵蝕性低中山區。河流流域建有多處水庫。氣候屬半干旱大陸氣候，夏天降水量大，冬天干燥，平均溫度在10℃左右。

經監測河流水質受到不同程度的污染，水位受降雨量影響大，干旱災害頻繁。針對河流存在的水環境問題，采用水資源水環境監測方法對河流進行監測，并分析其監測結果。

2.2結果分析

經監測，該河流的水質情況分布不均勻，未經處理的生活污水以及工業廢水是水質污染的主要原因，按《地表水環境質量標準》（GB3838-2002），水質基本在III類或IV之間，但也有劣V類水質。河流的水位和水流量變化受氣候影響非常大，在雨季時水流量增大，最大可達2000m3/s，水位上升明顯，而在旱季時水位降低，水流量僅0.1m3/s。該河流流域主要的自然災害是干旱，包括春旱、夏旱和秋旱。同時通過監測，成功預警洪澇災害，大大降低了暴雨帶來的損失。

3.結論

為快速實現水資源水環境監測，本文從河流水資源可持續發展為基本出發點，探討了水資源水環境監測系統的建設原則和設計思路，并提出了設計方案。通過采用傳感器技術、無線網絡通訊技術、數據庫技術等方法，水環境指標信息進行采集、處理分析，實現了河流水資源水環境監測。實用結果表明，水資源水環境監測方法在水質、水位監測、防汛預警中應用效果良好，具有很高的適用性和可靠性。

參考文獻：

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