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流域水资源实时监控管理系统研究

来源:233网校 2008年7月21日

  3.1水资源实时监测

  水资源实时监测内容主要包括水情、水质、旱情以及其他信息等。在现有监测站网的基础上,建立和完善统一的水资源(包括大气降水、地表水、土壤水与地下水)报考监测(站点)网或监测系统(包括雨量、蒸发、径流、水位、水质、水温、墒情等监测站点),以及各取水口取水量、开采机井抽水量等监测网,各监测网或系统之间互通有无、资料共享,为水资源的合理开发、高效利用和有效保护及时快速、准确地提供完备的实时监测数据资料。

  (1)雨量观测。目前采用的雨量观测手段主要是普通自记和人工观测,为了达到实时监测的目的,需要适时更新现有的观测设备,装配翻斗式雨量计并配备固态存储器等,使雨量观测工作方式更新为无人值守,有人看护的观测方式,实现雨量信息的自动采集及传递。

  (2)水位观测。水位观测分为地表水和地下水两种,地表水多指河流水位和水库水位等,而地下水就单指地下水位。

  ①对于基本水尺在桥梁上(或附近有公路桥)的水位观测,特别是含沙量较大的站,建议采用气介质超声波水位计,再采用有线或无线方式将水位信息传输到站房。

  ②对于山区性河流,或断面稳定,含沙量较小的水位观测,采用测井式水位观测,装配浮子式或压力式水位计,通过有线或无线方式将水位信息传输到站房。

  ③水库站一般有自记井,只对其重新装配浮子式或压力式水位计,通过有线或无线方式将水位信息传输到站房

  ④地下水位监测目前主要分为手工测绳和自动监测仪两种。自动监测仪主要通过固态存储、电话网传输、手机网传输和电台传输等方式将实时监测到的数据传输到中心站。

  总之,水位监测,建议均装配与雨量结合的水位雨量固态存储器,装配具有记录、传输、存储、分析等功能的自动监测系统,最终实现水位遥测自记,自动测报等功能。

  (3)流量测验:在各中心站配备不同形式的桥测车及先进的仪器设备,开展桥测及周围地区的巡测;缆道及船测站,对现有设施设备进行更新改造,实现水文缆道程控自动化,配备机船,配备先进的测验仪器设备,全面提高流量测验的精度,充分满足防汛、抗旱和水资源统一调配的需要。对水库站现有的水文缆道进行维修、改造,实现水文缆道的程控自动化,保证流量测验的精度要求。

  (4)取水口及灌区流量观测:对水库各取水口分明渠和管道两种,水位主要采用超声波自记水位计,流量测验分不同情况,选择适用的测流设备。而灌区的水位观测主要采用超声波自记水位计等,流量采取不定期电波流速仪率定方式,用水位~流量关系线推求径流量。

  (5)机井开采量实时观测:地下水开采机井抽水量的观测,目前一般只有一些机井安装了水表,大部分机井均未安装水表。为了能准确取得地下水实际开采量的数据,掌握准确的地下水开采量,需要逐步或有重点地在地下水开采机井上安装水表。

  (6)水质实时监测:水质污染具有理化成分复杂、多样和点多面广的特点,不仅受污染源的大小和数量影响,而且还受汛期洪水、降雨的影响。由于多种因素导致的综合结果,水质参数在成分和时空上的变化非常复杂。传统的人工现场水样采集、化验方式周期太长,难以及时、准确地反映水质变化的性质和过程,所以水资源的开发利用和保护等工作得不到有效监控与科学的管理。水质实时监测就是采用水质自动监测仪器、远程传输设备、在线监控和数据处理软件,实现对水质参数的连续采集、分析、存储,并在监测指标超过污染标准时,发出警报,做出污染类型分析等。

  (7)墒情实时监测:主要针对大中型灌区的土壤墒情进行实时监测,为适时、适量的节水高效灌溉提供信息支持。并在条件许可的情况下,探讨利用遥感技术实时预报土壤墒情(中小尺度上)的可能性,即利用实时遥感信息,根据大中型灌区土壤墒情的实时监测数据,通过与遥感解译模型进行联接和耦合计算,实时提供整个流域不同灌区的土壤墒情,为流域节水高效农业的健康发展提供可靠的依据。

  3.2 水资源实时评价来源:考

  水资源实时评价主要是指在时段初对上一时段的水资源数量、质量及其时空分布特征,以及水资源开发利用状况等进行实时分析和评价,确定水资源及其开发利用形势和存在的问题等。

  (1)水资源数量实时评价:根据雨量、河川径流、地下水位等实时监测资料等,通过与历史同期的对比分析,确定和评价水资源数量及丰枯形势等。

  (2)水资源质量实时评价:根据实测的河流、水库、引水渠的水质实时观测和地下水质实时监测资料等,通过与历史同期的对比分析,确定地表水和地下水的水质状况及污染态势。其主要评价内容包括:污染程度、范围及主要污染物,水资源质量,重要河流污染负荷及削减量等。

  (3)水资源开发利用实时评价:通过对各取水口取水量、开采机井抽水量和地下水位等实时监测资料,对供用水量进行实时评价,通过与历史同期的对比分析,实时分析和评价各种水利工程的供水量、不同行业的实际用水量,供用水结构、节水水平,水资源开发利用程度以及当地水资源进一步开发潜力,并实时圈定地下水的开采潜力区、采补平衡区和超采区等。

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