3.1水資源實時監測
水資源實時監測內容主要包括水情、水質、旱情以及其他信息等。在現有監測站網的基礎上,建立和完善統一的水資源(包括大氣降水、地表水、土壤水與地下水)報考監測(站點)網或監測系統(包括雨量、蒸發、徑流、水位、水質、水溫、墑情等監測站點),以及各取水口取水量、開采機井抽水量等監測網,各監測網或系統之間互通有無、資料共享,為水資源的合理開發、高效利用和有效保護及時快速、準確地提供完備的實時監測數據資料。
(1)雨量觀測。目前采用的雨量觀測手段主要是普通自記和人工觀測,為了達到實時監測的目的,需要適時更新現有的觀測設備,裝配翻斗式雨量計并配備固態存儲器等,使雨量觀測工作方式更新為無人值守,有人看護的觀測方式,實現雨量信息的自動采集及傳遞。
(2)水位觀測。水位觀測分為地表水和地下水兩種,地表水多指河流水位和水庫水位等,而地下水就單指地下水位。
①對于基本水尺在橋梁上(或附近有公路橋)的水位觀測,特別是含沙量較大的站,建議采用氣介質超聲波水位計,再采用有線或無線方式將水位信息傳輸到站房。
②對于山區性河流,或斷面穩定,含沙量較小的水位觀測,采用測井式水位觀測,裝配浮子式或壓力式水位計,通過有線或無線方式將水位信息傳輸到站房。
③水庫站一般有自記井,只對其重新裝配浮子式或壓力式水位計,通過有線或無線方式將水位信息傳輸到站房
④地下水位監測目前主要分為手工測繩和自動監測儀兩種。自動監測儀主要通過固態存儲、電話網傳輸、手機網傳輸和電臺傳輸等方式將實時監測到的數據傳輸到中心站。
總之,水位監測,建議均裝配與雨量結合的水位雨量固態存儲器,裝配具有記錄、傳輸、存儲、分析等功能的自動監測系統,最終實現水位遙測自記,自動測報等功能。
(3)流量測驗:在各中心站配備不同形式的橋測車及先進的儀器設備,開展橋測及周圍地區的巡測;纜道及船測站,對現有設施設備進行更新改造,實現水文纜道程控自動化,配備機船,配備先進的測驗儀器設備,全面提高流量測驗的精度,充分滿足防汛、抗旱和水資源統一調配的需要。對水庫站現有的水文纜道進行維修、改造,實現水文纜道的程控自動化,保證流量測驗的精度要求。
(4)取水口及灌區流量觀測:對水庫各取水口分明渠和管道兩種,水位主要采用超聲波自記水位計,流量測驗分不同情況,選擇適用的測流設備。而灌區的水位觀測主要采用超聲波自記水位計等,流量采取不定期電波流速儀率定方式,用水位~流量關系線推求徑流量。
(5)機井開采量實時觀測:地下水開采機井抽水量的觀測,目前一般只有一些機井安裝了水表,大部分機井均未安裝水表。為了能準確取得地下水實際開采量的數據,掌握準確的地下水開采量,需要逐步或有重點地在地下水開采機井上安裝水表。
(6)水質實時監測:水質污染具有理化成分復雜、多樣和點多面廣的特點,不僅受污染源的大小和數量影響,而且還受汛期洪水、降雨的影響。由于多種因素導致的綜合結果,水質參數在成分和時空上的變化非常復雜。傳統的人工現場水樣采集、化驗方式周期太長,難以及時、準確地反映水質變化的性質和過程,所以水資源的開發利用和保護等工作得不到有效監控與科學的管理。水質實時監測就是采用水質自動監測儀器、遠程傳輸設備、在線監控和數據處理軟件,實現對水質參數的連續采集、分析、存儲,并在監測指標超過污染標準時,發出警報,做出污染類型分析等。
(7)墑情實時監測:主要針對大中型灌區的土壤墑情進行實時監測,為適時、適量的節水高效灌溉提供信息支持。并在條件許可的情況下,探討利用遙感技術實時預報土壤墑情(中小尺度上)的可能性,即利用實時遙感信息,根據大中型灌區土壤墑情的實時監測數據,通過與遙感解譯模型進行聯接和耦合計算,實時提供整個流域不同灌區的土壤墑情,為流域節水高效農業的健康發展提供可靠的依據。
3.2 水資源實時評價來源:考試大
水資源實時評價主要是指在時段初對上一時段的水資源數量、質量及其時空分布特征,以及水資源開發利用狀況等進行實時分析和評價,確定水資源及其開發利用形勢和存在的問題等。
(1)水資源數量實時評價:根據雨量、河川徑流、地下水位等實時監測資料等,通過與歷史同期的對比分析,確定和評價水資源數量及豐枯形勢等。
(2)水資源質量實時評價:根據實測的河流、水庫、引水渠的水質實時觀測和地下水質實時監測資料等,通過與歷史同期的對比分析,確定地表水和地下水的水質狀況及污染態勢。其主要評價內容包括:污染程度、范圍及主要污染物,水資源質量,重要河流污染負荷及削減量等。
(3)水資源開發利用實時評價:通過對各取水口取水量、開采機井抽水量和地下水位等實時監測資料,對供用水量進行實時評價,通過與歷史同期的對比分析,實時分析和評價各種水利工程的供水量、不同行業的實際用水量,供用水結構、節水水平,水資源開發利用程度以及當地水資源進一步開發潛力,并實時圈定地下水的開采潛力區、采補平衡區和超采區等。