Équipements et outils nécessaires à la surveillance hydrologique

Objectif et rôle de la surveillance hydrologique

 Premièrement, l’objectif de la surveillance hydrologique

1. Maîtrise en temps réel des informations hydrologiques : grâce à l'observation et à l'enregistrement en temps réel du niveau d'eau, du débit, du débit, de la qualité de l'eau et d'autres éléments hydrologiques des rivières, des lacs, des réservoirs et d'autres eaux, pour fournir des informations hydrologiques opportunes et précises aux décideurs.

2. Garantir la sécurité des ressources en eau : en surveillant les changements de la qualité de l'eau, en détectant à temps les problèmes de pollution de l'eau, en fournissant une base pour la protection et la gestion des ressources en eau, en assurant la sécurité et l'utilisation durable des ressources en eau.

3. Prévention des catastrophes naturelles : la surveillance hydrologique peut prévenir à l’avance les inondations, les sécheresses et autres catastrophes naturelles, fournir une base scientifique pour la prévention et l’atténuation des catastrophes et réduire les pertes dues aux catastrophes.

4. Soutenir la recherche scientifique : les données de surveillance hydrologique pour l’hydrologie, la météorologie, l’écologie et d’autres recherches scientifiques fournissent les informations de base pour aider à promouvoir le développement et le progrès des disciplines connexes.

 Deuxièmement, le rôle de la surveillance hydrologique

1. Gestion des ressources en eau : les données de surveillance hydrologique constituent une base importante pour la gestion des ressources en eau. Grâce à la surveillance et à l'analyse des données hydrologiques, nous pouvons élaborer un plan d'allocation des ressources en eau raisonnable, optimiser la structure d'utilisation des ressources et améliorer l'efficacité de leur utilisation.

2. Lutte contre les inondations et lutte contre la sécheresse : La surveillance hydrologique joue un rôle essentiel dans la lutte contre les inondations et la sécheresse. Grâce à la surveillance en temps réel du niveau d'eau, du débit et d'autres paramètres hydrologiques, nous pouvons déterminer avec précision l'évolution des inondations et des sécheresses, et fournir une base scientifique pour la prise de décisions en matière de lutte contre les inondations et de lutte contre la sécheresse.

3. Protection de l'environnement : la surveillance hydrologique peut contribuer à la détection rapide des problèmes de pollution de l'eau et fournir des données fiables aux services de protection de l'environnement. En surveillant l'évolution de la qualité de l'eau, nous pouvons évaluer la santé des masses d'eau et élaborer des mesures de protection ciblées pour améliorer la qualité du milieu aquatique.

4. Prévention et atténuation des catastrophes : la surveillance hydrologique joue un rôle important dans la prévention et l'atténuation des catastrophes. Grâce au système d'alerte précoce, les causes des catastrophes naturelles telles que les inondations et les glissements de terrain peuvent être détectées à l'avance, et des mesures de précaution peuvent être prises à temps pour réduire les pertes.

5. Soutenir la construction urbaine : les données de surveillance hydrologique constituent également une référence importante pour la planification, la construction et la gestion urbaines. La surveillance des informations hydrologiques relatives aux systèmes de drainage urbain, aux lacs, aux réservoirs et aux autres cours d'eau peut fournir une base scientifique pour la planification du drainage urbain, la lutte contre les inondations et le drainage.

 Équipements et outils de surveillance hydrologique nécessaires

La surveillance hydrologique nécessite un ensemble d'équipements et d'outils spécialisés pour garantir l'exactitude et la fiabilité des données. Voici quelques équipements et outils de surveillance hydrologique couramment utilisés, ainsi que leurs fonctions et leurs applications spécifiques :

 I. Équipement de surveillance du niveau d'eau

1. Indicateur de niveau d'eau

   - Objectif : Utilisé pour mesurer les variations de la hauteur du niveau d'eau d'un plan d'eau.

   - Taper:

     - Indicateur de niveau d'eau à flotteur : utilisation de flotteurs avec des variations de niveau d'eau de haut en bas, grâce à des dispositifs mécaniques ou électroniques pour enregistrer le niveau d'eau.

     - Indicateur de niveau d'eau à ultrasons : utilisation du principe de réflexion ultrasonique pour mesurer le niveau d'eau, applicable à une variété de plans d'eau.

     - Hydromètre à pression : en mesurant la pression de la masse d'eau pour en déduire le niveau d'eau, adapté aux environnements en eau profonde.

     - Jauge de niveau d'eau à bulle : en mesurant la vitesse de montée de la bulle dans l'eau pour en déduire le niveau d'eau.

     - Indicateur de niveau d'eau radar sans contact : utilisant le principe de réflexion des ondes radar pour mesurer le niveau d'eau, adapté à la mesure à distance et sans contact.

2. Compteur d'eau électronique

   - Objectif : un outil de mesure du niveau d'eau de haute précision, applicable aux rivières, lacs, réservoirs et autres projets de conservation de l'eau.

   - Caractéristiques : haute précision et forte capacité anti-interférence, peut mesurer avec précision les changements de niveau d'eau et émettre des signaux de commutation pour l'alarme ou le contrôle.

 II. Équipement de surveillance du débit

1. Débitmètre

   - Objectif : Utilisé pour mesurer la vitesse et le volume du débit d'eau.

   - Taper:

     - Débitmètre électromagnétique : utilisation du principe d'induction électromagnétique pour mesurer le débit et le débit, applicable aux liquides conducteurs.

     - Débitmètre à ultrasons : utilisation de la différence de temps de propagation des ultrasons ou de l'effet Doppler pour mesurer le débit et le débit, applicable à une variété de fluides.

     - Débitmètre à distance laser : utilisation du principe de distance laser pour mesurer le débit et le débit, applicable à la mesure de haute précision.

2. Débitmètre

   - Objectif : Utilisé pour mesurer la vitesse d'écoulement d'un plan d'eau.

   - Taper:

     - Débitmètre de type rotor : utilise la vitesse de la lame rotative tournant avec le débit d'eau pour mesurer la vitesse d'écoulement.

     - ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) : utilise l'effet Doppler des ondes acoustiques pour mesurer la vitesse d'écoulement à plusieurs profondeurs, adapté aux environnements d'écoulement d'eau complexes.

 III. Équipement de surveillance des précipitations

1. Pluviomètre

   - Objectif : Utilisé pour mesurer l'intensité des précipitations et des pluies.

   - Taper:

     - Pluviomètre à auget basculant : utilisant le nombre de fois où l'auget basculant est retourné pour mesurer la quantité de précipitations, adapté à une surveillance à long terme sur le terrain.

     - Pluviomètre optique : mesure les précipitations en utilisant le principe de l'ombrage du faisceau lumineux, adapté aux mesures de haute précision.

     - Compteur de gouttes de pluie laser : utilisant le principe de diffusion laser pour mesurer la taille et le nombre de gouttes de pluie, adapté à une analyse détaillée des précipitations.

 Quatrièmement, l’équipement de surveillance de la qualité de l’eau

1. Moniteur de qualité de l'eau

   - Objectif : Utilisé pour surveiller la turbidité, le pH, l'oxygène dissous, la conductivité et d'autres paramètres de qualité de l'eau du plan d'eau.

   - Taper:

     - Moniteur de qualité de l'eau multiparamètres : intégrant une variété de capteurs, peut mesurer plusieurs paramètres de qualité de l'eau en même temps.

     - pH-mètre : utilisé pour mesurer l'acidité et l'alcalinité du plan d'eau.

     - Oxymètre à oxygène dissous : utilisé pour mesurer la teneur en oxygène dissous dans le plan d'eau.

     - Conductimètre : utilisé pour mesurer la conductivité de la masse d'eau, reflétant la concentration en ions dans l'eau.

 V. Équipement de surveillance de l'humidité du sol

1. Capteur d'humidité du sol

   - Objectif : Utilisé pour mesurer l'humidité et la teneur en eau du sol.

   - Taper:

     - Conductimètre : utilise la conductivité du sol pour mesurer l'humidité du sol.

     - Humidimètre de sol à capacité : mesure l'humidité du sol en utilisant le principe du condensateur.

     - Tensiomètre d'humidité : utilise le principe capillaire pour mesurer la tension d'humidité du sol.

 VI. Équipement de surveillance des sédiments

1. Moniteur de sédiments

   - Objectif : Utilisé pour surveiller les particules solides en suspension, la teneur en sédiments, etc. dans les plans d'eau.

   - Taper:

     - Échantillonneur de sédiments : utilisé pour collecter des échantillons de sédiments dans les plans d'eau.

     - Capteur de diffusion laser : pour mesurer la concentration et la distribution granulométrique des particules en suspension en utilisant le principe de diffusion laser.

 VII. Autres équipements auxiliaires

1. Unité d'acquisition de données

   - Finalité : Utilisé pour collecter les données de chaque dispositif de surveillance et effectuer un traitement préliminaire.

   - Caractéristiques : avec fonctions de stockage de données, de prétraitement de données et d'interface de communication, prenant en charge une variété d'accès aux capteurs.

2. Équipement de transmission de données

   - Objectif : Utilisé pour la transmission en temps réel des données collectées au centre de surveillance.

   - Taper:

     - Équipement de communication par satellite : adapté à la transmission de données dans des zones reculées.

     - Module GPRS : utilise le réseau mobile pour transmettre des données, applicable à la transmission à courte distance.

     - Module 4G/5G : utilise un réseau mobile à haut débit pour transmettre des données, applicable à la transmission de gros volumes de données.

     - Module LoRa : réseau étendu basse consommation, adapté à la transmission basse consommation et longue distance.

     - Module NB-IoT : IoT à bande étroite, adapté à une faible consommation d'énergie et à une transmission de petits volumes de données.

3. Équipement de traitement et de stockage des données

   - Finalité : Utilisé pour le traitement, l'analyse et le stockage des données transmises pour une utilisation ultérieure.

   - Taper:

     - Serveur : équipement de calcul et de stockage haute performance pour prendre en charge le traitement et le stockage de données à grande échelle.

     - Système de gestion de base de données : utilisé pour le stockage, la gestion et l'interrogation des données, prenant en charge plusieurs formats de base de données.

     - Logiciel de visualisation de données : pour l'affichage et l'analyse des données, offrant une vue intuitive des données.

4. Système d'alarme

   - Objectif : lorsque les données de surveillance dépassent le seuil prédéfini, elles peuvent automatiquement envoyer un signal d'alarme pour rappeler au personnel concerné de prendre des contre-mesures.

   - Taper:

     - Alarme sonore et lumineuse : émet des signaux sonores et lumineux, applicables à l'alarme sur site.

     - Alarme SMS : avertir le personnel concerné par SMS, applicable à l'alarme à distance.

     - Système d'alarme par courrier électronique : avertir le personnel concerné par courrier électronique, applicable à l'alarme à distance.

     - Système d'alarme de plate-forme : envoie des informations d'alarme via la plate-forme de surveillance, prenant en charge plusieurs méthodes d'alarme.

 Exemples d'applications complets

1. Station de surveillance fluviale

   - Configuration de l'équipement :

     - Indicateur de niveau d'eau (indicateur de niveau d'eau à ultrasons)

     - Débitmètre (débitmètre électromagnétique)

     - Pluviomètre (pluviomètre à auget basculant)

     - Moniteur de qualité de l'eau (moniteur de qualité de l'eau multiparamètres)

     - Unité d'acquisition de données

     - Module GPRS

     - Serveur

   - Scénario d'application :

     - Surveillance en temps réel du niveau d'eau, du débit, des précipitations et des paramètres de qualité de l'eau de la rivière.

     - Transmettre les données au centre de surveillance via le module GPRS.

     - Traitement et analyse des données au centre de surveillance pour générer des rapports et des informations d'alerte.

     - Lorsque le niveau d'eau dépasse le seuil prédéfini, le système d'alarme se déclenche automatiquement pour avertir les services concernés afin qu'ils prennent des mesures.

2. Station de surveillance du réservoir

   - Configuration de l'équipement :

     - Indicateur de niveau d'eau (indicateur de niveau d'eau de type pression)

     - Débitmètre (débitmètre à ultrasons)

     - Moniteur de qualité de l'eau (moniteur de qualité de l'eau multiparamètres)

     - Capteur d'humidité du sol

     - Unité d'acquisition de données

     - Équipements de communication par satellite

     - Système de gestion de base de données

   - Scénario d'application :

     - Surveillance en temps réel du niveau d'eau, du débit, de la qualité de l'eau et de l'humidité du sol environnant dans le réservoir.

     - Les données sont transmises au centre de surveillance via un équipement de communication par satellite.

     - Le traitement et l'analyse des données sont effectués dans le centre de surveillance pour générer des rapports et des informations d'alerte.

     - Lorsque les paramètres de qualité de l'eau sont anormaux, le système d'alarme se déclenche automatiquement pour avertir les services concernés afin qu'ils prennent des mesures.

3. Surveillance du système de drainage urbain

   - Configuration de l'équipement :

     - Indicateur de niveau d'eau (indicateur de niveau d'eau radar sans contact)

     - Débitmètre (débitmètre électromagnétique)

     - Pluviomètre (pluviomètre optique)

     - Moniteur de qualité de l'eau (pH-mètre, oxymètre dissous)

     - Unité d'acquisition de données

     - Module 4G

     - Logiciel de visualisation de données

   - Scénario d'application :

     - Surveillance en temps réel du niveau d'eau, du débit, des précipitations et des paramètres de qualité de l'eau du système de drainage urbain.

     - Transmettre les données au centre de surveillance via le module 4G.

     - Transmettre les données au centre de surveillance via le module 4G, traiter et analyser les données dans le centre de surveillance et générer des rapports et des informations d'avertissement.

     - Lorsqu'il y a une anomalie dans le système de drainage, le système d'alarme se déclenche automatiquement pour avertir les services concernés afin qu'ils prennent des mesures.

Grâce à l'utilisation complète des équipements et outils ci-dessus et à une configuration raisonnable en fonction de scénarios d'application spécifiques, la précision et la fiabilité de la surveillance hydrologique peuvent être efficacement améliorées, offrant un soutien solide à la gestion des ressources en eau et à la prévention et à l'atténuation des catastrophes.