Qu'est-ce que la surveillance hydrologique ?

Aperçu de la surveillance hydrologique

Définition et objectif de la surveillance hydrologique

Définition de la surveillance hydrologique :

La surveillance hydrologique est un processus continu ou intermittent de test de la source d'eau, de la quantité d'eau (y compris le débit, le niveau d'eau, la marée montante), de la qualité de l'eau (y compris les substances organiques, inorganiques et radioactives et d'autres polluants des indicateurs globaux) et de l'environnement écologique des eaux du point de vue de l'hydrologie des lacs, des rivières, des zones humides ou des plans d'eau terrestres.

Objectif de la surveillance hydrologique :

1. comprendre le cycle hydrologique : étudier les schémas de mouvement et de distribution de l’eau sur terre, y compris l’évaporation, les précipitations, le ruissellement, l’écoulement des eaux souterraines et d’autres processus.

2. Gestion des ressources en eau : évaluer la quantité, la qualité et la disponibilité des ressources en eau et fournir une base pour le développement, l’utilisation et la protection rationnels des ressources en eau.

3. Alerte précoce en cas de catastrophe : surveiller les signes de catastrophes naturelles telles que les inondations et les sécheresses, et émettre des alertes en temps opportun pour réduire les pertes liées aux catastrophes.

4. surveillance environnementale : évaluer l’impact des conditions hydrologiques sur l’écosystème, surveiller les changements de la qualité de l’eau et protéger le milieu aquatique.

5. Conception technique : fournir des données de base pour la conception de projets de conservation de l'eau, tels que la conception de réservoirs, la formation de rivières, la conception de systèmes de drainage urbain.

 Deuxièmement, le contenu du suivi hydrologique

Les principaux contenus de la surveillance hydrologique comprennent, sans s'y limiter :

1. Niveau d'eau : mesure et enregistrement en temps réel des variations du niveau d'eau dans les plans d'eau à l'aide de compteurs de niveau d'eau et d'autres équipements.

2. débit : mesurer le débit de la masse d'eau à l'aide de débitmètres, de la méthode de construction hydraulique, de la méthode de mesure du débit de conversion de puissance unitaire et d'autres moyens.

3. débit : mesurer le débit de la masse d'eau à l'aide d'un équipement tel qu'un débitmètre.

4. qualité de l’eau : surveillance de la teneur et des variations des polluants tels que les substances organiques, inorganiques et radioactives dans les masses d’eau.

5. précipitations (neige), évaporation, sédiments, glace et autres paramètres hydrologiques.

 Troisièmement, les méthodes et techniques de surveillance hydrologique

1. suivi qualitatif :

   - En installant des caméras d'acquisition vidéo ou d'images dans la rivière pour la capture d'images, superposées au suivi des données de débit en temps réel.

2. suivi quantitatif :

   - Méthode du débitmètre : utilisation d'un débitmètre électromagnétique, ultrasonique, laser et d'autres équipements pour mesurer le débit.

   - Méthode du compteur d'eau : à partir des relevés du compteur d'eau, on calcule le débit.

   - Méthode de construction hydraulique : utilisation des bâtiments de drainage hydraulique existants, à travers les facteurs hydrauliques mesurés pour calculer le débit.

   - Méthode de mesure du débit par conversion de puissance unitaire : par la puissance du groupe électrogène convertie en débit.

   - Méthode du débitmètre conventionnel : utilisation d'un débitmètre à rotor et d'autres équipements pour mesurer le débit.

   - Méthode de mesure du débit par ondes radar en temps réel : utilisation d'ondes radar pour mesurer le débit.

   - Méthode de mesure du débit Doppler : l'effet Doppler des ondes sonores permet de mesurer le débit.

 Quatrièmement, la composition et les caractéristiques du système de surveillance hydrologique

Composition du suivi hydrologique :

1. centre de surveillance : comprenant serveurs, ligne de réseau public (ou ligne mobile), logiciel de système de surveillance hydrologique.

2. réseau de communication : utilisation du mode de communication sans fil pour la transmission en temps réel des données de surveillance.

3. Équipement de surveillance frontal : tels que les compteurs de niveau d'eau, les pluviomètres, les débitmètres, les moniteurs de qualité de l'eau, etc.

4. Équipement de mesure : utilisé pour collecter et enregistrer les paramètres hydrologiques.

Caractéristiques de la surveillance hydrologique :

1. Distance de transmission des données : prise en charge de la transmission de données à distance, applicable à un large éventail de zones géographiques.

2. Haute précision : utilisation d’instruments et d’équipements de haute précision pour fournir des données précises et fiables.

3. Degré élevé d'automatisation : de nombreux dispositifs de surveillance peuvent réaliser un fonctionnement automatisé, réduisant ainsi l'intervention manuelle.

4. Réseau flexible et pratique : prend en charge une variété de méthodes de communication pour s'adapter aux différents besoins environnementaux.

 V. Domaines d'application de la surveillance hydrologique

Le système de surveillance hydrologique est largement utilisé dans :

1. rivières, lacs, réservoirs : surveillance du niveau d'eau, du débit, de la température de l'eau et d'autres paramètres. 

2. agriculture : surveillance de l'humidité des terres agricoles, surveillance de l'humidité du sol, surveillance de l'eau d'irrigation, surveillance de l'eau d'aquaculture, etc. 

3. Industrie : surveillance de la qualité de l’eau et contrôle total des rejets pour le traitement des eaux usées des usines.

4. Environnement : surveillance automatique de l'environnement écologique et de l'environnement agricole.

5. urbanisme : système de drainage urbain, contrôle des inondations et drainage, etc.

 Sixièmement, l’importance et le rôle de la surveillance hydrologique

1. Fournir une base pour la régulation des ressources en eau : accès en temps opportun aux données hydrologiques, gestion et développement des ressources en eau pour fournir une base scientifique. 2. Protéger l'environnement aquatique : accès en temps opportun à la gestion et au développement des ressources en eau.

2. protéger l'environnement aquatique : comprendre en temps opportun le plan d'eau et son environnement, prendre des mesures appropriées pour protéger les normes de qualité de l'eau, réduire la pollution de l'eau.

3. Améliorer l’efficacité du développement et de l’utilisation des ressources en eau : apporter un soutien au développement et à l’utilisation des ressources en eau en fonction des précipitations et des changements du lac.

4. Prévision du niveau d’eau et prévention et atténuation des catastrophes : prévision des changements de la surface des crues, prévention des inondations et fourniture d’aide à la décision pour la prévention et l’atténuation des catastrophes.

 Les principales fonctions et rôles des stations de surveillance hydrologique

1. Surveillance des variations du niveau d’eau :

   - Mesurer et enregistrer les variations du niveau d'eau des rivières, des lacs, des réservoirs et d'autres eaux en temps réel ou sur une base régulière afin de fournir une base de prise de décision sur la planification des réservoirs, la prévention des inondations et l'alerte précoce, ainsi que la restauration écologique des rivières.

2. Collecter des données sur les précipitations :

   - Grâce au pluviomètre à auget basculant et à d'autres équipements, les précipitations sont mesurées avec précision pour soutenir le contrôle des inondations et le drainage, la gestion des ressources en eau et les interventions d'urgence.

3. Mesure de la vitesse et du débit d'écoulement :

   - À l'aide d'un débitmètre radar, d'un mesureur de vitesse ADCP et d'autres équipements, surveillance en temps réel de la vitesse d'écoulement et du débit de la masse d'eau, pour comprendre l'écoulement des eaux et la répartition des ressources en eau.

4. Surveillance de la qualité de l’eau :

   - Recueillir régulièrement des échantillons d'eau pour l'analyse de la qualité de l'eau, mesurer des indicateurs tels que l'oxygène dissous, la turbidité, le pH et la composition chimique, évaluer la santé des masses d'eau, surveiller la pollution de l'eau et fournir une base scientifique pour l'approvisionnement en eau et la protection de l'environnement aquatique.

5. Collecte de données météorologiques :

   - Les observations comprennent des éléments météorologiques tels que les précipitations, l’évaporation, la température, l’humidité, la pression barométrique et le vent, qui sont essentiels pour la prévision météorologique et la recherche sur le changement climatique.

6. Soutien à la recherche scientifique :

   - Les données collectées fournissent des informations de base pour la recherche scientifique dans de nombreux domaines tels que l’hydrologie, la climatologie et l’écologie.

 Avantages et inconvénients de la surveillance hydrologique

Avantages de la surveillance hydrologique :

1. Temps réel et continuité : grâce à des équipements automatisés et à une technologie de transmission à distance, les données peuvent être surveillées et transmises en temps réel, afin que les décideurs puissent comprendre les changements hydrologiques en temps opportun. 2. Précision et exhaustivité.

2. Précision et exhaustivité : l'utilisation d'instruments de haute précision permet de fournir des données précises et fiables. Parallèlement, elle permet de surveiller de multiples éléments hydrologiques et d'analyser de manière exhaustive les tendances de l'évolution hydrologique.

3. Large gamme d'applications : non seulement pour la surveillance des plans d'eau naturels, mais peut également être appliqué à la surveillance des plans d'eau artificiels tels que les systèmes de drainage urbain et les usines de traitement des eaux.

Inconvénients de la surveillance hydrologique :

1. Coûts élevés de construction, d'exploitation et de maintenance : il est nécessaire d'acheter et de déployer un grand nombre d'équipements de surveillance et d'établir des installations de transmission et de stockage de données correspondantes, ce qui coûte beaucoup d'argent et de main-d'œuvre.

2. Difficultés de normalisation et de partage des données : les différentes régions et départements utilisent des équipements de surveillance et des formats de données incohérents, ce qui entraîne des difficultés d’intégration et d’analyse des données.

 Méthodes de réalisation de la transmission et de l'analyse des données en temps réel dans le système de surveillance hydrologique

1. collecte de données :

   - Collecter des données hydrologiques grâce à divers capteurs (ex : pluviomètre, limnimètre, débitmètre, etc.).

2. stockage des données :

   - L'équipement de surveillance dispose généralement d'une fonction de stockage intégrée pour stocker temporairement les données collectées.

3. transmission de données :

   - Transmission filaire : les données sont transmises au centre de traitement de données via un réseau filaire (par exemple Ethernet).

   - Transmission sans fil : transmission de données utilisant des technologies sans fil telles que les ondes radio, les communications par satellite, les réseaux mobiles (par exemple 4G/5G, NB-IoT, GPRS, CDMA, communications par satellite Beidou).

4. Réception des données :

   - Le centre de traitement des données reçoit les données de chaque station de surveillance.

5. analyse des données :

   - Analyse en temps réel : utilisez un logiciel spécialisé pour traiter et analyser les données en temps réel, générant des graphiques, des rapports, etc.

   - Post-analyse : effectuer une analyse plus approfondie des données stockées pour la recherche de tendances à long terme, l'étalonnage du modèle, etc. 

6. Partage et diffusion des données :

   - Partage interne : partagez des données au sein des départements ou organisations concernés.

   - Diffusion externe : diffusion de données de surveillance et d’informations d’alerte au public via des sites Web, des applications mobiles et d’autres plateformes.

Grâce à ces étapes, le système de surveillance hydrologique peut réaliser la collecte, la transmission, l’analyse et l’application rapides des données hydrologiques, fournissant un soutien à la gestion des ressources en eau, à l’alerte aux catastrophes et à la recherche scientifique.

Résumer:

La surveillance hydrologique est une activité scientifique d'observation et de mesure continues de l'évolution dynamique des masses d'eau naturelles grâce à un ensemble de moyens et d'équipements techniques. Son objectif principal est de comprendre le cycle hydrologique, de gérer les ressources en eau, de prévenir les catastrophes, de protéger l'environnement et d'appuyer la conception technique. La surveillance porte notamment sur le niveau d'eau, le débit, la qualité de l'eau, les précipitations, l'évaporation, etc. Les méthodes de surveillance incluent la surveillance qualitative (par exemple, la vidéo) et quantitative (par exemple, la méthode du débitmètre, la méthode de mesure du débit par ondes radar). Le système de surveillance comprend des équipements frontaux (par exemple, un limnimètre, un pluviomètre, un débitmètre), un système de transmission de données (par exemple, 4G/5G, communication par satellite) et une plateforme de traitement de données dorsale pour la collecte, la transmission et l'analyse des données en temps réel. 

Les principales fonctions de la station de surveillance hydrologique comprennent la collecte de données en temps réel, l'alerte précoce en cas de catastrophe, la gestion des ressources en eau, la protection de la qualité de l'eau et la recherche environnementale. Ses avantages sont une haute précision en temps réel et une large application, mais les coûts de construction, d'exploitation et de maintenance sont élevés, et la normalisation et le partage des données posent des défis. Ces systèmes peuvent apporter un soutien important à la gestion des ressources en eau, à la prévention des catastrophes et à la recherche scientifique.