Qu'est-ce que la surveillance hydrologique ?

Surveillance hydrologique

 Premièrement, définition et aperçu de la surveillance hydrologique

La surveillance hydrologique désigne un projet systématique, complexe et complet, visant à surveiller, mesurer, analyser et alerter sur la répartition spatiale et temporelle de l'eau dans le monde naturel grâce à des méthodes scientifiques. Il s'agit d'une discipline complète visant à surveiller en continu l'évolution dynamique des masses d'eau naturelles grâce à une série de moyens techniques, notamment la répartition spatiale et temporelle de l'eau, sa quantité (niveau d'eau, débit, etc.), sa qualité, sa température, sa teneur en sédiments, l'état des glaces et d'autres paramètres liés au cycle hydrologique. L'objectif est de comprendre les processus hydrologiques, d'évaluer l'état des ressources en eau, de prévoir les événements hydrologiques (inondations et sécheresses, par exemple), ainsi que de soutenir la gestion des ressources en eau, la prévention et l'atténuation des inondations, la protection de l'environnement et les études hydroécologiques.

 II. Suivi et contenu hydrologiques

L'objet de la surveillance hydrologique comprend principalement les lacs, les rivières, les zones humides, les eaux souterraines et autres masses d'eau, et le contenu de la surveillance comprend spécifiquement, mais sans s'y limiter :

1. niveau d'eau : mesurer les variations du niveau d'eau des plans d'eau pour prédire le risque de catastrophes naturelles telles que les inondations et les sécheresses.

2. Débit : Mesurer le débit d’un plan d’eau pour comprendre la distribution et l’utilisation des ressources en eau.

3. qualité de l'eau : détecter la teneur en divers polluants dans la masse d'eau afin de préserver la santé et l'équilibre écologique du milieu aquatique.

4. autres paramètres : tels que le débit, les précipitations (neige), l'évaporation, les sédiments, la glace, l'humidité, etc., qui sont importants pour la gestion des ressources en eau, l'alerte précoce en cas de catastrophe liée à l'eau et la protection de l'environnement écologique.

 Système de surveillance hydrologique et composition

Le système de surveillance hydrologique est généralement composé des parties suivantes :

1. Centre de surveillance : serveur, ligne de réseau public (ou ligne mobile), logiciel de surveillance hydrologique. Il est chargé de recevoir, de stocker, de traiter et d'analyser les données provenant de l'équipement de surveillance frontal.

2. Réseau de communication : utilisation de GPRS/3G/4G/5G, GPS, Internet, Lorawan et d'autres méthodes de communication sans fil pour transmettre les données de surveillance en temps réel afin d'améliorer l'efficacité du service hydrologique.

3. Équipement de surveillance frontal : comprenant des capteurs de précipitations, des compteurs de niveau d'eau, des débitmètres, des débitmètres et d'autres équipements de mesure, ils sont responsables de la collecte en temps réel d'informations hydrologiques.

 Quatrièmement, le but et l’application de la surveillance hydrologique

Les principaux objectifs et applications de la surveillance hydrologique comprennent :

1. Gestion des ressources en eau : accès en temps opportun aux données sur les conditions hydrologiques, la gestion et le développement des ressources en eau, afin de mettre en œuvre des mesures de contrôle des ressources en eau plus efficaces.

2. Protection de l'environnement aquatique : se tenir au courant des masses d'eau et de leur environnement dans une certaine région ainsi que des changements dans l'environnement aquatique, afin de prendre des mesures opportunes et appropriées pour protéger les normes de qualité de l'eau et réduire la pollution de l'eau.

3. Améliorer l'efficacité du développement et de l'utilisation des ressources en eau : en fonction des précipitations et de la variabilité du lac, fournir un soutien solide au développement et à l'utilisation des ressources en eau, améliorer l'efficacité du développement et de l'utilisation des ressources en eau.

4. Prévision des niveaux d’eau et alerte précoce en cas de catastrophe : utilisation des données de surveillance hydrologique pour prévoir les changements de la surface inondable afin de prévenir les inondations.

 V. Suivi hydrologique d'applications spécifiques

1. prévention et atténuation des inondations :

   Surveillance des données en temps réel : le système de surveillance hydrologique permet de surveiller en temps réel le niveau d'eau des rivières, des lacs, des réservoirs, le débit, les précipitations et d'autres paramètres clés. Ces données sont essentielles pour prévoir les inondations. Dès que les données dépassent le seuil de sécurité, le système émet immédiatement une alerte précoce, ce qui laisse un temps précieux au gouvernement et aux autorités compétentes pour prendre des mesures d'urgence, comme l'ouverture des vannes et l'évacuation de la population.

   - Système d'alerte précoce : En analysant les données historiques et les conditions hydrologiques actuelles, le système est capable d'élaborer des modèles de prévision des inondations afin d'anticiper les inondations potentielles. Ce mécanisme d'alerte précoce réduit le temps de réaction et rend les mesures de lutte contre les inondations plus rapides et plus efficaces.

   - Gestion de l'informatisation : Le système moderne de surveillance hydrologique utilise la technologie IoT pour réaliser la transmission à distance et le traitement automatisé des données, ce qui améliore la précision et l'actualité des informations, permettant aux décideurs de prendre des décisions rapides sur la base des données les plus récentes.

   - Analyse complète et aide à la décision : le système surveille non seulement un seul paramètre, mais intègre également les données météorologiques et effectue une analyse complète, fournissant une base scientifique pour la gestion des inondations et optimisant les stratégies de contrôle et de répartition des inondations.

2. Protection écologique de l’environnement :

   - Gestion des ressources en eau : grâce à une surveillance continue, il est possible de comprendre les changements dynamiques des ressources en eau, de planifier rationnellement l'allocation et l'utilisation des ressources en eau, d'éviter la surexploitation et de protéger l'équilibre écologique de l'eau.

   - Protection de la qualité de l'eau : la surveillance des paramètres de qualité de l'eau, tels que le pH, l'oxygène dissous et la concentration en polluants, permet de détecter à temps les sources de pollution, de prendre des mesures pour réduire la pollution et de protéger la santé des masses d'eau.

   - Évaluation des écosystèmes : les données de surveillance hydrologique constituent la base de l’évaluation de la santé des écosystèmes tels que les rivières et les zones humides, aidant les scientifiques à comprendre les besoins hydrologiques des écosystèmes et à formuler des mesures de protection.

   - Maintien de la biodiversité : Des conditions hydrologiques stables et adaptées sont essentielles au maintien de la biodiversité, et la surveillance permet de garantir que les rythmes naturels du débit de l’eau sont propices à la survie et à la reproduction des espèces.

   - Adaptation au changement climatique : les enregistrements de données hydrologiques à long terme aident à étudier l’impact du changement climatique sur le cycle de l’eau, fournissent une base scientifique pour l’élaboration de stratégies d’adaptation et protègent l’environnement des dommages causés par les événements météorologiques extrêmes.

 Communication entre le centre de surveillance et l'équipement de surveillance frontal

Le mode de communication entre le centre de surveillance et l'équipement de surveillance frontal repose principalement sur la technologie de communication sans fil, notamment :

1. Communication GPRS/3G/4G/5G : Utilisant le réseau mobile pour la transmission de données, elle offre les avantages d'une large couverture, d'une vitesse de transmission rapide et d'une bonne stabilité. Cette méthode est applicable à la plupart des scénarios de surveillance hydrologique, notamment ceux nécessitant une transmission de données à distance.

2. Communication par satellite : Dans les zones reculées ou non couvertes par les réseaux de communication mobile, la communication par satellite peut être utilisée pour la transmission de données. Elle offre l'avantage d'une couverture mondiale et d'une absence de restrictions géographiques, mais son coût est relativement élevé.

3. LoRa/NB-IoT : Il convient à la faible consommation d'énergie et à la transmission de données longue distance pour les applications IoT.

4. RS485/Modbus : transmission de données via une interface de communication série, adaptée à la communication inter-appareils à courte distance.

 VII. État de développement et défis

Actuellement, un système de surveillance hydrologique relativement complet permet de capturer et de contrôler efficacement la dynamique hydrologique des principaux bassins fluviaux du pays, fournissant ainsi des données fiables et une base décisionnelle pour la gestion des ressources en eau, la lutte contre les inondations et les sécheresses, la protection de l'environnement et le développement économique et social. Cependant, le secteur de la surveillance hydrologique reste confronté à certains défis, notamment :

1. Installations vieillissantes : les installations de surveillance hydrologique de certaines régions sont très vieillissantes et doivent être modernisées et entretenues.

2. Normes de données non harmonisées : les normes de données ne sont pas harmonisées entre les différentes régions et les différents secteurs, ce qui affecte le partage et l’analyse des données.

3. Phénomène de silo d’information : Le phénomène de silo d’information est courant parmi les départements et il existe un manque de mécanisme efficace de partage des données.

 VIII. Tendances futures du développement

1. Développement basé sur les données : Utilisation de capteurs, de drones, de télédétection par satellite et d’autres technologies pour collecter en temps réel des données multidimensionnelles sur l’environnement agricole, la croissance des cultures, les conditions météorologiques, etc. Grâce au cloud computing et au big data, stocker et traiter des données agricoles massives permet une gestion et une analyse efficaces des données.

2. Automatisation et intelligence : Développer des équipements automatisés tels que des machines agricoles intelligentes, des drones et des robots pour automatiser et optimiser l'ensemble des processus de plantation, de fertilisation, d'irrigation et de récolte. Combinés à l'Internet des objets et à l'intelligence artificielle, ils permettent d'établir un système décisionnel intelligent, d'ajuster automatiquement les paramètres de production agricole et d'améliorer l'efficacité de la production et l'utilisation des ressources.

3. Internet + Agriculture : Utiliser la technologie Internet pour surveiller et gérer à distance les terres agricoles. Les agriculteurs peuvent ainsi suivre l'état de leurs terres à tout moment et en tout lieu grâce à des applications mobiles. La mise en place d'une plateforme d'information agricole permet le partage et l'échange de données agricoles, améliore la transparence de l'information et favorise une allocation optimale des ressources.

4. Agriculture de précision : Améliorer l’efficacité de la production agricole, réduire le gaspillage des ressources et protéger l’environnement écologique grâce à l’application d’engrais de précision, à l’irrigation de précision, au contrôle de précision et à d’autres technologies.

5. Agriculture verte : Réduire l’utilisation d’engrais chimiques et de pesticides grâce à une gestion intelligente, réduire la pollution de l’environnement et promouvoir le développement durable de l’agriculture.

 Résumer

La surveillance hydrologique est un projet systématique complexe et complet. Elle repose sur des méthodes scientifiques, basées sur la répartition spatiale et temporelle de l'eau, et sur la loi du changement pour la surveillance, la mesure, l'analyse et l'alerte précoce. La surveillance hydrologique est essentielle à la gestion des ressources en eau, à la prévention des inondations et à l'atténuation des catastrophes, à la planification des ressources en eau, à la protection de l'environnement et à l'irrigation agricole. Avec les progrès technologiques et le développement économique et social, le secteur de la surveillance hydrologique connaîtra de nouvelles opportunités et de nouveaux défis de développement. Grâce à l'innovation technologique continue et au soutien des politiques, la surveillance hydrologique jouera un rôle plus important dans l'agriculture et la protection de l'environnement à l'avenir.