水利信息監(jiān)測及水利信息化圖書目錄

前言

第1章 緒論 1

1.1 水利信息化的目的和意義 1

1.2 水利信息監(jiān)測的重要性 2

1.3 水利信息監(jiān)測的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 4

1.4 河長制與水利信息化 5

1.5 水利大數(shù)據(jù) 8

1.6 參考的國家標準和行業(yè)規(guī)定 9

第2章 水利信息傳感器相關參數(shù)及檢測原理 11

2.1 基本儀器參數(shù) 11

2.1.1 線性度 11

2.1.2 滯后 14

2.1.3 不重復性 14

2.1.4 分辨力與準確度 15

2.1.5 精度 15

2.1.6 漂移 16

2.1.7 穩(wěn)定性 16

2.2 誤差分析及數(shù)據(jù)處理 17

2.2.1 測量誤差的基本概念 17

2.2.2 測量誤差的表示方法 17

2.2.3 各種誤差的分類及數(shù)據(jù)處理方法 19

2.3 常用傳感器的類型和基本原理 20

2.3.1 差動電阻式傳感器 20

2.3.2 電容式傳感器 23

2.3.3 電感式傳感器 25

2.3.4 振弦式傳感器 29

2.3.5 電位器式傳感器 31

2.3.6 電感式傳感器 32

2.4 本章小結(jié) 34

第3章 地表水情信息監(jiān)測 35

3.1 水情測報系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 35

3.1.1 水情測報系統(tǒng)在國外的發(fā)展現(xiàn)狀 35

3.1.2 水情測報系統(tǒng)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀 37

3.1.3 現(xiàn)有水情測報系統(tǒng)問題分析 38

3.2 監(jiān)測項目與分析方法 39

3.2.1 監(jiān)測項目選擇原則 39

3.2.2 監(jiān)測項目分類 40

3.2.3 分析方法 41

3.3 水情傳感器及其原理 41

3.3.1 水位傳感器 41

3.3.2 雨量傳感器 43

3.3.3 流速與流量測量傳感器 44

3.3.4 蒸發(fā)量測量 46

3.3.5 含沙量測量 48

3.3.6 冰層厚度測量 53

3.4 地表水情監(jiān)測的主要傳感器及參數(shù) 55

3.4.1 水位計 55

3.4.2 雨量計 57

3.5 地表水環(huán)境質(zhì)量標準 58

3.5.1 范圍 58

3.5.2 引用標準 59

3.5.3 水域功能和標準分類 62

3.5.4 標準值 63

3.5.5 水質(zhì)評價 63

3.5.6 水質(zhì)監(jiān)測 63

3.5.7 標準的實施與監(jiān)督 66

3.6 本章小結(jié) 71 2100433B

本書主要介紹了水利信息監(jiān)測儀器類型及原理，探討了地表水和地下水的水情信息監(jiān)測方法及儀器；研究了水利信息分類與編碼規(guī)范化。力求做到內(nèi)容豐富、簡潔實用，便于讀者對知識的理解、掌握和應用。

本書共八章，包括水利信息傳感器相關參數(shù)及檢測原理、地表水情信息監(jiān)測、地下水水情、水質(zhì)檢測、滑坡監(jiān)測技術及設備、滲流監(jiān)測、水利信息標準化研究與編碼設計、農(nóng)田智能灌溉信息化系統(tǒng)應用案例等。

本書可作為水利信息監(jiān)測和水利信息化系統(tǒng)設計類相關技術人員的參考書和自學用書。

內(nèi)容介紹

《水利信息化標準指南(一)》主要由水利信息化標準和現(xiàn)行法律、法規(guī)等組成，是編制水利信息化標準長期規(guī)劃和年度計劃的主要依據(jù)。本指南適用于水利信息化標準的編制與管理工作，對于開展水利信息化工作具有重要的指導作用。

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經(jīng)主管單位水利部和新聞出版總署的批準，自2010年4月起《水利水文自動化》更名為《水利信息化》，指導單位為水利部信息化工作領導小組辦公室，主辦單位為水利部南京水利水文自動化研究所。更名后的《水利信息化》雜志以服務水利行業(yè)信息化建設為宗旨，緊緊圍繞水利信息化建設的主要任務，權威發(fā)布水利信息化建設政策、法規(guī)和標準，及時介紹水利信息化建設的經(jīng)驗和成果，介紹國內(nèi)外信息化建設現(xiàn)狀及信息技術發(fā)展趨勢，敏銳追蹤信息化建設熱點、難點和焦點，推動信息化技術在水利行業(yè)的應用，促進水利現(xiàn)代化水平的快速提升。加強水利信息化的宣傳工作，傳達水利信息化政策，普及信息化知識，促進水利信息化理論研究和學術交流。

唐山平升DATA86水文監(jiān)測系統(tǒng)適用于水文部門對江、河、湖泊、水庫、渠道和地下水等水文參數(shù)進行實時監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容包括：水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸發(fā)、泥沙、冰凌、墑情、水質(zhì)等。DATA-9201水文監(jiān)測系統(tǒng)采用無線通訊方式實時傳送監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以大大提高水文部門的工作效率。

信息化是當今世界經(jīng)濟和社會發(fā)展的大趨勢，也是我國產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級和實現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化的關鍵環(huán)節(jié)。水利信息化就是指充分利用現(xiàn)代信息技術，深入開發(fā)和廣泛利用水利信息資源，包括水利信息的采集、傳輸、存儲、處理和服務，全面提升水利事業(yè)活動效率和效能的歷史過程。

水利信息化可以提高信息采集、傳輸?shù)臅r效性和自動化水平，是水利現(xiàn)代化的基礎和重要標志。為適應國家信息化建設、信息技術發(fā)展趨勢、流域和區(qū)域管理的要求，大力推進水利信息化的進程，全面提高水利工作科技含量，是保障水利與國民經(jīng)濟發(fā)展相適應的必然選擇。水利信息化的目的是提高水利為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展提供服務的水平與能力。

水利信息化建設要在國家信息化建設方針指導下，適應水利為全面建設小康社會服務的新形勢，以提高水利管理與服務水平為目標，以推進水利行政管理和服務電子化、開發(fā)利用水利信息資源為中心內(nèi)容，立足應用，著眼發(fā)展，務實創(chuàng)新，服務社會，保障水利事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

通常水利部門應當及時向社會提供有價值的水文水利信息，包括雨情信息、汛旱災情信息、水質(zhì)水量信息、水利工程信息等。這些信息資源可以直接為政府及水利行政決策部門進行防洪抗旱、水資源的開發(fā)利用以及水資源的管理決策提供支持。

各類水庫、水利樞紐是水利行業(yè)的重要管理節(jié)點，水庫、水利樞紐的信息化建設是水利信息化的重要基礎之一。

水庫、水利樞紐信息化建設要從全局的高度規(guī)劃樞紐的組織機構、業(yè)務流程、人財物資源，要設計建設具有開放性的信息化集成平臺，實現(xiàn)信息共享和業(yè)務流程優(yōu)化，提高樞紐管理水平、運行調(diào)度水平、裝備自動化水平、防洪抗旱調(diào)度決策水平，使水利樞紐技術水平和管理水平得到提升。

水利信息化的首要任務是在全國水利業(yè)務中廣泛應用現(xiàn)代信息技術，建設水利信息基礎設施，解決水利信息資源不足和有限資源共享困難等突出問題，提高防汛減災、水資源優(yōu)化配置、水利工程建設管理、水土保持、水質(zhì)監(jiān)測、農(nóng)村水利水電和水利政務等水利業(yè)務中信息技術應用的整體水平，帶動水利現(xiàn)代化。

2011年的中央一號文件吹響了全面加快水利建設的新號角。各地紛紛表示，“十二五”期間將加大水利投入，其中，福建、廣東等地水利投資超千億，而河南水利投資較“十一五”更猛增6倍。從各地水利“十二五”規(guī)劃透露出的信息可以看出，在政策利好刺激下，區(qū)域性水利工程發(fā)展必將加速。目前我國城市化水平為30%，城市人口3.7億，預計2030年左右，城市化水平可能達到60%，城市人口將增加到9.6億左右。因此，城市和工業(yè)節(jié)水是今后節(jié)水的重點。必須進一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構和工業(yè)布局，大力開發(fā)和推廣節(jié)水器具和節(jié)水的工業(yè)生產(chǎn)技術，創(chuàng)建節(jié)水型工業(yè)和節(jié)水型城市，力爭將城市人均綜合用水量控制在160m3/年以內(nèi)。同時，必須加大污染防治力度，2010和2030年城市污水的有效處理率達到50%和80%以上，使水環(huán)境有明顯改善。

《規(guī)劃》明確提出了“十二五”水利改革發(fā)展的總體思路，從防汛抗旱減災、水資源合理配置和高效利用、水資源保護和河湖健康、體制機制和制度等四個方面提出了“十二五”水利改革發(fā)展的目標。主要指標包括洪澇災害和干旱災害年均經(jīng)濟損失占同期GDP的比重分別降低到0.7%和1.1%以下，新增供水能力400億立方米左右，全面解決農(nóng)村飲水安全問題，全國萬元GDP用水量和萬元工業(yè)增加值用水量分別降低30%。農(nóng)業(yè)灌溉用水有效利用系數(shù)提高到0.53，重要江河湖庫水功能區(qū)主要水質(zhì)達標率提高到60%，新增水土流失綜合治理面積25萬平方公里等。以上指標中，萬元工業(yè)增加值用水量降低30%為“十二五”國家經(jīng)濟社會發(fā)展約束性指標，農(nóng)業(yè)灌溉用水有效利用系數(shù)提高到0.53為“十二五”國家經(jīng)濟社會發(fā)展預期性指標。

根據(jù)電力“十二五”規(guī)劃，2015年全國常規(guī)水電裝機預計2.84億千瓦左右，2020年全國水電裝機預計達3.3億千瓦左右。2015年，抽水蓄能電站規(guī)劃裝機容量4100萬千瓦左右，2020年6000萬千瓦左右。水利未來十年投資總額將達4萬億，即年均達4000億元。相比2010年的全國水利建設總投資2000億元將高出一倍。兩部委重申“土地出讓收益10%用于農(nóng)田水利”到2015年，將完成5000條左右中小河流的重要河段治理任務，面積大約200至3000平方公里；基本完成其余?、蛐退畮斐U加固任務；基本解決山洪地質(zhì)災害防治等突出問題。力爭通過5年到10年努力，從根本上扭轉(zhuǎn)水利建設明顯滯后局面。到2020年，基本建成防洪抗旱減災體系、水資源合理配置和高效利用體系、水資源保護和河湖健康保障體系、有利于水利科學發(fā)展的體制機制和制度體系。