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(cè)的重要性2

1.3 水利信息監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)4

1.4 河長(zhǎng)制與水利信息化5

1.5 水利大數(shù)據(jù)8

1.6 參考的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)定9

第2章水利信息傳感器相關(guān)參數(shù)及檢測(cè)原理11

2.1 基本儀器參數(shù)11

2.1.1 線(xiàn)性度11

2.1.2 滯后14

2.1.3 不重復(fù)性14

2.1.4 分辨力與準(zhǔn)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(cè)量誤差的基本概念17

2.2.2 測(cè)量誤差的表示方法17

2.2.3 各種誤差的分類(lèi)及數(shù)據(jù)處理方法19

2.3 常用傳感器的類(lèi)型和基本原理20

2.3.1 差動(dòng)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(cè)35

3.1 水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀35

3.1.1 水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)在國(guó)外的發(fā)展現(xiàn)狀35

3.1.2 水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀37

3.1.3 現(xiàn)有水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)問(wèn)題分析38

3.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與分析方法39

3.2.1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目選擇原則39

3.2.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分類(lèi)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(cè)量傳感器44

3.3.4 蒸發(fā)量測(cè)量46

3.3.5 含沙量測(cè)量48

3.3.6 冰層厚度測(cè)量53

3.4 地表水情監(jiān)測(cè)的主要傳感器及參數(shù)55

3.4.1 水位計(jì)55

3.4.2 雨量計(jì)57

3.5 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)58

3.5.1 范圍58

3.5.2 引用標(biāo)準(zhǔn)59

3.5.3 水域功能和標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)62

3.5.4 標(biāo)準(zhǔn)值63

3.5.5 水質(zhì)評(píng)價(jià)63

3.5.6 水質(zhì)監(jiān)測(cè)63

3.5.7 標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施與監(jiān)督66

3.6 本章小結(jié)71

第4章地下水水情72

4.1 水資源專(zhuān)題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)72

4.2 地下水水位監(jiān)測(cè)72

4.2.1 地下水水位的監(jiān)測(cè)要求72

4.2.2 地下水水位的監(jiān)測(cè)方法和儀器73

4.2.3 國(guó)內(nèi)外地下水監(jiān)測(cè)儀器的比較77

4.2.4　地下水位監(jiān)測(cè)儀器的應(yīng)用與廠(chǎng)家79

4.3 地下水水質(zhì)、污染及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目80

4.3.1 地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)要求80

4.3.2 地下水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)方法和設(shè)備80

4.3.3　國(guó)內(nèi)外地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器的應(yīng)用與廠(chǎng)家83

4.3.4 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與分析方法84

4.4 地下水水溫監(jiān)測(cè)方法和儀器96

4.4.1　地下水水溫監(jiān)測(cè)要求96

4.4.2　地下水水溫的監(jiān)測(cè)方法和儀器96

4.4.3　國(guó)內(nèi)外地下水水溫監(jiān)測(cè)儀器的比較97

4.4.4　地下水水溫監(jiān)測(cè)儀器的應(yīng)用97

4.5 地下水出水量監(jiān)測(cè)97

4.5.1 泉水出流流量測(cè)量97

4.5.2　水泵抽水量流量測(cè)量98

4.5.3　地下水出水量監(jiān)測(cè)儀器的應(yīng)用98

4.6 地下水流速流向的監(jiān)測(cè)調(diào)查方法98

4.7 地下水監(jiān)測(cè)資料的收集、記錄和傳輸99

4.7.1　地下水監(jiān)測(cè)資料的收集與記錄99

4.7.2　地下水監(jiān)測(cè)資料的遙測(cè)傳輸（數(shù)傳儀）99

4.7.3 國(guó)內(nèi)外地下水監(jiān)測(cè)資料的記錄和傳輸儀器比較101

4.7.4 地下水?dāng)?shù)據(jù)傳輸存儲(chǔ)設(shè)備的應(yīng)用102

4.8 地下水監(jiān)測(cè)井布設(shè)103

4.8.1 地下水監(jiān)測(cè)井布設(shè)原則103

4.8.2 布設(shè)地下水監(jiān)測(cè)井地區(qū)104

4.8.3 布井前資料收集104

4.8.4 地下水對(duì)照監(jiān)測(cè)井布設(shè)要求104

4.8.5 地下水控制監(jiān)測(cè)井布設(shè)要求105

4.8.6 缺乏資料時(shí)的監(jiān)測(cè)井布設(shè)105

4.8.7 地下水功能區(qū)監(jiān)測(cè)井布設(shè)要求106

4.8.8 地下水監(jiān)測(cè)井布設(shè)密度106

4.8.9 地下水二級(jí)水功能區(qū)水質(zhì)監(jiān)測(cè)井布設(shè)密度規(guī)定107

4.9 地下水樣品采集107

4.9.1 采樣時(shí)間與頻次107

4.9.2 地下水功能區(qū)采樣時(shí)間與頻次108

4.9.3 采樣器與樣品容器108

4.9.4 采樣方法與注意事項(xiàng)109

4.9.5 采樣質(zhì)量保證與質(zhì)量控制109

4.9.6 樣品保存110

4.10 本章小結(jié)110

第5章水質(zhì)檢測(cè)111

5.1 水質(zhì)檢測(cè)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀111

5.1.1 水質(zhì)檢測(cè)國(guó)外現(xiàn)狀111

5.1.2 水質(zhì)檢測(cè)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀112

5.1.3 水質(zhì)監(jiān)測(cè)實(shí)施階段普遍面臨的問(wèn)題113

5.2 水質(zhì)監(jiān)測(cè)的意義114

5.2.1 制定水環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)114

5.2.2 為水環(huán)境保護(hù)提供基礎(chǔ)114

5.3 水質(zhì)分析指標(biāo)114

5.4 水質(zhì)采樣要求及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目表116

5.4.1 水質(zhì)采樣井布設(shè)原則、方法和要求簡(jiǎn)介116

5.4.2 地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)的方法和設(shè)備116

5.5 水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目及儀器118

5.5.1 地表水及地下水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目列表118

5.5.2 水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目分析方法119

5.6 水質(zhì)檢測(cè)對(duì)象及儀器介紹126

5.6.1 理化指標(biāo)檢測(cè)及儀器介紹126

5.6.2 無(wú)機(jī)陰離子檢測(cè)及儀器129

5.6.3 營(yíng)養(yǎng)鹽及有機(jī)指標(biāo)檢測(cè)131

5.6.4 金屬含量檢測(cè)135

5.6.5 微生物檢測(cè)及儀器介紹137

5.6.6 有機(jī)污染物檢測(cè)140

5.6.7 抗生素含量檢測(cè)及儀器144

5.7 本章小結(jié)146

第6章滑坡監(jiān)測(cè)技術(shù)及設(shè)備147

6.1 滑坡監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀147

6.1.1 形變位移監(jiān)測(cè)147

6.1.2 物理場(chǎng)監(jiān)測(cè)148

6.1.3 地下水監(jiān)測(cè)149

6.1.4 外部觸發(fā)因素監(jiān)測(cè)149

6.2 外部形變監(jiān)測(cè)150

6.2.1 外部形變監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容150

6.2.2 外部形變監(jiān)測(cè)的常用儀器設(shè)備151

6.3 內(nèi)部形變監(jiān)測(cè)151

6.3.1 內(nèi)部形變監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容151

6.3.2 內(nèi)部形變監(jiān)測(cè)布置及常用儀器設(shè)備152

6.4 滑坡監(jiān)測(cè)的主要傳感器及參數(shù)154

6.4.1 GPS與全站儀154

6.4.2 測(cè)斜儀156

6.4.3 裂縫計(jì)158

6.4.4 孔隙水壓力計(jì)160

6.4.5 滑坡區(qū)域視頻監(jiān)控設(shè)備161

6.4.6 數(shù)據(jù)采集儀163

6.5 本章小結(jié)166

第7章滲流監(jiān)測(cè)167

7.1 概述167

7.1.1 監(jiān)測(cè)內(nèi)容167

7.1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀168

7.2 滲流監(jiān)測(cè)的布置要求168

7.2.1 壩體、壩基169

7.2.2 繞壩滲流169

7.2.3 邊坡工程與地下洞室169

7.2.4 滲流量監(jiān)測(cè)與水質(zhì)分析170

7.3 滲流壓及其地下水水位監(jiān)測(cè)171

7.3.1 滲流壓測(cè)量相關(guān)規(guī)定171

7.3.2 滲流壓測(cè)量原理171

7.3.3 地下水水位監(jiān)測(cè)內(nèi)容及原理175

7.4 滲流量監(jiān)測(cè)177

7.4.1 觀(guān)測(cè)方法及設(shè)施177

7.4.2 安裝埋設(shè)178

7.4.3 觀(guān)測(cè)與計(jì)算179

7.5 本章小結(jié)182

第8章水利信息標(biāo)準(zhǔn)化研究與編碼設(shè)計(jì)183

8.1 水利信息分類(lèi)與編碼標(biāo)準(zhǔn)化分析183

8.1.1 信息分類(lèi)原則183

8.1.2 信息分類(lèi)方法185

8.2 水利信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)187

8.2.1 表設(shè)計(jì)187

8.2.2 標(biāo)識(shí)符命名188

8.2.3 表標(biāo)識(shí)和字段標(biāo)識(shí)189

8.3 水利信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)字段類(lèi)型及長(zhǎng)度189

8.3.1 字符串型190

8.3.2 數(shù)值型190

8.3.3 日期時(shí)間型190

8.3.4 布爾型190

8.4 水利信息監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)191

8.4.1 雨水情監(jiān)測(cè)信息類(lèi)數(shù)據(jù)屬性191

8.4.2 取用水信息類(lèi)數(shù)據(jù)192

8.4.3 水質(zhì)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)信息類(lèi)數(shù)據(jù)193

8.4.4 工情監(jiān)測(cè)信息類(lèi)數(shù)據(jù)194

8.4.5 測(cè)站設(shè)備信息類(lèi)數(shù)據(jù)195

8.5 本章小結(jié)197

第9章農(nóng)田智能灌溉信息化系統(tǒng)應(yīng)用案例198

9.1 農(nóng)田智能灌溉信息化系統(tǒng)應(yīng)用198

9.1.1 應(yīng)用背景198

9.1.2 研究意義198

9.1.3 國(guó)內(nèi)外研究狀況199

9.1.4 應(yīng)用簡(jiǎn)介200

9.2 智慧灌溉信息感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)200

9.2.1 相關(guān)傳感器元器件選取200

9.2.2 主要設(shè)計(jì)流程202

9.3 水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的通信方式204

9.3.1 常用通信方式204

9.3.2 地下水監(jiān)測(cè)工程數(shù)據(jù)通信報(bào)文規(guī)定207

9.4 農(nóng)田智能灌溉可視化系統(tǒng)設(shè)計(jì)216

9.4.1 農(nóng)田智能灌溉可視化需求216

9.4.2 應(yīng)用領(lǐng)域217

9.4.3 可視化編程217

9.4.4 基于Qt的農(nóng)田灌溉監(jiān)控信息化系統(tǒng)217

9.5 本章小結(jié)219

參考文獻(xiàn)220