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水利水文監測系統的作用貫穿多個領域：在防汛減災中，其提供的實時水文數據可提前數小時甚至數天預測洪水，為人員轉移、財產保護爭取時間;在水資源管理中，通過長期監測數據，可精準計算區域水資源總量，優化水資源配置;在生態保護中，水質、水位監測數據能及時發現水體生態問題，助力水生態修復。可以說，水文監測站是守護水安全、保障水資源可持續利用的 “隱形哨兵”，對社會經濟發展與生態保護具有不可替代的作用。
生態流量監測設備隨著智慧水利建設推進，現代水文監測站已從 “人工觀測” 轉向 “自動化、智能化”—— 通過物聯網技術實現數據自動采集與實時傳輸(4G/5G、北斗衛星等多模通信)，依托大數據平臺完成數據分析與預測，部分監測站還具備 “自動預警” 功能，當水位、流量超警戒值時，自動向管理部門發送預警信息，大幅縮短應急響應時間。
水庫水文監測站多分布于地下水開采集中區、地下水漏斗區，通過在地下含水層中布設監測井，長期跟蹤地下水位變化，為地下水超采治理、地下水回灌方案制定提供數據支撐，例如華北平原的地下水監測站網絡，有效助力區域地下水水位回升。
河道水位監測儀位于農業灌區的干渠、支渠沿線，主要監測渠道水位、流量，計算灌溉用水量，避免水資源浪費，同時結合降雨量數據，優化灌溉周期，提升農業用水效率，在華北平原、西北干旱灌區應用廣泛。
水位自動監測儀，在水質監測方面，現代水文監測站已從傳統的人工采樣分析，升級為實時在線監測。通過水質傳感器，可同步監測水體的 pH 值、溶解氧、濁度、氨氮含量等指標，及時發現水質異常。例如，某河流監測站監測到溶解氧含量驟降，后續排查發現是上游企業違規排污，相關部門迅速處置，避免了流域生態破壞。水質數據還能為飲用水源地保護提供依據，確保居民用水安全。
泥水位監測站,在雨情監測方面，監測站配備翻斗式雨量計、光學雨量計等設備，精準記錄降雨量、降雨強度與降雨時長。山區流域的監測站，能實時反饋短時強降雨情況，為山洪預警提供數據支撐;城市周邊的監測站，通過分析降雨與河道水位的關聯，預判城市內澇風險。2024 年南方某地區暴雨期間，流域內水文監測站 10 分鐘內連續傳回 “小時降雨量超 80mm” 的緊急數據，當地據此提前啟動山洪預警，轉移群眾 500 余
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