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水文遥测系统若缺少水文监测站的 “诊断” 数据，水利工程运维将只能 “定期检修”，无法及时发现隐蔽性隐患，可能导致工程故障甚至安全事故。现代水利建设愈发重视生态保护，生态河道、湿地修复等生态水利工程需水文监测站保障 “生态流量” 与 “水质安全”。
水文观测系统在河道整治工程中，水文监测站的泥沙监测功能至关重要。监测站通过采集水样分析含沙量，判断河道淤积情况 —— 当河道含沙量过高、淤积速度加快时，及时调度挖泥船清淤，避免河道行洪能力下降；同时，结合水流速度数据，优化河道护岸设计（如流速快的河段采用更坚固的混凝土护岸），防止河岸坍塌。
水文测流系统以水库大坝运维为例，监测站除监测水位、流量外，还会布设渗压计、位移计等设备，监测坝体渗流量、坝顶位移 —— 当渗流量突然增大时，可能是坝体出现裂缝的信号；当坝顶位移超限，需及时采取加固措施，避免坝体变形加剧。这些数据通过无线传输至运维平台，运维人员可远程掌握大坝健康状态，无需频繁现场巡查，大幅提升运维效率。
水文动态观测系统，没有水文监测站的 “量水” 功能，水资源调配工程将无法实现 “以水定需”，易导致水资源分配失衡，影响工程效益发挥。水利工程建成后，长期受水流冲刷、泥沙淤积、气候侵蚀等影响，易出现坝体渗漏、渠道淤积、闸门老化等问题，水文监测站可实时监测工程运行状态，为运维提供数据支撑。
水文环境监测系统在灌区水利工程中，水文监测站的作用更为直接。灌区渠道沿线布设的流量监测站，可实时掌握各支渠、斗渠的输水流量，结合田间土壤墒情监测数据，精准控制灌溉水量 —— 当某区域土壤湿度达标时，减少该区域渠道输水量；当土壤干旱时，增加输水，实现 “按需供水”。同时，监测站还能监测渠道渗漏情况（通过上下游流量对比），及时发现并修复渗漏点，提升水资源利用效率。
环境水文监测系统，在跨流域调水工程（如南水北调）中，水源地与受水区的水文监测站需同步监测降雨量、河流水量、水库蓄水量 —— 水源地监测站数据决定调水总量（如汉江流域降雨充足时，可增加向北方调水量）；受水区监测站数据则判断需水强度（如华北平原春季干旱时，结合土壤墒情数据增加农业灌溉供水量），避免 “调水过剩” 导致浪费或 “调水不足” 影响生产生活。
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