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水利水文监测系统的作用贯穿多个领域：在防汛减灾中，其提供的实时水文数据可提前数小时甚至数天预测洪水，为人员转移、财产保护争取时间;在水资源管理中，通过长期监测数据，可精准计算区域水资源总量，优化水资源配置;在生态保护中，水质、水位监测数据能及时发现水体生态问题，助力水生态修复。可以说，水文监测站是守护水安全、保障水资源可持续利用的 “隐形哨兵”，对社会经济发展与生态保护具有不可替代的作用。
生态流量监测设备随着智慧水利建设推进，现代水文监测站已从 “人工观测” 转向 “自动化、智能化”—— 通过物联网技术实现数据自动采集与实时传输(4G/5G、北斗卫星等多模通信)，依托大数据平台完成数据分析与预测，部分监测站还具备 “自动预警” 功能，当水位、流量超警戒值时，自动向管理部门发送预警信息，大幅缩短应急响应时间。
水库水文监测站多分布于地下水开采集中区、地下水漏斗区，通过在地下含水层中布设监测井，长期跟踪地下水位变化，为地下水超采治理、地下水回灌方案制定提供数据支撑，例如华北平原的地下水监测站网络，有效助力区域地下水水位回升。
河道水位监测仪位于农业灌区的干渠、支渠沿线，主要监测渠道水位、流量，计算灌溉用水量，避免水资源浪费，同时结合降雨量数据，优化灌溉周期，提升农业用水效率，在华北平原、西北干旱灌区应用广泛。
水位自动监测仪，在水质监测方面，现代水文监测站已从传统的人工采样分析，升级为实时在线监测。通过水质传感器，可同步监测水体的 pH 值、溶解氧、浊度、氨氮含量等指标，及时发现水质异常。例如，某河流监测站监测到溶解氧含量骤降，后续排查发现是上游企业违规排污，相关部门迅速处置，避免了流域生态破坏。水质数据还能为饮用水源地保护提供依据，确保居民用水安全。
泥水位监测站,在雨情监测方面，监测站配备翻斗式雨量计、光学雨量计等设备，精准记录降雨量、降雨强度与降雨时长。山区流域的监测站，能实时反馈短时强降雨情况，为山洪预警提供数据支撑;城市周边的监测站，通过分析降雨与河道水位的关联，预判城市内涝风险。2024 年南方某地区暴雨期间，流域内水文监测站 10 分钟内连续传回 “小时降雨量超 80mm” 的紧急数据，当地据此提前启动山洪预警，转移群众 500 余
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