我國的水環(huán)境質量監(jiān)測始于1973年，并于1974年開始獨立建制。1982年，國家環(huán)境保護總局會同17個有關部門組建了由54個監(jiān)測站組成的國家環(huán)境監(jiān)測網。在“十四五”期間，全國布設了3641個國家地表水環(huán)境質量評價、考核、排名監(jiān)測斷面。針對不同的水環(huán)境，提出了具體的監(jiān)測指標體系和評價體系。

（一）城鎮(zhèn)污水處理廠

經過多年的研究與實踐，城鎮(zhèn)污水處理廠的進出水水質監(jiān)測技術已經取得了顯著的進步。現代水質監(jiān)測技術能夠實時、準確地監(jiān)測水中的各種污染指標，如化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮、總磷等，為污水處理廠的運營提供堅實的數據支撐。同時，隨著數據采集與收集技術的日益成熟，借助自動化、智能化的數據采集系統，已經實現了對污水處理廠各環(huán)節(jié)的實時監(jiān)控，確保了數據的精確性與時效性。城鎮(zhèn)污水處理廠已經形成了一整套相對完備的管理體系。隨著信息化技術的不斷發(fā)展，污水處理廠還積極引入先進的管理信息系統，實現對污水處理過程的精細化管理，進一步提高管理效率和水平。

污水處理廠在應對溢流污染及生化系統運行狀況監(jiān)測等方面仍面臨諸多挑戰(zhàn)。溢流污染的處理是污水處理廠運營中的一大難題，往往在暴雨等極端天氣下，污水流量驟增，超出污水處理廠的處理能力，致使未經充分處理的污水直接排放至環(huán)境中，對水體造成嚴重污染。針對此問題，污水處理廠需加強預警機制建設，通過實時監(jiān)測與數據分析，提前預判溢流風險，并采取有效措施予以應對，如增設調蓄池、優(yōu)化排水管網布局等。同時，生化系統運行狀況監(jiān)測是污水處理廠運營管理的關鍵環(huán)節(jié)。生化處理作為核心工藝，其運行效率與穩(wěn)定性直接影響出水水質。然而，由于生化系統復雜多變，易受進水水質、溫度、pH值等多種因素的影響，監(jiān)測難度大、調控不及時。因此，污水處理廠需引入更先進的監(jiān)測技術與智能化管理系統，以實現對生化系統的精準監(jiān)控與高效調控，確保出水水質穩(wěn)定達標。

（二）排水管網

在城市基礎設施的智能化升級中，排水管網監(jiān)測技術的提升占據了舉足輕重的地位。近年來，隨著水位、流量、水質等傳感器監(jiān)測技術不斷完善，以及數據采集與傳輸技術日益成熟，排水管網監(jiān)測工作取得了顯著成效。

傳感器作為排水管網監(jiān)測系統的“哨兵”，能夠實時、準確地捕捉管道內的各種關鍵參數。水位傳感器精準反饋水位變化，為防洪排澇決策提供有力支持；流量傳感器通過測量水流速度，揭示排水管網的真實運行狀態(tài)；而水質傳感器則實時監(jiān)測水質指標，確保排水質量始終符合環(huán)保標準。這些傳感器的廣泛應用，不僅顯著提升了排水管網監(jiān)測的準確性和時效性，更為城市管理者提供了翔實、可靠的數據支撐。在數據采集與傳輸方面，物聯網技術的飛速發(fā)展使得排水管網監(jiān)測系統的數據傳輸更迅速、準確。借助物聯網技術，傳感器采集到的數據能夠實時傳輸至監(jiān)測中心，實現對排水管網運行狀態(tài)的遠程監(jiān)控。同時，數據的存儲和處理也變得更加高效、便捷，為后續(xù)的數據分析和預警提供了堅實基礎。

隨著全球氣候變暖加劇，極端天氣事件頻發(fā)，城市內澇已成為許多城市面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。面對這一挑戰(zhàn)，人們發(fā)現既有預測預警技術手段尚存不足。為了有效應對城市內澇，需要依靠更加先進的預測預警技術，并結合對歷史數據的深度處理和分析。通過安裝高精度、實時性強的水位、流量和水質傳感器，可以實時監(jiān)測城市排水管網和關鍵區(qū)域的水情變化，捕捉微小的水位波動和流量變化，為內澇防控提供準確的基礎數據。同時，結合遙感技術、地理信息系統（GIS）和氣象雷達等先進手段，可以對城市地表水信息、降雨情況進行全面監(jiān)測，進一步提高預測的準確性和時效性。利用大數據技術和人工智能算法，可以對歷史數據進行深度挖掘和關聯分析，揭示出內澇與降雨量、排水管網、地形地貌等因素之間的復雜關系，為城市內澇的精準預測和及時預警提供有力支持。

（三）流域水資源監(jiān)測

流域水資源監(jiān)測在水資源管理中發(fā)揮著基礎性的作用。該監(jiān)測工作主要依靠流域內的水文觀測站和遙感技術來完成，利用多種技術可實時獲得河流、湖泊和水庫的水量、水質信息。水文監(jiān)控著重于監(jiān)測降雨、蒸發(fā)和徑流等核心指標。當前，氣象監(jiān)測、自動雨量計等技術都能提供瞬時氣象數據。但在一些偏遠地區(qū)，裝備不完善、數據傳輸困難等問題仍是提高監(jiān)測準確率的主要障礙。水質監(jiān)測方法包括自動化監(jiān)測站、現場實際監(jiān)測及實驗室分析等，這些方法均能實時監(jiān)測水中的主要污染指標，如溶解氧和COD等。

近年來，源廠聯網一體化多層次監(jiān)控系統應運而生，它將遙感技術、自動化監(jiān)控設備及數據分析工具有機地結合在一起，為流域綜合實時監(jiān)測提供了一種創(chuàng)新解決思路。然而，不同監(jiān)測系統間的數據孤島現象以及缺乏一致性調度策略制約著管理效能。今后，智能化、集成化以及動態(tài)化將是流域水資源監(jiān)測技術發(fā)展的主要趨勢。