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

（一）城鎮污水處理廠

經過多年的研究與實踐，城鎮污水處理廠的進出水水質監測技術已經取得了顯著的進步。現代水質監測技術能夠實時、準確地監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節的實時監控，確保了數據的精確性與時效性。城鎮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測等方面仍面臨諸多挑戰。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、優化排水管網布局等。同時，生化系統運行狀況監測是污水處理廠運營管理的關鍵環節。生化處理作為核心工藝，其運行效率與穩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，監測難度大、調控不及時。因此，污水處理廠需引入更先進的監測技術與智能化管理系統，以實現對生化系統的精準監控與高效調控，確保出水水質穩定達標。

（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，排水管網監測工作取得了顯著成效。

傳感器作為排水管網監測系統的“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；而水質傳感器則實時監測水質指標，確保排水質量始終符合環保標準。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展使得排水管網監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測中心，實現對排水管網運行狀態的遠程監控。同時，數據的存儲和處理也變得更加高效、便捷，為后續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，城市內澇已成為許多城市面臨的嚴峻挑戰。面對這一挑戰，人們發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，可以實時監測城市排水管網和關鍵區域的水情變化，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）流域水資源監測

流域水資源監測在水資源管理中發揮著基礎性的作用。該監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。水文監控著重于監測降雨、蒸發和徑流等核心指標。當前，氣象監測、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，裝備不完善、數據傳輸困難等問題仍是提高監測準確率的主要障礙。水質監測方法包括自動化監測站、現場實際監測及實驗室分析等，這些方法均能實時監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控系統應運而生，它將遙感技術、自動化監控設備及數據分析工具有機地結合在一起，為流域綜合實時監測提供了一種創新解決思路。然而，不同監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、集成化以及動態化將是流域水資源監測技術發展的主要趨勢。