我国的水环境质量监测始于1973年，并于1974年开始独立建制。1982年，国家环境保护总局会同17个有关部门组建了由54个监测站组成的国家环境监测网。在“十四五”期间，全国布设了3641个国家地表水环境质量评价、考核、排名监测断面。针对不同的水环境，提出了具体的监测指标体系和评价体系。

（一）城镇污水处理厂

经过多年的研究与实践，城镇污水处理厂的进出水水质监测技术已经取得了显著的进步。现代水质监测技术能够实时、准确地监测水中的各种污染指标，如化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮、总磷等，为污水处理厂的运营提供坚实的数据支撑。同时，随着数据采集与收集技术的日益成熟，借助自动化、智能化的数据采集系统，已经实现了对污水处理厂各环节的实时监控，确保了数据的精确性与时效性。城镇污水处理厂已经形成了一整套相对完备的管理体系。随着信息化技术的不断发展，污水处理厂还积极引入先进的管理信息系统，实现对污水处理过程的精细化管理，进一步提高管理效率和水平。

污水处理厂在应对溢流污染及生化系统运行状况监测等方面仍面临诸多挑战。溢流污染的处理是污水处理厂运营中的一大难题，往往在暴雨等极端天气下，污水流量骤增，超出污水处理厂的处理能力，致使未经充分处理的污水直接排放至环境中，对水体造成严重污染。针对此问题，污水处理厂需加强预警机制建设，通过实时监测与数据分析，提前预判溢流风险，并采取有效措施予以应对，如增设调蓄池、优化排水管网布局等。同时，生化系统运行状况监测是污水处理厂运营管理的关键环节。生化处理作为核心工艺，其运行效率与稳定性直接影响出水水质。然而，由于生化系统复杂多变，易受进水水质、温度、pH值等多种因素的影响，监测难度大、调控不及时。因此，污水处理厂需引入更先进的监测技术与智能化管理系统，以实现对生化系统的精准监控与高效调控，确保出水水质稳定达标。

（二）排水管网

在城市基础设施的智能化升级中，排水管网监测技术的提升占据了举足轻重的地位。近年来，随着水位、流量、水质等传感器监测技术不断完善，以及数据采集与传输技术日益成熟，排水管网监测工作取得了显著成效。

传感器作为排水管网监测系统的“哨兵”，能够实时、准确地捕捉管道内的各种关键参数。水位传感器精准反馈水位变化，为防洪排涝决策提供有力支持；流量传感器通过测量水流速度，揭示排水管网的真实运行状态；而水质传感器则实时监测水质指标，确保排水质量始终符合环保标准。这些传感器的广泛应用，不仅显著提升了排水管网监测的准确性和时效性，更为城市管理者提供了翔实、可靠的数据支撑。在数据采集与传输方面，物联网技术的飞速发展使得排水管网监测系统的数据传输更迅速、准确。借助物联网技术，传感器采集到的数据能够实时传输至监测中心，实现对排水管网运行状态的远程监控。同时，数据的存储和处理也变得更加高效、便捷，为后续的数据分析和预警提供了坚实基础。

随着全球气候变暖加剧，极端天气事件频发，城市内涝已成为许多城市面临的严峻挑战。面对这一挑战，人们发现既有预测预警技术手段尚存不足。为了有效应对城市内涝，需要依靠更加先进的预测预警技术，并结合对历史数据的深度处理和分析。通过安装高精度、实时性强的水位、流量和水质传感器，可以实时监测城市排水管网和关键区域的水情变化，捕捉微小的水位波动和流量变化，为内涝防控提供准确的基础数据。同时，结合遥感技术、地理信息系统（GIS）和气象雷达等先进手段，可以对城市地表水信息、降雨情况进行全面监测，进一步提高预测的准确性和时效性。利用大数据技术和人工智能算法，可以对历史数据进行深度挖掘和关联分析，揭示出内涝与降雨量、排水管网、地形地貌等因素之间的复杂关系，为城市内涝的精准预测和及时预警提供有力支持。

（三）流域水资源监测

流域水资源监测在水资源管理中发挥着基础性的作用。该监测工作主要依靠流域内的水文观测站和遥感技术来完成，利用多种技术可实时获得河流、湖泊和水库的水量、水质信息。水文监控着重于监测降雨、蒸发和径流等核心指标。当前，气象监测、自动雨量计等技术都能提供瞬时气象数据。但在一些偏远地区，装备不完善、数据传输困难等问题仍是提高监测准确率的主要障碍。水质监测方法包括自动化监测站、现场实际监测及实验室分析等，这些方法均能实时监测水中的主要污染指标，如溶解氧和COD等。

近年来，源厂联网一体化多层次监控系统应运而生，它将遥感技术、自动化监控设备及数据分析工具有机地结合在一起，为流域综合实时监测提供了一种创新解决思路。然而，不同监测系统间的数据孤岛现象以及缺乏一致性调度策略制约着管理效能。今后，智能化、集成化以及动态化将是流域水资源监测技术发展的主要趋势。