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辽宁省中小河流水文站网分析

2014-07-05

黑龙江水利科技 2014年3期
关键词:站网测站水文站

孙 娟

(辽宁省水文水资源勘测局,沈阳 110003)

1 水文站网概况

水文站网是水文测站在地理上的分布网。按照科学原则把测站组成站网,能解决无测站地区的一些水文问题,发挥比各种单站更大的作用。水文站网的密度是否合理,布设是否恰当,对水文资料的质量及投资有重大影响。

中国把水文测站按性质分为基本站和专用站两大类。

基本站网由基本站组成,是综合国民经济各方面的需要,由国家统一规划建立的,主要任务是收集实测水文资料,为探索基本水文规律提供依据,满足水资源开发利用及水文情报预报的需要。基本站比较稳定,一旦建成后,不能轻易撤销或迁移。其施测应按规范进行,资料整编后刊入水文年鉴或储存于水文资料库。

专用站是为某项工程或专门目的设立的,对基本站网起补充作用。专用站的观测项目、要求及测站的撤销与迁移,可由有关部门自行决定。在中国,水文站网主要指基本站网[1]。

水文站网是水文分析、水利工程建设、水文情报预报、水环境分析、水资源评价和水文科学研究的基础依据,科学合理的水文站网布局将会以最大的效率和最小的代价实现指定流域内的流量、水位、泥沙、雨量、水面蒸发、水质、水生态、地下水、土壤墒情等数据的监测和收集,并更好更高效地服务于防汛抗旱、水资源管理和水环境保护等国民经济建设领域。

2 辽宁省水文站网布设情况

我国洪涝灾害频繁,历来是中华民族的心腹之患。新中国成立以来,党中央、国务院高度重视防洪建设,开展了大规模的江河治理,主要江河防洪能力显著提高,初步形成了大江大河防洪减灾体系。

当前我国水文站网的布设与此相对应,主要是为收集水文基本资料和为大江大河防汛服务而布设的,基本满足大江大河防洪测报要求,在历年来的防汛工作中,发挥了重要作用。

但在现有水文站网中,对于中小河流防洪而言,各类水文站点密度过低,控制率不足,水文信息的采集、传输、处理手段落后,无法及时监测到中小河流实时水雨情信息。

同时由于中小河流洪水预报难度大,还不能为各级政府提供及时准确的监测预警预报信息,难以满足中小河流防洪对水文信息的需求[2-3]。

辽宁省境内河流水系纵横,中小河流密布,地形地貌复杂,暴雨洪水突发性强、暴涨暴落、预见期短,中小河流山洪水灾频发,给人民的生命财产安全带来极大的威胁。

辽宁省现有14处水文巡测基地,国家基本水文站118处,水位站9处,雨量站558处,墒情站77处,地下水站501处,常规水质监测断面61处,共划分水功能区675个,重点监测127个。担负着向各级人民政府防汛抗旱指挥部门报汛任务。

水文站的观测项目有:水位、流量、降水、泥沙、蒸发、水化学、冰情、土含等。118处水文站中,有42处为国家重要站,向省防报汛的站有342处。位于城区的水文站(含雨量站)只有14处。

3 辽宁省在站网布设方面存在的主要问题

站网布设存在以下4个主要问题:

1)中小河流防洪基础设施比较薄弱,防御中小河流暴雨洪水灾害能力差。

辽宁省中小河流数量多、分布广,许多中小河流只是在20世纪50—80年代通过群众投劳进行过一些局部治理,缺乏系统性。

与大江大河相比,中小河流防洪基础设施比较薄弱,许多中小河流防洪标准仅3~5 a一遇,有的甚至没有设防,加之一些中小流域水土流失严重且存在拦河设障、向河道倾倒垃圾、侵占河道等情况,使河道萎缩严重,在中小洪水下就可能发生较大洪涝灾害,多数中小河流仍处于“大雨大灾、小雨小灾”的局面,特别是近年来极端天气事件增多,中小流域常发生突发性暴雨,对城乡尤其是重要城镇和农业主产区防洪安全构成了严重威胁,水灾的频发严重影响了社会经济可持续发展[4-6]。

2)水文站网发展缓慢,尤其是中小河流水文站点稀少、站网控制率很低。

多年来,为满足防汛和水利工程建设的需要,对中小河流则按照分区原则和站群原则,选择典型流域和河流,分级、分类布设区域代表站和小河代表站,致使中小河流水文站点稀少,存在大量监测空白区。

3)水文测报设施比较简陋,信息化水平不高,监测能力严重不足。

辽宁省水文系统经过“十一五”期间不断发展,水文基础设施监测能力进一步提高,水文信息化水平有所提升,初步形成以防洪减灾为中心、水资源水环境监测为重点、水文信息采集为基础的水文服务体系。

4)中小河流水文预警预报分析研究不够,服务能力有待进一步提高。

辽宁省水文系统现已建立了大江大河暴雨洪水预测预报模型及系统,并在历次抗洪救灾工作中发挥了巨大的作用。

但在中小流域中,除少数河流有较完整的暴雨洪水预报方案外,大多数中小河流因水文站点少、基础资料缺乏,加之分析研究不够,尚未建立暴雨洪水预报方案,特别是水文预警预报分析成果很少,服务能力有待进一步提高。

4 对策与建议

4.1 改建现有测站

现有测站建设时间较长,设施设备陈旧落后,不能更好地满足防洪的要求,对测站进行改造、更新换代,配备先进的水文仪器,以适应现代社会的发展,用现代化的水文测报手段,更好地为社会经济服务。

表1 水文站改建项目明细

4.2 新建测站

在水文站点稀少的中小河流新建水文站、水位站、雨量站,充分利用现有水文信息采集的主流技术,建设水位、流量、降水量等主要观测项目的基础设施。

新建水文站雨量、水位等水文要素达到自动采集、固态存储、在线监测的水平,满足新时期水文巡测和应急监测工作需要。

提高新建水文站的流量测验现代化程度,并适当引进 ADCP、GPS 等测流设施[7-9]。

新建的测站可以从根本上改善中小河流的站网监测密度偏小、缺少必要的应急监测手段、防预方案不健全的局面,满足防汛和水利工程建设的需要。建成后的测站向防汛部门提供及时、准确的水文数据,保护当地人民群众的生命财产。

4.3 建设河流预警预报软件系统

辽宁省由局部强降水造成的中小河流突发性洪水频繁发生,引起的山洪、泥石流、滑坡等山地灾害防不胜防。

由于大部分中小河流站网密度偏小,缺少必要的应急监测手段,预报方案不健全,加上中小河流源短流急,洪水具有暴雨强度大、历时短、难预报、难预防的特点,因此中小河流突发性洪水的预报和防御已成为目前防洪减灾工作中突出的难点。

通过对预报对象充分的实地踏查与调研基础之上,依据所收集的基础资料认真分析论证,根据当地防洪需要、流域特性,确定降雨、水位和流量指标;采用水文预报模型和经验相关的方法建立洪水预报方案。

提高中小河流水文预警预报服务能力,为省内100 km2以上中小河流的实时洪水预报提供及时、准确的数据,保护当地人民群众的生命财产安全。

4.4 建设水文巡测队和巡测基地建设

主要有以下5点:

1)在现有水文测报装备作用的基础上,本着实用、先进、经济、高效的原则,用高科技手段武装水文勘测队伍。

2)弥补现有水文站网密度不足,完成水文水资源监测系统中的固有断面观测所不能完成的工作。

3)发挥巡测灵活机动的优势,扩大水文水资源信息的收集范围,提高水文测验的应急机动能力,完成流域和市(区)出现的突发性事件及某时段特殊水域的动态监测任务。

4)提高水文巡测能力,逐步实现水文巡测的现代化。

5)建设应急监测队,提高工作效率和经济与社会效益,改善职工生产生活条件,稳定职工队伍,增强水文活力,使水文信息采集、处理和分析实现自动化、现代化,满足国民经济发展和社会发展的需要[10-11]。

5 结语

综上所述,建设辽宁省中小河流水文站网必要、可行,总结为以下3点:

1)对辽宁省中小河流水文站网进行建设,能够改变我省中小河流水文站点密度过低,测报设施陈旧落后、监测水平低的局面,水文测验能力得到显著提升,水文测报信息的时效性和准确性得到明显增强,实现水文信息采集、传输、处理的自动化和现代化,进一步提高了全省水文部门应对和处置以防汛抗洪为主的各类突发事件应急管理反应能力,扩大了全省水文信息收集的内容和范围,提高水文服务水平和服务领域。

2)建设辽宁省中小河流水文站网是加强水资源监测、实施最严格水资源管理制度的实际需要。加强辽宁省中小河流水文站、配套监测设施的建设,为水资源的分析评价、水功能区的监督管理提供更加详实的基础资料和技术支撑。

3)建设辽宁省中小河流水文站网是辽宁省水文事业科学发展、辽宁省城市建设和管理的迫切需要。随着经济社会的快速发展,一方面洪涝灾害、水资源短缺、水环境水生态恶化等水问题日益严重,另一方面人民生活质量的提高,对供水安全、饮水安全、水生态水环境安全、水景观娱乐休闲质量等的要求越来越高,加强水资源水质的评价分析工作显得日益重要。

[1]何惠.中国水文站网[J].水科学进展,2010(04):460-465.

[2]李国英.黄河流域水文站网布设与调整研究[J].人民黄河,2009(12):1-5.

[3]张桂娇,等.江西省水文站网评价与优化调整[J].江西水利科技,2007(09):129-133.

[4]张婷,王凌云.吉林省水文站网发展历程[J].吉林水利,2006(12):16-17.

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