中小河流水文巡測資料應(yīng)用分析

馬武峰 馬艷紅 李怡文

摘 要：近年來，周口市高度重視中小河流水文巡測站與水位站的建設(shè)。中小河流水文巡測站和水位站的投入使用彌補了周口市在中小河流水文信息監(jiān)測方面的不足，實現(xiàn)中小河流暴雨洪水的自動監(jiān)測和預(yù)報預(yù)警，所產(chǎn)生的社會效益越來越顯著。本文以沈丘水文局轄區(qū)內(nèi)師寨、新安集2處水文巡測站2017年的資料為例，分析中小河流水文巡測資料對全區(qū)防汛減災(zāi)的重要作用。

關(guān)鍵詞：中小河流;巡測資料;成果分析

中圖分類號：P332文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2021）17-0067-03

Application Analysis of Hydrological Survey Data in Middle and Small Rivers

MA Wufeng MA Yanhong LI Yiwen

（Zhoukou Hydrology and Water Resources Survey Bureau of Henan Province， Zhoukou Henan 466000）

Abstract： In recent years， Zhoukou City has attached great importance to the construction of hydrological inspection stations and water level stations for small and medium rivers. The use of small and medium river hydrological inspection stations and water level stations has made up for the lack of hydrological information monitoring of small and medium rivers in Zhoukou City， realizing automatic monitoring， forecasting and early warning of rainstorms and floods in small and medium rivers， and the social benefits produced are becoming more and more significant. Taking the data from two hydrological survey stations in Shizhai and Xin'anji within the jurisdiction of Shenqiu Hydrological Bureau as an example， this paper analyzes the important role of hydrological survey data of small and medium rivers in flood prevention and disaster reduction in the whole region.

Keywords： small and medium rivers;survey data;results analysis

在2011—2013年全國中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)項目建設(shè)中，周口市新建葉莊、師寨、新安集等14個水文巡測站，新建大路李等3個水位站。本次建設(shè)中，沈丘水文局新建師寨、新安集2處水文巡測站，能夠規(guī)范水文信息采集、數(shù)據(jù)傳輸與處理流程，加快水文巡測現(xiàn)代化進(jìn)程，提高中小河流洪水監(jiān)測預(yù)警能力。

周口市新建的14處水文巡測站分布于流沙河、清水河、清流河、潁河、雞爪溝、渦河、白溝河、李貫河、老渦河、鐵底河、新蔡河、谷河等12條河流上。周口市中小河流水文站網(wǎng)分布如圖1所示。其中，沈丘水文局的2處水文巡測站分別位于新蔡河、谷河上。

1 測驗項目及作用

師寨、新安集2處水文巡測站的測驗項目有水位、流量、降水量，其測驗方式如下：降水量、水位實行自動監(jiān)測與無線傳輸，流量由所屬水文中心站實行巡測。

周口市河流眾多，流域面積在100 km2以上的中小河流有60余條[1]。但是，絕大多數(shù)中小河流防洪標(biāo)準(zhǔn)較低，洪澇災(zāi)害容易發(fā)生，損失嚴(yán)重。作為防汛減災(zāi)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，中小河流水文巡測站明顯偏少，而且水文信息采集、傳輸與處理的手段也相當(dāng)落后，難以滿足中小河流治理對水文信息的迫切需求。在周口市中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)項目實施中，沈丘水文局新建了2處水文巡測站，極大地改善原有的水文站網(wǎng)結(jié)構(gòu)，增加了水文站網(wǎng)的密度。該系統(tǒng)以先進(jìn)測報技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐，提高了水文測報自動化水平，改善了測驗人員的工作條件，設(shè)施設(shè)備先進(jìn)可靠，測驗精度滿足規(guī)范要求，雨水情信息采集及時準(zhǔn)確。同時，該系統(tǒng)完善了中小河流水文監(jiān)測站網(wǎng)和預(yù)測預(yù)報預(yù)警體系，提高了中小河流防災(zāi)減災(zāi)能力，對全區(qū)的防汛減災(zāi)發(fā)揮了重要作用。

2 2017年周口市雨水情況

2017年，周口市年平均降水量為874.6 mm，較多年平均值（752.4 mm）多16.2%。汛期（6—9月）平均降水量為563.4 mm，是同期歷年平均降水量（494.7 mm）的113.9%。年內(nèi)最大日降雨量為229.0 mm，發(fā)生在項城市吳老莊雨量站，時間是8月18日。2017年汛期，周口市各主要河道運行平穩(wěn)。沈丘水文站受上游強降雨影響，出現(xiàn)一次洪水過程，8月20日08：28，實測最高水位為34.24 m，相應(yīng)流量為329 m3/s[2]。

3 維護(hù)管理情況

2017年，沈丘水文局于汛前、汛后對轄區(qū)內(nèi)2處水文巡測站的水尺、大斷面進(jìn)行測量，對降水量和水位測驗設(shè)備進(jìn)行了檢查與維護(hù)。各巡測站工作人員經(jīng)常瀏覽遙測信息網(wǎng)頁，定時查看水文遙測信息，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，就及時處理，確保遙測設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。降水之日及時查看各巡測站視頻監(jiān)控影像資料，跟蹤降水量和水位等遙測數(shù)據(jù)的動態(tài)變化，根據(jù)各站水流的變化情況，隨時開展流量巡測工作。

4 巡測工作開展情況

根據(jù)水文巡測站測驗任務(wù)要求、雨水情特點、儀器設(shè)備運行情況，水文巡測工作分為定期巡測和不定期巡測[3]。

4.1 定期巡測

定期巡測是指定期巡回測驗或定期對轄區(qū)內(nèi)儀器設(shè)備進(jìn)行巡檢（如汛前、汛后檢查維護(hù)）。3—4月完成所有巡測站測驗設(shè)施設(shè)備的檢查維護(hù)、水尺零點高程測量、大斷面測量等汛前準(zhǔn)備工作，10—11月完成汛后水尺零點高程測量、過水?dāng)嗝鏈y量及測驗設(shè)施設(shè)備的檢查維護(hù)工作。

4.2 不定期巡測

不定期巡測是指隨時排查和處理儀器設(shè)備故障，根據(jù)流域降水情況、河道水情變化情況開展流量測驗工作。各測區(qū)要根據(jù)所管轄各巡測站的水流特性、測驗任務(wù)和突發(fā)水事件應(yīng)急需求，合理掌握巡測時機，及時開展流量巡測工作，同時對巡測站各測驗項目的相關(guān)儀器設(shè)備運行情況進(jìn)行人工對比觀測。

沈丘水文局轄區(qū)內(nèi)水位觀測均實現(xiàn)了自動測報，水位巡測符合《水位觀測標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50138—2010）要求[4]。流量測驗符合《河流流量測驗規(guī)范》（GB 50179—2015）要求[5]。巡測人員及時分析已收集的流量資料，并根據(jù)分析成果，確定流量巡測次數(shù)和推流方法。

5 巡測成果分析

2017年，沈丘水文局轄區(qū)內(nèi)師寨、新安集2處水文巡測站的巡測成果如表1所示。通過開展中小河流水文巡測工作，沈丘水文局積累了部分水文資料，但全區(qū)同期降水偏少，各河流沒有形成較大的洪水過程，因此取得的中小河流水文資料尚不完善。未來尚需繼續(xù)加強水文巡測，收集各河流高、中、低水位的完整水文資料，然后進(jìn)行中小河流水文特征的分析和研究，為防汛減災(zāi)及經(jīng)濟發(fā)展提供可靠的技術(shù)支撐。

6 效益評價

隨著中小河流水文巡測站、水位站的投入使用，所產(chǎn)生的社會效益越來越顯著，主要表現(xiàn)在三個方面。一是彌補了周口市中小河流水文信息監(jiān)測的缺口，提高了中小河流水文站網(wǎng)密度，擴大了水文信息收集范圍，拓寬了水文服務(wù)領(lǐng)域，增強了水文信息在水資源開發(fā)、利用、優(yōu)化配置及生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的技術(shù)支撐作用。二是提高了水文信息的時效性和水文測報的整體水平，為防災(zāi)減災(zāi)和洪水資源化利用提供更為全面、科學(xué)的決策依據(jù)，同時實現(xiàn)了水位、雨量的長期自動記錄、自動傳輸、自動監(jiān)測，有效提高防汛減災(zāi)決策效率。三是全面提升了周口市中小河流監(jiān)測站點的水文測報、分析評價及水文水資源信息服務(wù)能力，滿足了水資源開發(fā)利用的需要、提高了中小河流水文資料系列的代表性、實現(xiàn)中小河流暴雨洪水的自動監(jiān)測和預(yù)報預(yù)警，大大提高中小河流的洪水災(zāi)害防御能力，有效保障人民生命財產(chǎn)安全和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

7 建議

目前，河南省周口水文水資源勘測局測驗手段比較落后。聲學(xué)多普勒流速剖面儀（ADCP）配置數(shù)量不足，大部分水文巡測站使用流速儀，利用交通橋梁進(jìn)行流量測驗。這種測驗方式測驗歷時較長、勞動強度較大，同時存在嚴(yán)重的交通安全隱患。下面提出具體改進(jìn)建議。

7.1 加快配套軟件的開發(fā)

要組織技術(shù)人員加快開發(fā)遙測設(shè)備配套軟件，使遙測設(shè)備采集的水文數(shù)據(jù)經(jīng)軟件處理后直接形成符合水文資料整編規(guī)范要求的各種成果，減輕水文監(jiān)測人員的內(nèi)業(yè)工作量，減少人工處理的中間環(huán)節(jié)，杜絕人工資料錄入錯誤，提高水文資料整編的便捷性和水文成果的質(zhì)量。

7.2 加強人員培訓(xùn)，提高隊伍素質(zhì)

隨著中小河流各類站點建設(shè)的完成，各種先進(jìn)儀器投入使用，如電波流速儀、遙測設(shè)備等，但是現(xiàn)有技術(shù)人員水平有限，難以解決故障，正確使用儀器。因此，要加大人才培訓(xùn)力度，建立一支訓(xùn)練有素、能熟練使用現(xiàn)代化水文儀器的水文技能人才隊伍。

7.3 健全遙測站點維護(hù)制度

為保證站點的正常運行，必須建立一套完整的遙測站點維護(hù)制度。技術(shù)維護(hù)人員必須在汛前、汛后對各類遙測站點進(jìn)行日常維護(hù)，在遇到較大的水雨情時，要在水雨情過后及時進(jìn)行日常維護(hù)，以確保儀器的正常運行。

7.4 優(yōu)化水文監(jiān)測儀器的性能

要持續(xù)進(jìn)行中小河流水文巡測站、水文站建設(shè)，配備全自動的水位、雨量監(jiān)測儀器，實現(xiàn)水位、雨量的長期自動記錄、自動傳輸、自動監(jiān)測，減輕水文監(jiān)測人員的工作壓力，提高工作效率。

8 結(jié)論

中小河流水文巡測站和水位站的投入使用彌補了周口市在中小河流水文信息監(jiān)測方面的不足，提高了中小河流水文站網(wǎng)密度，提升了水文信息的時效性和水文測報的整體水平，擴大了水文信息收集范圍，實現(xiàn)中小河流暴雨洪水的自動監(jiān)測和預(yù)報預(yù)警，為防災(zāi)減災(zāi)和洪水資源化利用提供更為全面、科學(xué)的決策依據(jù)，增強了水文信息在水資源開發(fā)、利用、優(yōu)化配置及生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的技術(shù)支撐作用，所產(chǎn)生的社會效益越來越顯著?？傊行『恿魉难矞y資料具有極大的應(yīng)用價值，必須做好中小河流水文巡測工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]周口地區(qū)水利志編纂辦公室.周口地區(qū)水利志[S].鄭州：中州古籍出版社，1996：61-62.

[2]河南省周口水文水資源勘測局.周口市2017年雨情與水情[EB/OL].（2018-07-26）[2021-04-26].http：//zk.hnssw.com.cn/zkywxx/19196.jhtml.

[3]水利部.水文巡測規(guī)范：SL 195—2015[S].北京：中國水利水電出版社，2015.

[4]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.水位觀測標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 50138—2010[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[5]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.河流流量測驗規(guī)范：GB 50179—2015[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.