丁素媛
(濟(jì)南市水文中心,山東 濟(jì)南 271100)
玉符河是濟(jì)南市境內(nèi)黃河支流。因《水經(jīng)注》得名為玉水,發(fā)源于歷城南部山區(qū)。干流河長(zhǎng)40.40 km,玉符河河道平均比降9/1 000,流域河網(wǎng)密度0.26 km/mk2。
研究調(diào)取了2022年1月—2023年5月,山東省濟(jì)南市玉符河流域工程的水文監(jiān)測(cè)的平均數(shù)據(jù),進(jìn)一步確定當(dāng)前研究流域的水文監(jiān)測(cè)情況。具體可見(jiàn)圖1。
圖1 玉符河流域工程的水文監(jiān)測(cè)深度及位移量曲線圖
由圖1可知,報(bào)警值:①累計(jì)沉降量達(dá)到50 mm,變化速率3 mm/d。②累計(jì)位移為負(fù)值表示向內(nèi)側(cè)位移。從水文監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看,現(xiàn)狀一些彎轉(zhuǎn)曲水流區(qū)段,水流流態(tài)不穩(wěn)定。局部可能存在較大的沖刷位移,因此,需要推測(cè)安全的沖刷深度。目前的防洪系統(tǒng)還不夠充分,玉符河流域內(nèi)的大部分區(qū)域仍然受到洪水的威脅。即使在已經(jīng)實(shí)施了結(jié)構(gòu)性措施的地方,洪水的潛在風(fēng)險(xiǎn)仍然存在。
從上述情況分析,仍然需要對(duì)大部分區(qū)域采取有效防洪措施。進(jìn)一步推出水位安全的沖刷深度:沖刷計(jì)算及基礎(chǔ)最小埋置深度,沖刷深度:一般沖刷線深度=18.59×10-1m,局部沖刷線深度=9.29×10-1m,總沖刷線深度=27.88×10-1m,流量:Q1%=743.40 m3/s,流速:Vs=1.42 m/s,水位:Hs=1 193.02×10-1m,壅水高度:△z=1.47×10-1m,安全高度:△h=0.50 m,河槽一般沖刷深度為=18.59×10-1m,局部沖刷深度=9.29×10-1m。除此之外,因部分地區(qū)保護(hù)設(shè)施往往不合適,而防洪系統(tǒng)通常只建在沒(méi)有提供封閉防御區(qū)域的地方。因此,玉符河流域人口最密集的城市地區(qū),需要給予充分保護(hù),從而避免受洪水的影響。
2.2.1 水質(zhì)的化學(xué)特征
由表2中的內(nèi)容可知,玉符河流域水質(zhì)PH值呈弱堿性,礦化度低屬淡水,總硬度軟水,水化學(xué)類型為CⅢca,即重碳酸鹽鈣組Ⅲ型水。
表2 玉符河流域水生態(tài)化學(xué)特征表
2.2.2 玉符河流域水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)
本研究監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,氨氮達(dá)到了Ⅱ類,說(shuō)明水體中有機(jī)物及無(wú)機(jī)物輕度影響,水體未受有毒及有害物質(zhì)的污染。其它指標(biāo)均為Ⅰ類,水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)為Ⅱ類,能夠滿足農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)及養(yǎng)殖用水的需求。具體見(jiàn)表3所示。
表3 玉符河流域水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)表
此研究項(xiàng)目中,能夠明確現(xiàn)有水位波動(dòng)較大,玉符河流域在水文監(jiān)測(cè)過(guò)程中,應(yīng)對(duì)這種水情波動(dòng),做出相應(yīng)的有效治理規(guī)制。如堤壩安全水位,以及雨水不斷加大的情況下,水位波動(dòng)情況,根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果,提前進(jìn)行防護(hù)治理,保證水位波動(dòng)能夠在安全范圍內(nèi)。除此之外,玉符河流域的生態(tài)監(jiān)測(cè),也應(yīng)形成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),對(duì)于氣候變化,來(lái)流經(jīng)流域交通帶來(lái)的污染,對(duì)于玉符河流域的影響等,均需要通過(guò)建立實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)。各監(jiān)測(cè)點(diǎn),均應(yīng)設(shè)定監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn),配備相應(yīng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備,并定期進(jìn)行檢查及核對(duì),保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另外,為了保證水文監(jiān)測(cè)生成的數(shù)據(jù)質(zhì)量達(dá)標(biāo),還需要對(duì)各主體監(jiān)測(cè)人員的技術(shù)能力進(jìn)行校驗(yàn),保證監(jiān)測(cè)人員對(duì)于各科學(xué)數(shù)據(jù)的傳送,能夠快速啟動(dòng)分析,并定位需要治理流域的實(shí)際情況。因此,需要水文數(shù)據(jù)向監(jiān)測(cè)分析機(jī)構(gòu)公開(kāi),形成聯(lián)動(dòng)治理機(jī)制。在科學(xué)監(jiān)測(cè)環(huán)境中,生成的不同數(shù)據(jù)集實(shí)際上可以高度互補(bǔ)。然而,在實(shí)踐中,多中心的監(jiān)測(cè)和治理方法不可避免地會(huì)導(dǎo)致一定程度的冗余。這種冗余對(duì)于提高玉符河流域工程流域治理系統(tǒng)的健全性具有潛在的巨大價(jià)值:如果監(jiān)測(cè)中的一些節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障,其他節(jié)點(diǎn)可以接管。同時(shí),冗余與效率優(yōu)化不一致,因?yàn)槿蝿?wù)中的任何重疊都會(huì)消失。理想的冗余級(jí)別將取決于上下文。
山東省濟(jì)南市玉符河流域涉及面較廣,應(yīng)引入多利益主體的監(jiān)測(cè)參與,而不是單方面某地監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的單一監(jiān)測(cè)。從由政府區(qū)域網(wǎng)絡(luò)主導(dǎo)的水文氣象監(jiān)測(cè),演變?yōu)槎鄬哟?、多用途監(jiān)測(cè)的多中心水文治理規(guī)劃路線。特別是在流域監(jiān)測(cè)及治理方面,多中心治理可能是傳統(tǒng)的綜合水資源管理模式的替代方案,該模式使用集中、分級(jí)的指揮和控制監(jiān)管制度。多層次、多用途監(jiān)測(cè)的多中心治理規(guī)劃的形成,首先需要聚集利益體,研究中玉符河流域工程涉及的是當(dāng)?shù)氐娜罕姡摿饔蜃鳛樯鷳B(tài)走廊,承載著城市區(qū)域內(nèi)泉水補(bǔ)源的責(zé)任;因此,涉及的是廣大公民,這部分人群應(yīng)意識(shí)地參與到該流域水文監(jiān)測(cè)及治理中來(lái);由政府引導(dǎo)廣大公民建立這種責(zé)任感。其次是多用途監(jiān)測(cè),不同利益方確立后,需要確立流域的用途,根據(jù)利益方的用途,也同樣建立起多用途的監(jiān)測(cè),保證流域內(nèi)的水質(zhì),能夠滿足多用途方的需求,持續(xù)推進(jìn)達(dá)成多中心治理的目標(biāo)。
通過(guò)研究分析得到如下幾點(diǎn)結(jié)論:①治理規(guī)劃的合理提出,需要做好水文監(jiān)測(cè)工程。②玉符河流域工程的水文監(jiān)測(cè)及治理規(guī)劃,主要是明確現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)在監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用。將利用科學(xué)技術(shù)手段獲得的信息,通過(guò)快速分析提供治理規(guī)劃者,保證水文治理規(guī)劃的合理性。③水文監(jiān)測(cè)中應(yīng)形成多層次、多用途監(jiān)測(cè)的多中心治理規(guī)劃。