浅析水利工程建设对水文站网的影响及对策

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摘要：水利工程是关系民生的重要工程，水情监测又是水利信息采集的重要组成部分。本文从我省地理位置的基本情况出发，介绍了我省水文站网及水利工程现状，进一步分析了水利工程对水文站网的影响，并提出了解决办法。

关键词：水利工程水文站现状影响分析对策

前言

解放以来，历届浙江省委、省政府十分重视水利建设，带领广大人民群众发扬自力更生、艰苦奋斗精神，兴建了大量的水利工程。但是水利工程改变了水文站所在局部河段的水沙特性和测验条件，给正常水文测验工作造成极大困难，或不得不采取非常规的方法进行测验，大大增加了工作量；或迫使设立多年的水文站不得不撤销、迁移。严重影响了水文站网的稳定以及水文资源的收集，进而影响到流域水文特性的正确分析和水资源开发利用的科学决策。

一、基本情况

浙江位于中国东南沿海长江三角洲南翼，全省陆域面积10.18km2，其中山地和丘陵占70．4％，平原和盆地占23.2％，河流和湖泊占6.4％，故有“七山一水二分田”之说。浙江省水系发达河流众多，主要特点是源短坡陡流急，洪水暴涨暴落。浙江省的洪水主要由梅雨暴雨、台风暴雨所形成。钱塘江(梅城以上)、瓯江(丽水以上)较大范围是梅雨主控区，沿海的鳌江、飞云江、瓯江下游、椒江、甬江是台风雨主控区，苕溪、钱塘江下游、瓯江的小溪、好溪等地区既受梅雨影响，又受台风雨影响，属于兼容区。全省小范围特别是小流域强降雨由东风坡暴雨和受地形影响的强对流暴雨所形成，其特点是范围小、历时短、强度大，发生地域不确定。易造成山洪暴发，山体滑坡形成泥石流，给人民生命财产造成极大损害。

二、水文站网及水利工程现状

1水文站网现状

水文站网是在一定地区、按一定原则、由适当数量的各类水文测站构成的水文资料收集系统。我省的水文站网是随着社会经济和水利事业的发展逐步建立和完善起来的,特别是20世纪60～70年代水文站网建设的快速发展，形成目前布局相对合理、监测项目相对齐全的水文站网。

截止2007年年底，全省在册基本水文站89个、水位站129个、雨量站494个、水质站423个；按观测项目分，全省共有流量项目217个(包含杭嘉湖巡测断面)、水位项目214个、降水项目654个、水质项目471个。基本水文站网密度达l140 km2/站，由于有些水文站因各种原因停测至今，实际站网密度远低于1000 km2/站，站的下限指标。按控制面积划分，集水面积大于3000 km2/站的大河控制站有14个，基本达到要求；区域代表站200～3000 km2有62个，数量上基本达到要求，但分区上布设不尽合理；集水面积小于200 km2的小河站有13个，站数偏少且分布上也不合理。雨量站虽然密度达155 km2/站，但由于面上分布不够理想，有些地区站点过稀，难以准确控制降水量的面上分布。水质站点分布经济发达区明显高于经济欠发达地区，分布尚不尽合理。

2水利工程现状

建国以来,我省陆续修建大量的水利工程。截止到2004年底，全省共建成小（二）型以上水库3900座，总库容达380多亿立方米；建成各类堰坝405万余条；建成大小水闸3000多座，农田机电排灌动力达140万千瓦；兴建整修加固各类堤防10000余公里。随着近年来“千里标准海塘”、“钱塘江千里堤”、“一轮治太”、“千库保安”和“城市防洪”等工程的建设，使全省防洪能力有了长足的提高。这些纵横交错，星罗棋布的水利工程，一方面在经济建设和兴利减灾中发挥着重要作用，另一方面对水文站网造成一定影响，使一些水文站的设站目的发生变化或失去意义。

三、水利工程对水文站网的影响分析

1对水文站网的影响形式

水利工程对水文站网的影响主要有4种形式：一是工程设在水文站控制断面以上，改变了天然河流的水量变化规律，造成水文资料失真；二是水利工程设在水文站控制断面下游，使水文测站断面置于回水区内，无法正常开展测验工作；三是平原区水文站的上下游闸涵众多，使得流域不闭合，水账算不清，需增加多个测验断面；四是工程直接建在水文测验河段上，使水文站失去设站目的，迫使水文站搬迁等。尤其是近几年，随着城市发展，城镇化进程加快，为了改善供水和生态旅游环境等，一些地方在城镇附近的河流上相继建立了橡胶坝，使水文站的中、低水测验受到影响，正常测验无法进行。

2对水文站的影响情况

水利工程对水文站的影响分4个等级：轻微影响、中等影响、显著影响、严重影响。当水利工程集水面积占测站以上流域集水面积或引水水量占枯水年径流量小于15％时，为轻微影响；在15％～50％之间时为中等影响：在50％～80％之间时为为显著影响：超过80％时为严重影响。

四、解决途径

1 做好水文站网调整工作

1．1根据功能进行调整

首先对测站功能进行分析，然后根据功能分别采取不同措施。

(1)对虽受水利工程影响，但其承担着在水利工程现况下传输实时水情任务，为防汛抗旱服务的测站，不能随意撤销，搬迁也需慎重。对这类测站，在测验手段上应引进先进仪器，提高资料采集与传输的时效性。

(2)对较重要，需要长期观测反映水文特性变化规律的区域代表站，无论有无实时性水情观测任务，都应保留，非得搬迁时，要尽量做好与原测站资料的相关分析工作，尽可能保证资料序列的衔接。

(3)对一些不承担实时水情任务和不属跨行政区界控制站，且集水面积较小的区域代表站和小河站，历史已积累可以满足资料收集目的所需长度的水文资料，可考虑撤销或减少测验项目。

(4)对上下游受梯级水利水电工程建设影响，测站断面几乎无从可迁，但该影响区域范围内水文资料仍需收集的，要考虑调整设站方式和测验方式。改变传统设站模式，尽可能与工程结合，利用水工建筑物进行测流，或利用水库水位库容曲线及其他方法推流，加强和扩大降雨、水位观测资料收集面。

1．2增加辅助断面，开展还原计算

测站进行定位分析后，对虽受水利工程影响，但需要保留的重要区域代表站，要注重开展还原计算。

(1)对有大量灌区和引水渠道，必须选择引水量对主河道断面水量有较大影响的渠道，建立辅助站纳入定期观测，参加区域水量平衡。从水资源分配调度等社会需求来讲，这些引水渠道往往也是开展水资源计算的断面，因此在满足测站还原计算需求的同时也为当地提供了水资源管理监测服务。某些对还原计算影响较小的引水渠道，如果不设辅助站，可考虑设立相对固定的水文调查点，在每年汛后引水季节开展定期水文调查。如引水渠道已设工程单位专用站，应要求对方实施资料汇交。

(2)对地下水超采地区，还应考虑超采对地表年径流量的影响，在还原计算中加入地下水变化影响因素，因此在站网布设方面还应考虑地表水监测站网和地下水监测站网之间的配套关系，相应调整地下水监测站网的布局。

(3)对水网地区，围绕还原计算，要充分考虑利用堰、闸等水工建筑物作为工程水文站，与基本水文站建立水量还原的点面配套关系，一方面为还原计算服务，另一方面为水利工程调度提供信息服务。通过上述站网调整、补充，一方面保持了重要基本测站的相对稳定和继续长期积累序列保持一致的水文资料，另一方面在实现自身水文资料收集任务的同时开展了水资源管理、水利工程调度等面向社会的信息服务工作。辅助站、工程水文站的设置可以相对从简，测验方式、资料精度除非有特定要求，否则可以相对简化。

2 引进新仪器新设备

对受水利水电工程建设影响的水文站，由于原有稳定的水、流、沙关系被破坏，原测验方案布置测次不能很好的控制水、流、沙变化过程，只有通过增加测次加大测验力度来解决，工作量往往成倍增加。使用常规测验手段不仅耗时，且往往不能把握好测验的时机，因此应大力引进新仪器新设备，如多普勒流速剖面仪(ADCP)、电波流速仪、雷达式测速仪、OBS现场测沙仪等新仪器、新设备将为水文测验方式带来根本性的变化，要抓紧开展新仪器、新设备的研制及应用，以适应或减少工程对水文站网产生的冲击。一是要认真研究新仪器性能特点，为新仪器的操作使用设立技术标准，以规范使用；二是要修订相关规范，认定新仪器、新设备的合法性，为其推广使用扫清障碍。

结束语

水文站网对整个水文工作起着重大作用，站网的布局是水文工作的战略部署。站网调整的目的是完善站网结构、优化站网布局。经过站网调整达到布局科学、经济、合理、功能齐全，满足防汛防旱、水资源开发利用、水环境管理、水土保持、国民经济发展等各类服务目标的需求。针对当前浙江省水文站网现状，进行站网优化调整、加强水文基础研究，采取各项有效措施，进一步提高水文为水利、国民经济和社会发展服务的能力。