于 洋

（海河水利委員會水文局，天津 300170）

1 流域概況

海河流域地跨北京、天津、河北、山西、河南、山東、內(nèi)蒙古和遼寧8 個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），面積32.06 萬km2，占全國總面積的3.3%。海河流域地處溫帶半濕潤、半干旱大陸性季風氣候區(qū)，是我國東部沿海降水最少的地區(qū)，多年（1956—2000年）平均年降水量為535 mm。海河流域包括灤河、海河和徒駭馬頰河3 個水系。海河流域的河流分為兩種類型：一種類型是發(fā)源于太行山、燕山背風坡的河流，如漳河、滹沱河、永定河、潮白河、灤河等，這些河流源遠流長，山區(qū)匯水面積大，水系集中，比較容易控制，河流泥沙較多；另一種類型是發(fā)源于太行山、燕山迎風坡的河流，如衛(wèi)河、滏陽河、大清河、北運河、薊運河、冀東沿海河流等，其支流分散，源短流急，洪峰高、歷時短、突發(fā)性強，難以控制，此類河流的洪水多是經(jīng)過洼淀滯蓄后下泄，泥沙較少。兩種類型的河流呈相間分布，清濁分明。

海河流域是我國歷史上水災最頻繁的地區(qū)之一。從明代至1990年間，災害發(fā)生次數(shù)及其頻率依次為明代81 次（特大7 次），頻率為29.3%，平均約每3年發(fā)生1 次；清代170 次（特大13 次），頻率為63.4%，平均約不到2年發(fā)生1 次；民國時期35 次（特大3 次），頻率為94.6%，平均約每年發(fā)生1 次；1949—1990年12 次（特大1 次），頻率為28.6%，平均約每3年發(fā)生1 次。

據(jù)文獻考證、洪水調(diào)查和實測資料分析，自17世紀以來，本流域比較突出的洪水年份有21年，其中20 世紀以來發(fā)生的典型大洪水年份包括1939、1956、1962 及1963年等，近期發(fā)生的較大洪水為1996年洪水。海河流域大洪水簡況，見表1。

此外，還存在洪水連年發(fā)生的現(xiàn)象，如清順治九年至十一年（1652—1654年）連續(xù)3年大水、道光二年至三年（1822—1823年）連續(xù)2年大水、光緒九年至二十年（1883—1894年）持續(xù)12年為豐水期（包括3 個特大洪水年）和1953—1964年間有7年發(fā)生大水。

2 水文測站發(fā)展歷史概述

水文測站是在流域內(nèi)設立的，按一定技術(shù)標準經(jīng)常收集和提供水文要素的各種水文觀測現(xiàn)場的總稱。按目的和作用分為基本站、實驗站、專用站和輔助站；按觀測項目分為流量站、水位站、泥沙站、雨量站、水面蒸發(fā)站、水質(zhì)站、地下水觀測井等。水文站網(wǎng)是在整個流域或地區(qū)，按一定原則，用適當數(shù)量的各類水文測站構(gòu)成的水文資料收集系統(tǒng)。

水文測站和水文站網(wǎng)的作用主要是通過收集長系列的水文資料，監(jiān)測水文要素的動態(tài)變化，分析流域降水、蒸發(fā)、徑流、泥沙、水質(zhì)等水文要素的基本特征，探索水文要素變化的基本規(guī)律，為防汛抗旱、水生態(tài)保護與修復、水資源綜合管理、水利工程規(guī)劃建設運行等提供服務。

海河流域是我國水文測站建立最早的流域之一。在海河流域的安陽市出土的商代（約公元前11世紀）甲骨文中就有對降水的定性記載。《宋史·河渠志》記載：“景祐二年，懷敏知雄州，又請立木為水則，以限盈縮。”這是在今河北省境內(nèi)設立木制“水則”以觀測水位的最早記載?！对贰ず忧尽酚涊d載：至元三十年（1293年），為了調(diào)劑水量和維持一定通航水深，京杭大運河沿河建有多處閘壩，各閘設立一系列“水則”觀測水位，作為各閘起閉的依據(jù)。

表1 海河流域歷史大洪水簡況

明代洪熙元年（1425年），制成同一尺寸的雨量器，下令全國各地觀測雨量。清代雍正二年（1724年），開始逐日記錄北京的天氣狀況和降水的起止時間，直至光緒二十九年（1903年）停記，共連續(xù)記錄180年。

直到清道光二十一年（1841年），俄國教會在北京設雨量站進行連續(xù)降水量觀測，為海河流域（也是全國） 最早開始引用西方技術(shù)作長期連續(xù)觀測和記錄降水量的測站。清光緒十三年（1887年）設立天津站，這是海河流域資料最長的兩處雨量站。清光緒四年，天津海關(guān)在海河干流上設立大沽壩潮水位站，開始用近代方法進行水文觀測。清光緒十八年，在海河干流設立小孫莊（1903年前稱怡和洋行碼頭）水文站，開始觀測含沙量，1910年始測流量，該站是海河流域進行水文觀測最早的水文站，也是全國最早設立的水文站。清光緒十八年，為了適應航運的需要，在海河干流陸續(xù)設置10 余處潮水位站，1904年在天津德國碼頭開始施測流量。清末（1911年），流域內(nèi)實有水文站2 處、水位站9 處、雨量站5 處。

1918年3月，順直水利委員會在天津成立后開展了海河流域規(guī)劃工作，在9 處重點河道設立水文站進行水文氣象觀測。1918—1921年，在潮白河、北運河、大清河、子牙河和南運河設立了蘇莊、通縣、獻縣和臨清等25 處水文站。至1949年，全流域有水文站58 處、水位站63 處、雨量站45 處、蒸發(fā)站16 處，累計斷續(xù)有資料的水文站有187 處、水位站171 處、雨量站（含水文、水位站的降水量觀測）共325 處。

新中國成立前，海河流域各河系水文（水位）站數(shù)和雨量站數(shù)見表2。

表2 1949年以前海河流域水文測站統(tǒng)計

3 水文測站發(fā)展歷史分析

從河系分布和區(qū)域分布分析看，1949年以前設立的水文測站多集中在海河干流和漳衛(wèi)河上，各河系中測站數(shù)量大清河和子牙河最多、灤河較少，徒駭馬頰河未設水文測站； 多在經(jīng)濟相對發(fā)達且急需的地方，以天津商埠為中心，然后向各河系（或水系）干流及支流逐步推進。海河流域各河系各類水文測站分布狀況，如圖1 所示。

從水文測站的設站目的和功能分析看，第一次鴉片戰(zhàn)爭期間現(xiàn)代意義的雨量站就在北京設立，19世紀70年代末在天津大沽設立潮位站以及其后設立的水文測站都是直接為某一專用目的服務的，設立的站點數(shù)量比較少，僅觀測最直接的水文現(xiàn)象；功能比較單一，早期設立的雨量站和水位站是為搜集中國的降水、氣象資料或為侵華國家的艦船和商船通航服務，其后主要為鐵路和航道運輸?shù)冉?jīng)濟活動服務，沒有形成綜合性的水文測站。海河流域各類水文測站年度分布狀況，如圖2 所示。

圖1 海河流域各河系各類水文測站分布

圖2 海河流域各類水文測站年度分布

從測站數(shù)量分析看，1949年以前設立的水文測站總量很小，大多零星地散布于有關(guān)河流和地方，未能形成水文站網(wǎng)體系。從測站設立時間分析看，海河流域1949年以前設立的水文測站經(jīng)歷了兩次設立高峰，第一個高峰是1918—1925年，共設立各類水文測站152個；第二個高峰是1930—1935年，共設立各類水文測站91 個。兩個高峰之后的低潮主要是受到戰(zhàn)爭的嚴重影響，分別是1926—1928年的北伐戰(zhàn)爭、1937—1945年的抗日戰(zhàn)爭和1945—1949年的解放戰(zhàn)爭。

從水文測站穩(wěn)定性和資料質(zhì)量分析看，由于受時局動蕩影響，測站設立、撤遷變動很大，缺乏科學的布站原則； 由于測驗設施設備簡陋，人員素質(zhì)不高，缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標準；由于管理不嚴格等影響，水文資料散見于各種文件中，殘缺不全，質(zhì)量不高。至1949年，水文站的生存率為31.0%，水位站的生存率為36.8%，雨量站的生存率為13.9%。海河流域各類水文測站數(shù)量對比狀況，如圖3 所示。這里的生存率，是指海河流域內(nèi)1949年以前設立的水文測站中至1949年仍然在開展水文測驗業(yè)務的水文測站數(shù)所占的百分比。

總之，1949年以前的海河流域水文站網(wǎng)屬于有站無網(wǎng)，缺少規(guī)劃，功能單一。

4 小結(jié)

圖3 海河流域各類水文測站數(shù)量對比

1949年以前用近代方法進行水文觀測的水文站設立，始于天津。1900年，八國聯(lián)軍入侵中國，帝國主義列強的商船出入天津日益增多，海河航運日趨繁忙。為了適應航運的需要，在海河干流上增設一些潮水位站。1912年進入中華民國時期，民國政府在部分河流設立水文站點，較為系統(tǒng)地進行水文現(xiàn)象（如水位、流量、降水量、蒸發(fā)等）的觀測，并逐漸擴大水文站點規(guī)模。特別是1917年流域發(fā)生大洪水后，順直水利委員會為加強流域水利基礎工作，于1918年開始在各河系逐步設立水文（水位）站，尤以20 世紀20年代發(fā)展最快，主要設在大清、子牙、南運三河系與京漢鐵路交叉的各鐵路橋處。抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)后，隨著華北國土的大片淪陷，大部分水文測站一度中斷觀測。1939年，海河流域發(fā)生大水，天津被淹，日本侵略者為保護其侵占城鎮(zhèn)和鐵路交通的防洪安全，陸續(xù)恢復部分測站的水文觀測，并增設了一些新的水文站。解放戰(zhàn)爭期間，由于戰(zhàn)爭影響，流域內(nèi)大部分水文測站又中斷觀測。

縱觀1949年以前海河流域的水文測站發(fā)展歷史，可以看出海河流域水文觀測歷史自商代即有暴雨洪水等水文現(xiàn)象的記載，歷朝歷代出于各種目的均有水文觀測活動； 直至清末現(xiàn)代意義的水文測站因戰(zhàn)爭始建，隨著航運、鐵路交通和水災等而發(fā)展，因經(jīng)濟需要而盛，其后又因為戰(zhàn)爭而停滯、衰落，但始終未能形成較為完善的水文站網(wǎng)。因此，水文站網(wǎng)的形成與經(jīng)濟社會息息相關(guān)，水文測站發(fā)展歷史能夠折射出中國社會經(jīng)濟的發(fā)展變化。

[1]河北省水利廳.河北省水旱災害（中國水旱災害系列專著）[M].北京：中國水利水電出版社，1998.

[2]水利部海河水利委員會.海河流域水旱災害[M].天津：天津科學技術(shù)出版社，2009.

[3]水利部水文司.中國水文志[M].北京：中國水利水電出版社，1997.

[4]水利部水文司.水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導則（SL34-1992）[M].北京：中國水利水電出版社，1992.