王亞娟,白國(guó)營(yíng),趙洪巖,吳秀麗
(北京市水文總站,100089,北京)
水文站網(wǎng)是在一定地區(qū)、按一定原則、用適當(dāng)數(shù)量的各類水文測(cè)站構(gòu)成的水文資料收集系統(tǒng),把收集某一項(xiàng)水文資料的水文測(cè)站組合在一起,則構(gòu)成該項(xiàng)目的站網(wǎng),如流量站網(wǎng)、水位站網(wǎng)、雨量站網(wǎng)、泥沙站網(wǎng)等。在建設(shè)站網(wǎng)時(shí)為滿足水資源評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)利用的最低要求,站網(wǎng)應(yīng)建成容許最稀站網(wǎng),根據(jù)需要逐步發(fā)展并優(yōu)化站網(wǎng),從而增強(qiáng)站網(wǎng)的整體功能。
本次北京市河湖普查水文站(水位站)共計(jì)108個(gè),其中水文站共計(jì)61個(gè)(137個(gè)水文監(jiān)測(cè)斷面)、水位站47個(gè);雨量站493個(gè),其中市級(jí)雨量站140個(gè),區(qū)縣及局屬管理單位雨量站353個(gè)。
水文測(cè)站是為收集水文監(jiān)測(cè)資料,在江河、湖泊、渠道、水庫(kù)和流域內(nèi)設(shè)立的各種水文觀測(cè)場(chǎng)所的總稱。全市61個(gè)水文站137個(gè)水文監(jiān)測(cè)斷面分布在33條河流上,設(shè)站比例為53.4%,目前觀測(cè)項(xiàng)目包括水位、流量、降水量、含沙量、蒸發(fā)、水溫、冰情、氣溫等,現(xiàn)有78處測(cè)驗(yàn)斷面安裝了浮子式或氣泡式自動(dòng)水位計(jì),建成了15個(gè)水文標(biāo)準(zhǔn)測(cè)流斷面;配備了FlowTracker、ADCP、電波流速儀等先進(jìn)的測(cè)流儀器,其中部分水文站根據(jù)水位流量關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了在線水位—流量監(jiān)測(cè)。
表1 不同水系的水文站(水位站)統(tǒng)計(jì)表
全市47個(gè)水位站分布在24條河流上,設(shè)站比例為27.0%,流域面積小于50 km2的河流以水位站為準(zhǔn),主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為水位、流量。
按流域水系匯總,不同水系水文站(水位站)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。薊運(yùn)河水系水文站(水位站)為10個(gè),分布于 6條河流上;潮白河水系水文站(水位站)34個(gè),分布于17條河流上;北運(yùn)河水系水文站 (水位站)最多為45個(gè),分布于25條河流上;永定河水系水文站(水位站)12個(gè),分布于5條河流上;大清河水系水文站(水位站)最少為7個(gè),分布于4條河流上。
按河流流域面積匯總,對(duì)不同河流設(shè)站比例、設(shè)站條數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),見(jiàn)表2。流域面積大于500 km2的河流水文站設(shè)站比例較高,只有湯河未設(shè)水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn);其中設(shè)立水文站數(shù)量最多的河流是潮白河,設(shè)有6個(gè)水文站,其次是永定河,設(shè)有5個(gè)水文站,但大多數(shù)中小河流水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn)較少。
按區(qū)縣匯總,各區(qū)縣水文站(水位站)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3??芍?6個(gè)區(qū)縣中,密云縣水文站最多12個(gè),其次是房山區(qū)7個(gè),東西城區(qū)無(wú);順義區(qū)設(shè)水位站最多,為29個(gè),可見(jiàn)城區(qū)水文(水位)站設(shè)站比例偏低。
北京市普查水務(wù)系統(tǒng)管理的雨量站共493個(gè),其中市級(jí)雨量站共計(jì)140個(gè),區(qū)縣及局屬管理單位管理雨量站為353個(gè)。
按流域水系匯總,各水系雨量站統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4。雨量站按水系劃分,薊運(yùn)河水系雨量站最少,有27個(gè)站;北運(yùn)河水系雨量站最多,共200個(gè)站;其次是潮白河水系,為136個(gè)站。
表2 不同河流水文站(水位站)設(shè)站統(tǒng)計(jì)表
表3 各區(qū)縣水文站(水位站)統(tǒng)計(jì)表
表4 各水系雨量站統(tǒng)計(jì)表
表5 各區(qū)縣雨量站統(tǒng)計(jì)表
按區(qū)縣匯總,北京市各區(qū)縣雨量站統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表5,延慶縣雨量站最多為66個(gè);其次密云縣為57個(gè),最少為東城區(qū)僅有3個(gè)。
北京市未單獨(dú)設(shè)立泥沙站,河流泥沙監(jiān)測(cè)項(xiàng)目只作為水文站監(jiān)測(cè)任務(wù)之一,全市河道站中僅有張家墳、下會(huì)、雁翅等17個(gè)水文站具有泥沙測(cè)驗(yàn)任務(wù),不能全面系統(tǒng)地反映河流本身發(fā)展演變、流域環(huán)境特性、水土流失程度等,在河道規(guī)劃、防洪、水資源利用和保護(hù)以及水土保持等方面的工作中,河流泥沙未成為必須考慮的因素。
北京市現(xiàn)有水文站擔(dān)負(fù)著全市五大水系18座大中型水庫(kù)、30多條河流的防汛測(cè)報(bào)、水資源監(jiān)測(cè)等多種任務(wù),水文站網(wǎng)密度為269 km2/站,小于站網(wǎng)最小容許密度300~1 000 km2(山區(qū))、1 000~2 500 km2(平原區(qū)),站網(wǎng)密度能達(dá)到允許最稀站網(wǎng)密度值,滿足《水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則》的要求,但是難以滿足流域管理和區(qū)域管理相結(jié)合的水資源和水行政管理模式。
北京市本次普查劃分流域面積10 km2及以上的河流共計(jì)425條,水文站的控制河流比例僅為7.8%,由于過(guò)去國(guó)家水文工作重點(diǎn)放在大江大河的治理上,因此大江大河水文站網(wǎng)布設(shè)密度基本能滿足《水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則》的要求,而小的河流布設(shè)密度相對(duì)稀疏,尤其是城區(qū)更為匱乏,流域面積小于50 km2的河流未設(shè)立水文站。
一是上游水庫(kù)的大量興建,改變了河道原有的水文演變規(guī)律;二是為了部分河道的景觀改造、美化,河道中隨處可見(jiàn)的橡膠壩工程改變了河道水流特性;三是隨著城市的快速發(fā)展,當(dāng)?shù)卣藿ㄨF路、建造房屋,無(wú)規(guī)劃無(wú)限制地侵占河道,隨意改造河道走向,改變了水文站的觀測(cè)資料延續(xù)性、代表性。
北京市各主要干流出入境河道均設(shè)置了水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn),控制了出入境水質(zhì)、水量,但部分直接入境與出境的支流還沒(méi)有站點(diǎn)控制,本次普查共有44條跨省市河流,達(dá)到同步監(jiān)測(cè)需要進(jìn)一步提高,另外62條跨區(qū)縣河流的水文站點(diǎn)水資源監(jiān)測(cè)力度更需加大。
雨量站分布平原多、山區(qū)少。特別是山洪災(zāi)害發(fā)生的山丘區(qū),一方面站網(wǎng)密度顯著比平原區(qū)稀,另一方面受山丘地貌制約,代表性差,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足山洪災(zāi)害預(yù)報(bào)、預(yù)警減災(zāi)業(yè)務(wù)工作的需要。
全國(guó)絕大多數(shù)省份水文工作均由省級(jí)水文機(jī)構(gòu)垂直管理,而北京水文站點(diǎn)由于隸屬關(guān)系不同,實(shí)行多頭管理。水文機(jī)構(gòu)職能不清造成了水文工作協(xié)調(diào)困難,不能實(shí)施統(tǒng)一的行業(yè)管理,嚴(yán)重制約了水文基礎(chǔ)性、公益性作用的發(fā)揮。
水文站網(wǎng)建設(shè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)北京市水文事業(yè)發(fā)展規(guī)劃,堅(jiān)持流域與區(qū)域相結(jié)合、區(qū)域服從流域,布局合理,避免重復(fù)建設(shè),兼顧當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)需要的原則,實(shí)行全市統(tǒng)一規(guī)劃。
全市水文站點(diǎn)主要隸屬于市水文總站、區(qū)(縣)水務(wù)局和市屬水管單位,基本是三分天下、多頭管理。通過(guò)立法需要強(qiáng)化全市水文行業(yè)管理,明確市、區(qū)(縣)兩級(jí)水文機(jī)構(gòu)的職責(zé),理順?biāo)墓芾眢w制,促進(jìn)水文有效地為地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)。
隨著北京市城市化的進(jìn)展,下墊面產(chǎn)生了根本性的變化,洪水傳播時(shí)間短,漲落變化快,洪峰洪量增大。因此,應(yīng)加強(qiáng)城市水文研究,合理增設(shè)水文監(jiān)測(cè)設(shè)施,建設(shè)水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng),增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)的預(yù)警能力,為城市防洪、供水、水污染防治等提供時(shí)效性服務(wù)。
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