師戰(zhàn)偉

(遼寧省鞍山水文局， 遼寧 鞍山 114039)

1 水文站網(wǎng)發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

1.1 發(fā)展歷程

1934年偽滿交通部理水司理水調(diào)查處在沈陽(yáng)地區(qū)設(shè)立3個(gè)水位站，渾河的沈陽(yáng)水位站、遼河的巨流河水位站和石佛寺水位站、遼河支流柳河的新民水位站。1935年沈陽(yáng)水位站改為水文站。

新中國(guó)成立后，人民政府大力興修水利和經(jīng)濟(jì)建設(shè)，水文站網(wǎng)得到迅速發(fā)展。1951年遼寧省水利局在秀水河設(shè)立公主屯水文站，1955年遼寧省水利局在遼河設(shè)立馬虎山水文站，1959年遼寧省水利電力廳在滿堂河設(shè)立東陵水文站，是渾河流域滿堂河下游控制站。從20世紀(jì)50-60年代，沈陽(yáng)市水文站網(wǎng)發(fā)展迅猛，在渾河和遼河的支流也設(shè)立了水文站。

近幾年來(lái)，隨著政府對(duì)中小河流治理及山洪災(zāi)害防治的日益重視，沈陽(yáng)市進(jìn)行了大規(guī)模的水文站網(wǎng)建設(shè)，增設(shè)了大量的雨量站和部分水文水位站，2015年末新建6個(gè)水文站、7個(gè)水位站、58個(gè)雨量站。

1.2 水文站網(wǎng)現(xiàn)狀

經(jīng)過(guò)多年水文站戰(zhàn)網(wǎng)規(guī)劃和優(yōu)化調(diào)整，沈陽(yáng)市目前已經(jīng)形成了監(jiān)測(cè)站網(wǎng)項(xiàng)目較為齊全、布局比較合理的水文站網(wǎng)。截止2015年，沈陽(yáng)市現(xiàn)有水文水位站23個(gè)，其中基本水文站10個(gè)，(其中有2處水文站位于規(guī)劃區(qū)內(nèi))，“十二五”中小河流新建水文站6個(gè)，水位站7個(gè)；雨量站121個(gè)，其中國(guó)家基本站44個(gè)，中小河流一期52，中小河流二期6 個(gè)，中小型水庫(kù)預(yù)警系統(tǒng)17個(gè)，中部地區(qū)4個(gè)；地下水站144個(gè)；墑情觀測(cè)站15個(gè)。規(guī)劃區(qū)內(nèi)現(xiàn)有水文站網(wǎng)統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表1。

表1 規(guī)劃區(qū)內(nèi)現(xiàn)有水文站網(wǎng)統(tǒng)計(jì)表

1.3 存在問(wèn)題

水文監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不全、站網(wǎng)布局不夠完善，與沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和水資源管理、防洪排澇、水環(huán)境等總體要求不相適應(yīng)。

隨著沈陽(yáng)市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，防洪減災(zāi)、水環(huán)境凈化對(duì)水文提出了更高、更新的要求。且隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市人口的不斷增加，洪澇、水污染災(zāi)害造成的損失也越來(lái)越大。沈陽(yáng)市雨量站網(wǎng)密度為1/100km2，遠(yuǎn)未達(dá)到《城市水文監(jiān)測(cè)與分析評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定的布設(shè)密度要求(大城市雨量站布設(shè)密度為6-12站/100 km2)；城市蒸發(fā)站尚無(wú)一處；現(xiàn)有的水文站網(wǎng)布局僅能滿足遼河、渾河及支流防洪的需求，遠(yuǎn)不能滿足城市防洪需求。因此，沈陽(yáng)市水文站網(wǎng)迫切需要補(bǔ)充和完善，站網(wǎng)功能需進(jìn)一步拓展。

2 水文站網(wǎng)規(guī)劃方案

城市水文站網(wǎng)建設(shè)是做好城市工作基礎(chǔ)，城市水文站網(wǎng)布設(shè)應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和水資源管理、防洪、水環(huán)境等總體要求相適應(yīng)。

本次站網(wǎng)規(guī)劃是按照沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的總體布局，以滿足沈陽(yáng)市城區(qū)防洪排澇、水環(huán)境對(duì)水文信息的需求為主要目標(biāo)，本著充分利用現(xiàn)有站網(wǎng)，避免重復(fù)建設(shè)，突出重點(diǎn)，協(xié)調(diào)發(fā)展；兼顧當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)需求，并適度超前的原則而開(kāi)展的沈陽(yáng)市城區(qū)水文站網(wǎng)規(guī)劃。

規(guī)劃以《城市水文監(jiān)測(cè)與分析評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》(修改稿)為依據(jù)，結(jié)合沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求，在對(duì)現(xiàn)有水文站網(wǎng)及沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)、市政建設(shè)、水利工程、河道治理等基礎(chǔ)資料綜合分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)針對(duì)城市防洪排澇進(jìn)行全面合理的水文站網(wǎng)布局，按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，借鑒國(guó)內(nèi)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，提出建設(shè)設(shè)施設(shè)備完善、技術(shù)先進(jìn)的各類水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn)規(guī)劃方案。

本次站網(wǎng)規(guī)劃成果為：新建雨量站10處，以沈陽(yáng)水文站為中心站，由水文局巡測(cè)隊(duì)承擔(dān)。城市水文監(jiān)測(cè)站網(wǎng)將隨著沈陽(yáng)市城市建設(shè)發(fā)展不斷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

雨量站通過(guò)對(duì)降水信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地提供全市范圍內(nèi)的降水情況，確定暴雨中心，降水強(qiáng)度，及時(shí)報(bào)送城防辦，為城區(qū)防汛應(yīng)急提供決策依據(jù)。

本次雨量站網(wǎng)規(guī)劃，在均勻布設(shè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合沈陽(yáng)城市規(guī)劃適當(dāng)加密暴雨易發(fā)區(qū)、重點(diǎn)防洪流域雨量站點(diǎn)，根據(jù)沈陽(yáng)市自然地形地貌及城市下墊面特點(diǎn)，選擇有代表性區(qū)域合理增設(shè)站點(diǎn)，以滿足城市防汛、城市水文分析計(jì)算、水文規(guī)律研究的需要。本次規(guī)劃新建雨量點(diǎn)10處。

新建雨量站根據(jù)實(shí)際情況采用一體化桿式雨量裝置或簡(jiǎn)式雨量裝置，雨量測(cè)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備包括翻斗雨量計(jì)和雨量自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)等。雨量信息采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)方式，具有現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)和無(wú)線傳輸功能，已達(dá)到雨量自動(dòng)采集、存儲(chǔ)、傳輸?shù)哪康?。條件允許時(shí)可建設(shè)雨量觀測(cè)場(chǎng)，場(chǎng)內(nèi)安裝觀測(cè)降水、蒸發(fā)、墑情等監(jiān)測(cè)設(shè)施設(shè)備。

表2 雨量站主要儀器設(shè)備配置表

3 城市水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)

以沈陽(yáng)水文站為中心，成立城市水文水文監(jiān)測(cè)隊(duì)，開(kāi)展水文巡測(cè)，配備應(yīng)急監(jiān)測(cè)設(shè)施設(shè)備，主要包括水質(zhì)監(jiān)測(cè)車、流速儀、全站儀、測(cè)繪設(shè)備、筆記本電腦等生產(chǎn)必須設(shè)備。

城市水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)，應(yīng)編制城市水文應(yīng)急預(yù)案，加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，再多雨期間提高戒備，加強(qiáng)值班，密切監(jiān)視天氣和水雨情變化，強(qiáng)化監(jiān)測(cè)與分析預(yù)警能力，發(fā)揮水文尖兵作用。城市水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備配置見(jiàn)表3。

表3 城市水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備配置表

4 水質(zhì)站網(wǎng)發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

4.1 發(fā)展歷程

在2012年前我市水資源質(zhì)量監(jiān)測(cè)有13個(gè)重點(diǎn)水功能區(qū)，地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)站5個(gè)(基本站5個(gè))，共有地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)站7個(gè)。全市入河排污口10個(gè)。排污口監(jiān)測(cè)只為滿足發(fā)布水資源公報(bào)的需要，每年監(jiān)測(cè)二次，全部送到省水環(huán)境中心化驗(yàn)。遼寧省水環(huán)境中心沈陽(yáng)分中心經(jīng)2012年9月省局批復(fù)，于2013年成立，同年10月完成化驗(yàn)室改造，2014年7月遷至改造后沈陽(yáng)分中心。工作量逐年遞增，在工作實(shí)踐中，隊(duì)伍得到了鍛煉，人員整體業(yè)務(wù)水平得到了較快提高，應(yīng)急反應(yīng)能力有了很大提升。

水功能區(qū)劃調(diào)整工作是水資源保護(hù)和水污染防治工作的基礎(chǔ)性工作。沈陽(yáng)地區(qū)地域廣闊、情況復(fù)雜，作為全局一項(xiàng)重要工作，由水質(zhì)科組織，全局參與，與沈陽(yáng)市水利局多次溝通，經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的外業(yè)調(diào)查，近兩個(gè)月的內(nèi)業(yè)分析整理工作，現(xiàn)已完成《沈陽(yáng)市水功能區(qū)劃調(diào)整報(bào)告》的編制。

4.2 站網(wǎng)現(xiàn)狀

沈陽(yáng)地區(qū)有水功能區(qū)控制斷面36處、常規(guī)地表水監(jiān)測(cè)斷面7處、常規(guī)地下水監(jiān)測(cè)11處、排污口監(jiān)測(cè)斷面46處、河湖健康生態(tài)供水監(jiān)測(cè)斷面17處水質(zhì)監(jiān)測(cè)任務(wù)；完成了生態(tài)供水水質(zhì)和灌區(qū)稻米米質(zhì)監(jiān)(檢)測(cè)、大伙房輸水工程水質(zhì)監(jiān)測(cè)、國(guó)家水體污染控制與治理重大專項(xiàng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)等工作。

4.3 存在問(wèn)題

水文監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不全、站點(diǎn)布局不夠完善，與沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和水資源管理、水環(huán)境等總體要求不相適應(yīng)。

隨著沈陽(yáng)市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，水環(huán)境凈化對(duì)水文提出了更高、更新的要求。且隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市人口的不斷增加，水污染災(zāi)害造成的損失也越來(lái)越大。沈陽(yáng)市城區(qū)湖面水質(zhì)監(jiān)測(cè)還是空白，因此，沈陽(yáng)市水文站網(wǎng)迫切需要補(bǔ)充和完善，站網(wǎng)功能需進(jìn)一步拓展。

5 水質(zhì)站網(wǎng)規(guī)劃方案

水質(zhì)站點(diǎn)通過(guò)對(duì)水庫(kù)、湖面的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地提供市區(qū)范圍內(nèi)的水質(zhì)情況。

水質(zhì)站點(diǎn)規(guī)劃，在均勻布設(shè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合沈陽(yáng)城市規(guī)劃適當(dāng)加密與人民息息相關(guān)的污染易發(fā)區(qū)、重點(diǎn)水面水環(huán)境水質(zhì)站點(diǎn)，根據(jù)沈陽(yáng)市自然地形地貌及城市下墊面特點(diǎn)，選擇有代表性區(qū)域合理增設(shè)站點(diǎn)，以滿足城市水環(huán)境、城市用水分析計(jì)算、水文規(guī)律研究的需要。本次規(guī)劃新建水質(zhì)站點(diǎn)15處。

在完善常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，大力提高水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)、快速反應(yīng)能力和自動(dòng)測(cè)報(bào)能力，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)水域和供水水源地的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。對(duì)本地區(qū)水質(zhì)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)信息進(jìn)行系統(tǒng)的分析、合理的分類和組合，建立統(tǒng)一的信息存儲(chǔ)交換標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建各種專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)傳輸和分析效率。通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)布局，加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)能力建設(shè)，逐步開(kāi)展水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、遙測(cè)等。采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)手段，通過(guò)規(guī)范化的信息管理，實(shí)現(xiàn)全區(qū)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的共享和傳輸，滿足各級(jí)水行政主管部門及社會(huì)公眾對(duì)水質(zhì)信息的需要。提高對(duì)突發(fā)、惡性水質(zhì)污染事故的預(yù)警預(yù)報(bào)及快速反應(yīng)能力，判斷發(fā)展趨勢(shì)及成因分析。對(duì)重要決策及常規(guī)管理提供信息支持，為管理部門提供多方位、多側(cè)面準(zhǔn)確、快捷的信息服務(wù)。

1)對(duì)城區(qū)湖面、水庫(kù)水文要素及時(shí)監(jiān)測(cè)，能全面開(kāi)展常規(guī)監(jiān)測(cè)和一些特殊的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，并且能應(yīng)付一些突發(fā)水事件的監(jiān)測(cè)工作。

2)為城市水環(huán)境、運(yùn)河調(diào)度、城市景觀提供數(shù)據(jù)。最后形成南運(yùn)河水環(huán)境用水調(diào)度報(bào)告。

6 城市降雨徑流研究

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，土地利用方式發(fā)生了很大的變化，如清除數(shù)目樹(shù)木，平整土地，建照房屋街道以及整治排水河道，興建排水管網(wǎng)等，使城市的下墊面條件發(fā)生了很大變化，降雨徑流關(guān)系也隨之改變，傳統(tǒng)的理論已經(jīng)無(wú)法準(zhǔn)確描述城市化后的產(chǎn)匯流機(jī)理。城市化對(duì)流域下墊面的改變主要表現(xiàn)在不透水面積的增加和河道斷面流速的改變兩個(gè)方面，天然下墊面一般植被良好，下滲能力較大，但城市化使得天然徑流過(guò)程具有城市特性的徑流匯流過(guò)程。隨著沈陽(yáng)市水文監(jiān)測(cè)資料的積累，通過(guò)研究揭示下墊面變化對(duì)沈陽(yáng)市降雨徑流關(guān)系的影響，并定量描述和評(píng)價(jià)影響程度，對(duì)于沈陽(yáng)市產(chǎn)流區(qū)的暴雨洪水預(yù)報(bào)、區(qū)域水循環(huán)機(jī)理及水資源規(guī)劃、水資源統(tǒng)一管理調(diào)度等方面都有著重要的理論指導(dǎo)意義和推廣應(yīng)用價(jià)值。

城市化改變了流域的自然情況，硬化面積顯著正大，明顯的改變了降雨徑流的自然狀態(tài)。為了探討城市化的降雨徑流規(guī)律，我們擬在沈陽(yáng)市城區(qū)選擇滿堂河小流域面積站-東陵水文站進(jìn)行降雨徑流研究。

東陵水文站于1959年由遼寧省水利電力廳設(shè)立，是渾河流域忙牛河下游控制站，是省重點(diǎn)小流域集水面積試驗(yàn)站。集水面積57.1km2。該站位于沈河區(qū)馬官橋，E123°35′，N41°49′，主要測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目有：水位、流量、比降、降水、土含、水文調(diào)查、普通測(cè)量、水情拍報(bào)等。 “十二五”期間進(jìn)行了測(cè)驗(yàn)斷面固化，安裝了自己水位計(jì)。該站為基本水情站，負(fù)責(zé)向省防、市防發(fā)水情電報(bào)。

在城市建設(shè)、規(guī)劃、城區(qū)水資源調(diào)查評(píng)價(jià)東陵小流域面積站發(fā)揮不可替代的作用，因此，研究滿堂河?xùn)|陵小流域面積站降雨徑流關(guān)系對(duì)于沈陽(yáng)市產(chǎn)流區(qū)的暴雨洪水預(yù)報(bào)、區(qū)域水循環(huán)機(jī)理及水資源規(guī)劃、水資源統(tǒng)一管理調(diào)度等方面都有著重要的理論指導(dǎo)意義和推廣應(yīng)用價(jià)值。沈陽(yáng)市城市降雨徑流實(shí)驗(yàn)與研究建設(shè)項(xiàng)目見(jiàn)表4。

表4 城市水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備配置表

[1]劉根華，張紹軍.石家莊市城市水文問(wèn)題的思考及對(duì)策[J].水文，2011(02)：93-96.

[2]浦同信.曲靖市中小河流水文監(jiān)測(cè)站網(wǎng)的布設(shè)與功能分析[J].人民珠江，2012(04)：12-14.