朱文祥

(云南省水文水資源局玉溪分局，云南 玉溪 653100)

1　區(qū)域概況

玉溪市位于云南省中部，屬滇中經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)，是全國(guó)主要煙草生產(chǎn)基地，也是通往東南亞國(guó)家的重要通道，被譽(yù)為“滇中重鎮(zhèn)”。

玉溪市屬四季不明顯的低緯高原型氣候，境內(nèi)年平均氣溫12.1～23.8 ℃，年平均相對(duì)濕度69%～85%，年平均降水量600～2000 mm。

玉溪市境內(nèi)河流主要分屬珠江和紅河兩大流域。玉溪市集水面積>50 km2及以上的河流總數(shù)99條，>100 km2及以上的河流總數(shù)51條。玉溪市是全省高原湖泊集中分布的地區(qū)，市內(nèi)有全省9大高原湖泊中的3個(gè)：撫仙湖、星云湖和杞麓湖，均屬珠江流域西江水系，均為高原斷陷淡水湖泊。

2　現(xiàn)狀調(diào)查

2.1　站類(lèi)站級(jí)情況

玉溪市最早設(shè)立的水文類(lèi)站點(diǎn)是1947年設(shè)于撫仙湖東岸的澄江?？谟炅空?，此后在全市區(qū)域內(nèi)逐步建立起其他各類(lèi)水文站。目前，全市共有水文站15個(gè)；水位站6個(gè)(不含水文站項(xiàng)目)，有1個(gè)為湖泊站，其余為河道站；雨量站128處；泥沙站2處；水質(zhì)站103處；地下水站21個(gè)；墑情站6個(gè)；蒸發(fā)站5處，均為水文(位)站項(xiàng)目。

除了泥沙站只分布在紅河流域外，其余站點(diǎn)均分布于市內(nèi)珠江流域和紅河流域的江河湖庫(kù)，形成一個(gè)覆蓋全市的水資源水量、水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

2.2　資料收集及信息記錄傳輸

2.2.1資料收集

流量測(cè)驗(yàn)方式以纜道為主；水位觀測(cè)方式全部在水尺觀測(cè)的基礎(chǔ)上，分別實(shí)現(xiàn)了浮子式、雷達(dá)式、氣泡式等；降雨量觀測(cè)方式全部實(shí)現(xiàn)了遙測(cè)；水質(zhì)監(jiān)測(cè)全部為人工取樣；墑情站部分為自動(dòng)監(jiān)測(cè)、部分為人工取樣，目前自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的設(shè)備已損毀停止監(jiān)測(cè)，僅2個(gè)人工站在取樣工作。泥沙的采集應(yīng)用纜道橫式采樣器采集[1]。

2.2.2信息記錄

水位信息記錄在人工測(cè)記的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)測(cè)報(bào),18個(gè)斷面流量信息采集方式均為纜道和低枯水涉水流速儀法測(cè)驗(yàn)、人工記錄計(jì)算整編。其中峨山、阿姑、大開(kāi)門(mén)3個(gè)基本水文站已安裝流量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)流量在線監(jiān)測(cè)，目前正在比測(cè)中。雨量站均實(shí)現(xiàn)觀測(cè),記錄方式為翻斗式、自動(dòng)測(cè)報(bào)和固態(tài)存儲(chǔ)，自動(dòng)化程度較高。

2.2.3信息傳輸

流量、水位和降雨量的信息傳輸全部為PSTN方式，其中水文站的信息還增加短信傳輸方式。

3　分析評(píng)價(jià)

3.1　站網(wǎng)密度評(píng)價(jià)

參考世界氣象組織(WMO)提出的容許最稀站網(wǎng)的水文測(cè)站密度的概念，評(píng)價(jià)玉溪市水文站網(wǎng)密度。容許最稀站網(wǎng)是一個(gè)為了滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)水文資料的需要而布設(shè)的，可以避免在水資源開(kāi)發(fā)和管理中發(fā)生嚴(yán)重缺陷的最低密度的測(cè)站體系。

經(jīng)計(jì)算，玉溪市水文站網(wǎng)、雨量站網(wǎng)和蒸發(fā)站網(wǎng)密度分別為996 km2/站、100 km2/站和2989 km2/站。與WMO推薦的最稀站網(wǎng)密度指標(biāo)相比較：全市水文站網(wǎng)密度接近其上限(較稀)指標(biāo)，其中珠江流域和紅河流域的站網(wǎng)密度較均衡；全市雨量站網(wǎng)密度等于其下限(較密)指標(biāo)，其中珠江流域比紅河流域密度高；全市蒸發(fā)站網(wǎng)密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其指標(biāo)，其中珠江流域比紅河流域密度高。綜上，全市水文站網(wǎng)、雨量站網(wǎng)和蒸發(fā)站網(wǎng)都能滿足容許最稀站網(wǎng)密度的要求。

3.2　站網(wǎng)功能評(píng)價(jià)

3.2.1所有站點(diǎn)功能評(píng)價(jià)

目前，全市水文站網(wǎng)在水文特性研究、水文情報(bào)預(yù)報(bào)、水資源管理和執(zhí)行國(guó)際雙邊協(xié)議等方面發(fā)揮著重要功能和作用?？蔀閰^(qū)域水文特性的研究提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；為全市水文情報(bào)預(yù)報(bào)和防洪預(yù)警提供可靠依據(jù)；能為區(qū)域水資源評(píng)價(jià)、河流湖庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)、河長(zhǎng)制推行、城市地下水監(jiān)測(cè)管理、水功能區(qū)管理、州市界河管理、水源地管理，以及入河排污口管理等提供各項(xiàng)數(shù)據(jù)和指標(biāo)。在執(zhí)行國(guó)際雙邊協(xié)議方面，元江水文站多年來(lái)一直都在國(guó)際報(bào)汛等工作中發(fā)揮著重要作用。

3.2.2水文站與水質(zhì)站功能評(píng)價(jià)

玉溪市現(xiàn)有的15個(gè)水文站流量監(jiān)測(cè)斷面承擔(dān)著區(qū)域水文、水文情報(bào)預(yù)報(bào)、水資源評(píng)價(jià)、河長(zhǎng)制、州市界河、水沙變化、源頭水背景區(qū)、執(zhí)行國(guó)際雙邊協(xié)議等監(jiān)測(cè)任務(wù)。其中水資源評(píng)價(jià)、河長(zhǎng)制和區(qū)域水文的功能斷面數(shù)量占比較大，為90%～100%；水文情報(bào)預(yù)報(bào)功能斷面數(shù)量占比為40%～60%；州市界河、水沙變化、源頭水背景區(qū)和執(zhí)行國(guó)際雙邊協(xié)議功能斷面數(shù)量占比為7%～33%。圖1為玉溪市水文站(斷面)、水質(zhì)站(斷面)功能分布[2]。從水文站(斷面)功能分布圖可看出，玉溪市如今在縣界、城市供水、灌區(qū)供水、引調(diào)水工程、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、水土保持以及實(shí)驗(yàn)研究等方面的功能基本為空白。

現(xiàn)有的103個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面，承擔(dān)著水功能區(qū)、入河排污口、供水水源地和州市界河等監(jiān)測(cè)任務(wù)。其中水功能區(qū)和入河排污口的功能斷面占比較大，分別為41%、43%；供水水源地和州市界河監(jiān)測(cè)功能占比較小，分別為16%、9%；源頭水背景區(qū)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)為空白。

圖1　玉溪市水文站(斷面)、水質(zhì)站(斷面)功能分布

3.3　站網(wǎng)目標(biāo)評(píng)價(jià)

3.3.1州市界水資源管理

經(jīng)調(diào)查，玉溪市現(xiàn)有南盤(pán)江、曲江、綠汁江、元江、小河底河和扒河與相鄰州市有10處交界斷面，需設(shè)立水文站進(jìn)行水資源量監(jiān)測(cè)。目前在3個(gè)州市界河處設(shè)有水文站(白泥田、盤(pán)溪、石洋江大橋)，有2個(gè)州市界河處可通過(guò)玉溪市境內(nèi)現(xiàn)有水文站(江邊、大開(kāi)門(mén))數(shù)據(jù)進(jìn)行擬推水量，州市界河的水文站滿足率為50%。以上州市界河處均設(shè)有水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)定期開(kāi)展水質(zhì)監(jiān)測(cè)，州市界河的水質(zhì)站滿足率為100%。

3.3.2流域水資源計(jì)算

在玉溪市200 km2以上的河流及其水文站網(wǎng)(水文站、水位站和雨量站)設(shè)置情況調(diào)查的基礎(chǔ)上，分析河流的水文控制情況是否滿足流域水資源量評(píng)價(jià)要求。

將河流水文控制情況劃分為完全水文空白河流、出流口附近已設(shè)水文站河流等。對(duì)于完全水文空白河流的評(píng)價(jià)，假設(shè)評(píng)價(jià)的河流總數(shù)為N，完全水文空白河流數(shù)設(shè)為n1，計(jì)算R1=n1/N×100%，得到完全為水文空白區(qū)的河流所占比率，反映出水文站網(wǎng)在河流水資源監(jiān)測(cè)方面的盲區(qū)情況。對(duì)于河流出流口控制的評(píng)價(jià)，從水量計(jì)算的角度看，若在河流出流口附近設(shè)有水文站，則能夠完整計(jì)算該河流的水量。因此，計(jì)算出流口有水文站的河流數(shù)(設(shè)為n2)與全部河流數(shù)N的比值R2，R2=n2/N×100%，即可反映能滿足流域水量計(jì)算要求的河流的比率，即本目標(biāo)的滿足率。

根據(jù)調(diào)查，玉溪市200 km2以上的河流數(shù)22條，完全水文空白河流數(shù)為10條，則完全為水文空白區(qū)的河流所占比率R1=45.5%。這表明水文站網(wǎng)在河流水資源監(jiān)測(cè)方面存在45.5%的盲區(qū)。調(diào)查還得到，以上河流出流口附近都沒(méi)有水文站(R2=0)，則反映出能滿足流域水量計(jì)算要求的河流的比率為0，即流域水資源計(jì)算的滿足率為0。

4　存在問(wèn)題及建議

4.1　存在問(wèn)題

通過(guò)以上分析評(píng)價(jià)，玉溪市水文站網(wǎng)存在以下問(wèn)題：

(1)在站網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備方面，缺乏日常維護(hù)管理(目前墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的設(shè)備已損毀停止監(jiān)測(cè))。流量測(cè)驗(yàn)方式以纜道測(cè)流為主，這與洪水信息采集的及時(shí)性、有效性與準(zhǔn)確性要求有一定程度差距。在水文信息采集、傳輸與處理中，新儀器、新技術(shù)的應(yīng)用還不夠。

(2)現(xiàn)有水文站網(wǎng)功能還不夠完善。水文站網(wǎng)在縣區(qū)界、城市供水、灌區(qū)供水、引調(diào)水工程、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、水土保持，以及實(shí)驗(yàn)研究等方面的功能還為空白。現(xiàn)有水質(zhì)站點(diǎn)在源頭水背景區(qū)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)也為空白。

(3)在站網(wǎng)目標(biāo)方面：①州市界河的水文站滿足率沒(méi)有達(dá)到較高值，為50%；②水文站網(wǎng)在河流水資源監(jiān)測(cè)方面存在較大盲區(qū)(水文空白區(qū)的河流所占比率45.5%)，流域水資源計(jì)算的滿足率為0，水文控制情況難以滿足流域水資源量評(píng)價(jià)要求；③目前水文站的報(bào)汛需求滿足率為71.4%，為了適應(yīng)防汛部門(mén)對(duì)水文報(bào)汛的需求，還應(yīng)增加報(bào)汛水文站，提高報(bào)汛需求滿足率[3]。

(4)從水文分區(qū)內(nèi)徑流面積>200 km2的河流水文站控制情況看，現(xiàn)有水文站的覆蓋率僅為54.5%，說(shuō)明還存在大塊水文空白區(qū)，這對(duì)進(jìn)行各水文分區(qū)內(nèi)水文現(xiàn)象的分布、變化規(guī)律等水文特性研究十分不利。

4.2　優(yōu)化調(diào)整建議

4.2.1進(jìn)一步提高水文技術(shù)現(xiàn)代化

一方面對(duì)有可能改造的水文斷面進(jìn)行一定的改造，使斷面Z-Q關(guān)系盡量單值化，減少流量測(cè)驗(yàn)的人工勞作并減輕定線分析的復(fù)雜性。

另一方面應(yīng)大量運(yùn)用ADCP、電波流速儀、自動(dòng)測(cè)沙儀等新儀器、新設(shè)備，提高測(cè)報(bào)自動(dòng)化水平，提升為全市防汛、水資源管理、水生態(tài)保護(hù)及工程建設(shè)服務(wù)的能力。

4.2.2水文站網(wǎng)功能的進(jìn)一步完善

(1)水文站網(wǎng)應(yīng)在縣界、城市供水、灌區(qū)供水、引調(diào)水工程、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、水土保持，以及實(shí)驗(yàn)研究等方面設(shè)立一定的站點(diǎn)進(jìn)行水文監(jiān)測(cè)。

(2)目前，市內(nèi)珠江流域的泥沙監(jiān)測(cè)仍為空白，應(yīng)在珠江流域建立水沙研究監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。水質(zhì)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)應(yīng)設(shè)立源頭水背景區(qū)的監(jiān)測(cè)站，以填補(bǔ)其監(jiān)測(cè)空白。

(3)為了適應(yīng)目前最嚴(yán)格水資源管理工作、河長(zhǎng)制工作，以及玉溪市作為全國(guó)試點(diǎn)正在進(jìn)行的海綿城市建設(shè)等，應(yīng)加強(qiáng)縣級(jí)以上城市區(qū)域、3大高原湖泊和重要水庫(kù)的水文站網(wǎng)建設(shè)，完善測(cè)站功能，為以上工作的開(kāi)展提供可靠有效的水文支撐。

4.2.3水文站的合理裁撤

首先，對(duì)受水利工程影響的水文站，依據(jù)《水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則》(SL 34-2013)[1]，結(jié)合玉溪市實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整。

阿姑水文站目前為國(guó)家基本站，由于受上游水庫(kù)蓄水影響嚴(yán)重，建議將其調(diào)整為專(zhuān)用站；現(xiàn)刀水文站目前為中小河流建設(shè)項(xiàng)目元江一級(jí)支流大春河控制站(專(zhuān)用站)，集水面積338 km2，由于該站對(duì)下游水塘鎮(zhèn)、戛灑鎮(zhèn)、漠沙鎮(zhèn)、元江縣城洪水預(yù)警預(yù)報(bào)具有重要作用，建議將其調(diào)整為國(guó)家基本站；新莊水文站中小河流建設(shè)項(xiàng)目龍洞河控制站，集水面積359 km2，由于該站對(duì)華寧縣城及下游華西鎮(zhèn)、盤(pán)溪鎮(zhèn)洪水預(yù)警預(yù)報(bào)具有重要作用，建議將其調(diào)整為國(guó)家基本站。

4.2.4站網(wǎng)目標(biāo)達(dá)成率的進(jìn)一步提高

針對(duì)目前水文站網(wǎng)在河流水資源監(jiān)測(cè)方面仍存在較大盲區(qū)情況，應(yīng)針對(duì)流域面積在200 km2以上河流的水文空白區(qū)進(jìn)行站網(wǎng)補(bǔ)充，以便為探討各區(qū)域水文現(xiàn)象的分布、變化規(guī)律、各項(xiàng)水文要素之間，以及與其他自然地理因素之間的相互聯(lián)系提供科學(xué)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，也為流域水資源分析評(píng)價(jià)提供可靠支撐。

另外，建議在小河底河、華溪河上增加報(bào)汛水文(位)站，以完善水文站網(wǎng)的報(bào)汛目標(biāo)，為防汛部門(mén)正確決策汛情提供可靠水情信息。

5　結(jié)　論

為了適應(yīng)新時(shí)期的水文需求，為全市水資源相關(guān)工作提供科學(xué)可靠的水文基礎(chǔ)支撐，本次對(duì)全市水文站網(wǎng)進(jìn)行深入調(diào)查分析和評(píng)價(jià)、提出站網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整建議，取得了良好的效果，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)水利部.水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則：SL 34—2013[S].北京：中國(guó)水利水電出版社，2013.

[2]張家軍，劉彥娥，王德芳.黃河流域水文站網(wǎng)功能評(píng)價(jià)綜述[J].人民黃河，2013(12)：21-23.

[3]李桃英.陜西省水文站網(wǎng)評(píng)價(jià)與優(yōu)化調(diào)整[J].水文，2008，28(3)：92-94，91.