丁素媛
(濟南市水文中心,山東 濟南 271100)
玉符河是濟南市境內(nèi)黃河支流。因《水經(jīng)注》得名為玉水,發(fā)源于歷城南部山區(qū)。干流河長40.40 km,玉符河河道平均比降9/1 000,流域河網(wǎng)密度0.26 km/mk2。
研究調(diào)取了2022年1月—2023年5月,山東省濟南市玉符河流域工程的水文監(jiān)測的平均數(shù)據(jù),進一步確定當前研究流域的水文監(jiān)測情況。具體可見圖1。
圖1 玉符河流域工程的水文監(jiān)測深度及位移量曲線圖
由圖1可知,報警值:①累計沉降量達到50 mm,變化速率3 mm/d。②累計位移為負值表示向內(nèi)側(cè)位移。從水文監(jiān)測結(jié)果來看,現(xiàn)狀一些彎轉(zhuǎn)曲水流區(qū)段,水流流態(tài)不穩(wěn)定。局部可能存在較大的沖刷位移,因此,需要推測安全的沖刷深度。目前的防洪系統(tǒng)還不夠充分,玉符河流域內(nèi)的大部分區(qū)域仍然受到洪水的威脅。即使在已經(jīng)實施了結(jié)構(gòu)性措施的地方,洪水的潛在風險仍然存在。
從上述情況分析,仍然需要對大部分區(qū)域采取有效防洪措施。進一步推出水位安全的沖刷深度:沖刷計算及基礎(chǔ)最小埋置深度,沖刷深度:一般沖刷線深度=18.59×10-1m,局部沖刷線深度=9.29×10-1m,總沖刷線深度=27.88×10-1m,流量:Q1%=743.40 m3/s,流速:Vs=1.42 m/s,水位:Hs=1 193.02×10-1m,壅水高度:△z=1.47×10-1m,安全高度:△h=0.50 m,河槽一般沖刷深度為=18.59×10-1m,局部沖刷深度=9.29×10-1m。除此之外,因部分地區(qū)保護設施往往不合適,而防洪系統(tǒng)通常只建在沒有提供封閉防御區(qū)域的地方。因此,玉符河流域人口最密集的城市地區(qū),需要給予充分保護,從而避免受洪水的影響。
2.2.1 水質(zhì)的化學特征
由表2中的內(nèi)容可知,玉符河流域水質(zhì)PH值呈弱堿性,礦化度低屬淡水,總硬度軟水,水化學類型為CⅢca,即重碳酸鹽鈣組Ⅲ型水。
表2 玉符河流域水生態(tài)化學特征表
2.2.2 玉符河流域水質(zhì)現(xiàn)狀評價
本研究監(jiān)測結(jié)果顯示,氨氮達到了Ⅱ類,說明水體中有機物及無機物輕度影響,水體未受有毒及有害物質(zhì)的污染。其它指標均為Ⅰ類,水質(zhì)綜合評價為Ⅱ類,能夠滿足農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)及養(yǎng)殖用水的需求。具體見表3所示。
表3 玉符河流域水質(zhì)現(xiàn)狀評價表
此研究項目中,能夠明確現(xiàn)有水位波動較大,玉符河流域在水文監(jiān)測過程中,應對這種水情波動,做出相應的有效治理規(guī)制。如堤壩安全水位,以及雨水不斷加大的情況下,水位波動情況,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,提前進行防護治理,保證水位波動能夠在安全范圍內(nèi)。除此之外,玉符河流域的生態(tài)監(jiān)測,也應形成實時監(jiān)測,對于氣候變化,來流經(jīng)流域交通帶來的污染,對于玉符河流域的影響等,均需要通過建立實時監(jiān)測網(wǎng)。各監(jiān)測點,均應設定監(jiān)測標準,配備相應的監(jiān)測設備,并定期進行檢查及核對,保證數(shù)據(jù)的準確性。另外,為了保證水文監(jiān)測生成的數(shù)據(jù)質(zhì)量達標,還需要對各主體監(jiān)測人員的技術(shù)能力進行校驗,保證監(jiān)測人員對于各科學數(shù)據(jù)的傳送,能夠快速啟動分析,并定位需要治理流域的實際情況。因此,需要水文數(shù)據(jù)向監(jiān)測分析機構(gòu)公開,形成聯(lián)動治理機制。在科學監(jiān)測環(huán)境中,生成的不同數(shù)據(jù)集實際上可以高度互補。然而,在實踐中,多中心的監(jiān)測和治理方法不可避免地會導致一定程度的冗余。這種冗余對于提高玉符河流域工程流域治理系統(tǒng)的健全性具有潛在的巨大價值:如果監(jiān)測中的一些節(jié)點出現(xiàn)故障,其他節(jié)點可以接管。同時,冗余與效率優(yōu)化不一致,因為任務中的任何重疊都會消失。理想的冗余級別將取決于上下文。
山東省濟南市玉符河流域涉及面較廣,應引入多利益主體的監(jiān)測參與,而不是單方面某地監(jiān)測機構(gòu)的單一監(jiān)測。從由政府區(qū)域網(wǎng)絡主導的水文氣象監(jiān)測,演變?yōu)槎鄬哟?、多用途監(jiān)測的多中心水文治理規(guī)劃路線。特別是在流域監(jiān)測及治理方面,多中心治理可能是傳統(tǒng)的綜合水資源管理模式的替代方案,該模式使用集中、分級的指揮和控制監(jiān)管制度。多層次、多用途監(jiān)測的多中心治理規(guī)劃的形成,首先需要聚集利益體,研究中玉符河流域工程涉及的是當?shù)氐娜罕姡摿饔蜃鳛樯鷳B(tài)走廊,承載著城市區(qū)域內(nèi)泉水補源的責任;因此,涉及的是廣大公民,這部分人群應意識地參與到該流域水文監(jiān)測及治理中來;由政府引導廣大公民建立這種責任感。其次是多用途監(jiān)測,不同利益方確立后,需要確立流域的用途,根據(jù)利益方的用途,也同樣建立起多用途的監(jiān)測,保證流域內(nèi)的水質(zhì),能夠滿足多用途方的需求,持續(xù)推進達成多中心治理的目標。
通過研究分析得到如下幾點結(jié)論:①治理規(guī)劃的合理提出,需要做好水文監(jiān)測工程。②玉符河流域工程的水文監(jiān)測及治理規(guī)劃,主要是明確現(xiàn)代化科學技術(shù)在監(jiān)測中的運用。將利用科學技術(shù)手段獲得的信息,通過快速分析提供治理規(guī)劃者,保證水文治理規(guī)劃的合理性。③水文監(jiān)測中應形成多層次、多用途監(jiān)測的多中心治理規(guī)劃。