陕西省渭河流域水文站网建设存在问题及对策探讨

2010-09-25 07:09张小凤张长江
陕西水利 2010年2期
关键词:渭河流域站网雨量站

◎张小凤 张长江

1.基本概况

陕西省渭河流域属典型的大陆性季风气候,暖温带半湿润气候带。1956年~1995年关中地区年降水量介于413mm~951mm,多年平均670mm,具有由南向北递减的趋势;连续干旱少雨年比连续多雨年长,连续多雨期最长4年,连续干旱期最长6年,6月~9月降雨量占全年降雨量的60%左右,降雨历时相对集中,多形成暴雨洪水。洪水主要来源于泾河、渭河干流咸阳以上和南山支流,洪水具有暴涨暴落、洪峰高、含沙量大的特点,且集中在7月~9月份。

渭河流域涉及陕西、甘肃、宁夏三省(自治区),是西部大开发的重要区域。渭河又是陕西人民的母亲河,陕西境内流域面积6.71万km2,占流域总面积的50%,河长502.2km,宝鸡以上123km为上游段,属峡谷型河道;宝鸡林家村至咸阳铁桥171km为中游段,属平原型游荡河道;咸阳铁路桥至潼关河口208km为下游段,属蜿蜒型河道。

渭河属不对称水系,主要支流集中在北岸,多发源于黄土丘陵和黄土高原,源远流长,比降较小,含沙量大,主要支流有泾河、北洛河、葫芦河等;南岸支流众多,均发源于秦岭北麓,源短流急,径流较丰,含沙量小,中下游主要有石头河、黑河、沣河、灞河、尤河、罗敷河等。

2.水文站网发展与建设情况

2.1 水文站网的概念

在河流上或流域内设立的各种水文要素观测现场称为水文测站,按测验项目可分为雨量站、水位站、流量站、泥沙站、蒸发站、水环境监测站等;按服务功能分为报汛站、水资源站等。按测站性质分为基本站、专用站与实验站;天然河道上的水文站根据控制面积大小及作用可分为大河控制站、区域代表站和小河站。

水文站网是指在流域或者区域内,由适当数量的各类水文测站构成的水文监测资料收集系统。单个水文站只能控制一个点的水文要素的变化规律,其作用是十分有限的。而相互关联的多个水文站组成的网,能控制水文要素的地理分布规律。运用它所搜集的资料,能内插任何点的水文特征值。要使水文站网最大程度地发挥作用,就必须使水文站网的整体功能达到最强。

2.2 陕西省水文站网发展与建设

1949年,全省仅有水文站13处、水位站6处、雨量站28处。新中国成立初期,水位站网得到迅速发展,1952年全省有水文站31处,水位站2处,雨量站82处。1956年在水利部统一部署下开展了第一次水文站网规划,随着规划的实施,形成了统一完整的水文站网,到1960年全省有水文站102处,水位站2处,雨量站183处。60年代初因自然灾害,水文事业也受到一定的影响,1961年~1963年有近20处水文站被迫停测或撤销,1964年进行了第二次站网规划,规划的重点为区域代表站,但实施的很少,主要是恢复对因三年自然灾害而撤销和停测的站,到1976年全省有水文站105处,水位站4处,雨量站541处。1977年进行了第三次水文站网规划,重点为小河站,按分区、分类、分级原则,取代了原先采用的站群原则,到1985年,全省有水文站110处、小河站21处、水位站7处、雨量站831处。1985年进行了第四次水文站网规划,这次为全面规划,包括水质站网、地下水监测站网规划和站队结合与巡测规划,到2005年全省有水文站115处、水位站18处、雨量站742处、水质站40处、地下水监测站509处、蒸发站58处。

2.3 渭河流域各类测站站网现状

(1)渭河流域水文站分类现状

陕西省渭河流域现设有水文水位站点共47处,其中水文站37处,水位站10处,辅助淤积监测断面79处,雨量站727处,水环境监测站10处,地下水监测站132处;渭河流域水文、水位站按目的和作用分为基本站38处、专用站9处;按观测项目分为水文站37处、水位站10处、泥沙站29处、雨量站727处、水面蒸发站22处、地下水监测站132个、水量调度站26处,水环境监测站10处;按控制面积大小及作用分为大河控制站8处、区域代表站29处;按分级管理分为国家重要站8处、省级重要站18处、一般站11处。

我省范围内渭河干流水文站有拓石、林家村、魏家堡、咸阳、临潼、华县6处;水位站有耿镇、交口、渭南、陈村、华阴、吊桥6处。其中由黄委会三门峡水文局管理的测站3处,省水文局管理的测站3处,由渭河流域管理局管理的测站6处。

(2)渭河流域水环境监测断面布设现状

陕西省渭河流域共布设地表水水环境监测断面30个。其中,渭河干流13个,支流15个,水库2个,监测项目有:pH值、悬浮物、总硬度、电导率、溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、石油类等。

陕西省渭河流域共建成水环境自动监测站12个。其中,渭河干流5个站,支流6个站,饮用水源保护地1个。5个渭河干流站分别建于宝鸡魏家堡断面、宝鸡~杨凌市(区)界面、咸阳~西安市界面、西安~渭南市界面、渭河出陕潼关断面(该站为国家环保总局建设并管理);6个支流站分别建于沣河、皂河、新河、涝河、小韦河、沋河的入渭断面;1个饮用水源保护地站建于西安黑河站。以上12个水环境自动监测站已实现与省市环保部门自动监控平台联网,可以对沿渭河各市生化需氧量(COD)排放情况进行动态跟踪监测。

3.渭河流域水文站网存在问题

目前我省渭河流域水文站网布局相对合理,项目比较齐全,主要功能发挥正常,基本上可以满足防汛抗旱、水工程规划设计与运行、水资源保护与管理、水环境监测保护等国民经济建设基本需求。但站网的发展速度与经济社会发展的需求尚有相当的距离,在站网建设中还存在不少问题,主要表现在以下几方面:

(1)水文站网密度偏低。陕西省渭河流域现有水文站37处,平均站网密度为1814km2/站,基本达到《水文站网规划技术导则》允许最稀站网密度;基本上满足世界气象组织(WMO)规定的最稀站网密度要求,但泾河和北洛河站网密度偏稀,还达不到困难条件下的允许最稀站网密度,还不能完全满足我省渭河流域防洪报汛、水资源管理和水量调度对水文站网布设密度的要求。

(2)水质监测站网严重不足。水质站网在流域内省界、重要城市、重要取(退)水口、主要排污口的监测断面严重不足,控制力度较弱,不能代表水功能一级区的评价河长的水质状况,需增加站网密度,使其在干支流各水功能区段中合理分布。

(3)雨量站网密度较低。渭河流域现有雨量站727个(包括气象和防汛部门452个站),平均站网密度为92.3 km2/站,泾河水文系统现有雨量站31个,站网密度为298 km2/站;北洛河水文系统现有雨量站75个,站网密度为327 km2/站,达不到300 km2/站的布设标准,面雨量站网密度不能完全满足控制要求。

(4)水情报汛站点总体不足,防汛站网需进一步调整。干流基本满足需求,支流部分地方数量偏少,难以监控全流域雨水情变化,满足不了防汛对水情信息的需要。预报项目仅分布在泾河、渭河、北洛河重要控制河段上,大多数二级支流控制站和暴雨频发区、重点防洪区(如渭河下游渭南以东的南山支流)控制站上游雨水情站偏少,不能满足洪水预报需要,水情报汛站点总体数量和分布不能满足防汛对水情站点布设需要。

(5)水文监测站点偏少。渭河流域地表水水文站网在区域内分布基本均匀,监测项目较为齐全,泾、渭、洛河干流控制站基本合理,支流区域代表站和小河站数量偏少,地表水、地下水及水量调度区域监测站点不足,分布不合理,不能满足水资源管理和保护的需要。

(6)水环境监测站点偏少,分析设备落后。水环境监测站目前仅有10处,这些站点只涉及渭河干支流5条河流,不能覆盖整个渭河流域干支流、取水水源地、工矿企业排污口和城市河段等,致使现有的水质监测资料不能全面反映渭河流域所有河流、灌区、水库等水体的水质状况,与当前紧迫的水环境治理和生态环境建设要求不相适应。

4.渭河流域站网建设的对策

(1)稳定现有站网,着力于站网优化调整和提高监测能力。在经费投入不足,站网密度不能满足需求的情况下,应当稳定现有站网,改革测验方式方法,充分改进测验设施设备,集中力量解决现有测站监测能力不足的问题,对现有站网的功能进行延伸和拓宽。

(2)要因地制宜,合理布局。着重补充调整渭河干流和主要支流水质监测站网,为水资源管理和水环境监测提供资料。部分支流尤其是重点防洪区如渭南二华南山支流,由于山高坡陡,降雨下渗少、汇流时间短,往往在南山支流出现中~大雨或暴雨时,支流便出现洪水,应加密雨量站网,增设水文测站。加强对暴雨洪水的监测能力,做好洪水监测与预警预报工作,为各级防汛部门决策提供可靠的科学依据。

(3)加强流域与区域水文站网管理的协调统一。渭河流域在我省境内由黄委水文局、省水文勘测局、省江河水库管理局布设有37个水文站,针对这种交叉设站的现象,要充分利用这些已有水文站点作为行政区界地表水监测站点,更好地保障该区域内水文资料的可靠性,实现水文信息共享互通,避免重复设站或出现设站间距过近等问题,做到流域管理和区域管理相结合。

(4)加大投资力度,改革测验方式,改进测验设施设备。要根据水文站网的不同性质、作用和类别,研究和采取不同的测验方法、精度控制、建设标准和管理形式。尽量减少驻测,发展巡测,推广间校测和利用水工建筑物测流,扩大委托,普及固态存储长期自记。

5.渭河流域水文站网布设调整思路

5.1 水资源管理和水量调度监测站布设

渭河干流及主要支流水量监测:支流达溪河入境无控制站,应新设张家沟站作为入境控制站,在漆水河入渭河口新设柴家嘴水文监测断面;葫芦河入境无控制站,应新设杨家湾站作为入境控制站。

桃曲坡水库以上引栏济桃工程引水口应新设水量监测断面,水库出库口应新设水量监测断面,同时利用耀县、柳林水文站点达到铜川市界水量监测要求。

宝鸡市行政区内,应在金陵河新设县功水文站;在支流韦水新设杏林水量监测断面;在千河王家崖水库出库口新设水量监测断面;在石头河引红济石工程入水口新设水量监测断面,在石头河水库出库口新设水量监测断面;在渭河魏家堡渠首新设宝鸡峡渠水量监测断面。同时利用已有的凤阁岭、拓石、朱园、益门镇、魏家堡、安头、漫湾村水文站点达到宝鸡市界水量监测要求。

咸阳市行政区内应在泾河支流达溪河入市界新设张家沟水文站;在漆水河入渭河口新设柴家嘴水文监测断面,并利用现有的魏家堡、咸阳、安头、杨家坪、雨落坪、桃园、张河水文站点达到咸阳市界水量监测要求。在田峪河新设田峪口水文站;在橘河新设高桥水文站;在石川河入渭河口处设立交口镇水文站;在浐河新设常家湾水量监测断面;在零河水库出库口新设水量监测断面;在引乾济石入水口和交口抽渭渠首新设水量监测断面,并利用现有的魏家堡、黑峪口、涝峪口、秦渡镇、马渡王、临潼水文站点达到西安市界水量监测要求。

渭南市地表水量监测站点布设,应在北洛河入渭处新设南城里水文站,在南山支流赤水河新设洪水村水文站,在罗纹河新设罗纹镇水文站,在石堤河新设杏林镇水文站,在零河水库出库口新设水量监测断面,并利用临潼、华县、罗敷堡、南荣华站点达到渭南市界水量监测要求。

5.2 库区泥沙淤积研究及洪水预报

为及时掌握渭河河道监测站网布设泥沙淤积趋势,服务于站网泥沙研究及洪水预报工作,在省内渭河流域咸阳以上应新设渭於38至78淤积监测断面41处,并对现有的陕西省三门峡库区淤积监测断面及设施进行改造,其中渭河渭於44,渭拦12处,北洛河23处,主要对其断面端点桩、标志桩平面及高程控制系统进行测设,增加部分测验设备。

5.3 防洪减灾水雨情监测站网布设

在洪水灾害频发或山洪灾害易发区,大型地貌特征区应增设雨量站或水文站,满足防汛抗洪对水雨情信息的需求。

在渭河、泾河、北洛河水系共增设25处水文站,99处雨量站,特别是渭南以下南山支流重点防洪区增设5处水文站,分别是赤水河设洪水村站、罗纹河设罗纹镇站、石堤河设杏林镇站、长涧河设华山镇站、皇甫河设皇甫峪站。

5.4 水资源保护及生态保护监测站网布设

增设省界、重要城市、重要取(退)水口、主要排污口的水质监测断面85处;改建地下水水质监测站132处,增设监测站66处,项目设置为水位及水质常规指标,加强现有西安、宝鸡2处实验室的改造和新建渭南实验室,建设4个大中城市重要水源地水质监测自动系统。

6 结语

水文站网建设的原则是“根据需要和可能,着眼于依靠站网的结构,发挥站网的整体功能,提高站网产出的社会效益和经济效益”,按照基本水文站网和水文调查相结合的原则,以适当的布站数量和合理的布局,满足在时间、空间上提供水文信息的要求,在现有站网的基础上,通过调整和补充,形成布局较为合理和科学的各类水文监测站网,制定整体功能较强的站网结构和合理的站网密度,以最经济合理的测站数目,最科学的位置,达到控制水文要素的时空变化规律的目的,满足渭河流域经济和社会发展的需要。陕西水利

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