鞍山城市区用水对城区中小河流水文测验带来的影响

曹世文

（辽宁省鞍山水文局，辽宁鞍山114039）

鞍山城市区用水对城区中小河流水文测验带来的影响

曹世文

（辽宁省鞍山水文局，辽宁鞍山114039）

受城市建设速度不断加快及人类活动的影响，城区中小河流的水文测验工作因此增加了诸多困难，致使水文测验及整编精度都受到了不同程度的影响。因为这些影响因素无法改变，就必须要改进测验和整编方式，从而提高水文资料的精确度。文章就鞍山市城市田水对城区中小河流水文测验带来的影响进行分析并给出建议。

城市用水；中小河流；水文测验；误差分析；成果分析

近年，随着鞍山市城市建设的飞速发展，城市人口不断增加，工业和城市第三产业也加快了发展的步伐。鞍山市市区总人口155.8万人，市区GDP达860亿元，经济增速（GDP）平均达8.6%。社会经济指标的不断发展带来的是城市的供、用水量不断的增加，产生的生活和工业废水对河道生态环境和水文测验都带来了较大的影响。文章着重分析鞍山市市区居民生活及工业生产产生的废水对市区内中小河流南沙河水文监测产生的影响及误差分析。

1 概 况

南沙河是太子河一级支流，自东向西横穿鞍山市市区。其发源于鞍山市千山风景区仙人台，高程708.3 m，上游有大孤山、石桥子、千山、眼前山、胡家庙和风水山等六条支流，在立山区沙河镇陈家台村与其它几条支流汇合，经过市区后在达道湾郎家厂村穿越沈大公路流入辽阳县境内，于下口子入太子河，干流全长69 km，流域面积458 km2，平均坡降1.67‰。本市境内河长38.7km，流域面积325 km2。

立山水文站作为南沙河上的控制站担负着该河流水位、流量、泥沙、降水、水文调查等项目的测验工作。下文将利用立山水文站的监测资料来分析居民生活和工业生产产生的废水对水文站水位观测及日平均流量的影响及误差分析。

2 监测资料来源

立山水文站水位是采用超声波式水位计远传观测，低水流量测验采用传统的流速仪涉水施测。

水位观测1—5、10—12月份每日8时、17时观测两次，6—9月份每日8时、20时观测两次，如遇有降水过程将根据洪水的涨落加密观测频次。流量监测平水期平均5～7 d施测一次流量，汛期如有洪水过程将根据水位起涨及峰顶增加流量施测次数。根据全年的水位和流量监测资料最后计算全年的径流量、日平均流量等水文数据。

立山水文站测验断面上游有入河排污口20余处，所排废水基本为大生活废水，有少量工业废水，全年入河废水量达到4 000～5 000万m3，占南沙河全年径流量近50%。所以废水的不规则排放势必会对水文站的基本测验带来较大影响。

3 成果分析

选取2014年立山站的观测资料来进行分析，为了消除降水的影响，选取2月份资料作为典型分析。计算成果见表1。表1中的人工观测水位计算即2段制观测（8时和17时）数据计算成果，水位计记录水位计算即24段制（自计水位记水位变化低于3 cm每一小时采集一次数据，并存储与数据库内）观测数据计算成果。日平均流量值是根据一元三点插值法推求各级水位下的流量，并根据观测水位用面积包围法计算得出日平均流量值。目前立山站即用此方法进行水文资料整编来计算逐日平均流量和平均水位，并推求出年径流量。

表1 2段制观测及24段制观测计算水量差值表

由于上游排污口较多，在这里选取1处较大排污口（曙光排污口）作为典型排污口进行分析，并绘制排污流量过程线，详见图1。

图1 污水口排污流量过程线

2月份为枯水季节，降水较少，所以采用立山水文站2月份的资料作为典型分析，其水位变化过程见图2。

图2 立山站2014年2月份6—10日水位过程线

根据上面的监测成果及排污过程线和水位过程线分析可得出如下结论：①立山水文站全年的水位观测受上游城市入河排污口排污影响较大。因选取2月份水位资料，基本不受降水影响，测验断面上游也无水利工程影响，其水位不应有较大变化，但从其水位过程线看水位变化较为剧烈，主要体现在全天排污高峰从中午前后开始至傍晚达到峰值，此时的水位变化较大，每天2段制观测将出现最高水位和最低水位可能无法观测到；②利用水位计记录的水位数据进行整编计算的日水量值小于人工2段制观测的水位数据进行整编计算的日水量值。其中单日水量最大偏差达18.4%，月水量偏差达4.0，2段制观测计算的水量值偏大，影响径流量精度；③平水期整编方法需要改进。平水期采用连实测流量过程线法整编，推求逐日平均流量。若测流时间不当，势必会造成日平均流量系统偏大或偏小；④立山站测验断面上游排污口数量众多，每年汛前和汛后各监测一次流量，监测频次过少，不能计算出更精确的废水排放量，导致还原计算天然水量出现较大误差［1］。

4 建 议

通过上述结论的分析，建议受城市排污影响测验的中小河流水文站能够从以下3点改进测验和整编方法，从而提高水文资料的精度：①水位观测一定要实现自记水位计观测，避免每日2段制观测水位，通过自记水位计加密水位的观测次数，根据每日水位变化规律增加观测段制，控制完整的水位变化过程；②尽量使用一元三点插值法来推求平水期流量，减少使用连实测流量过程线法推求流量。这样有了完整的水位观测数据就能够计算出更加精确的日平均流量值；③提高水文调查的精度，每个测验断面以上或区间均有农业用水、工业用水、跨流域引水及入河排放废水等其他水量汇入到本测验断面。为了做好水量还原计算，就要提高水文调查的精度，对以上或区间的其他水量要做好充分的调查工作，尤其是排污口较多的测验断面，要加密排污监测的频次，实现每月至少1～2次监测，以提高还原后天然水量的计算精度。

［1］田万荣，等.新疆中小河流水位测量关系定线精度现状分析及对策［J］.黑龙江水利科技，2006，34（06）：222－223.

P332

B

1007－7596（2015）05－0127－02

2014－10－31

曹世文（1979－），男，辽宁鞍山人，工程师，主要从事水文监测、水文资料整编、水资源管理等工作。