□王择明(河南省水文水资源局)
河南省地跨长江、淮河、黄河、海河四大流域,水文资料划分到10个卷册的《中华人民共和国水文年鉴》(以下简称《水文年鉴》)中,《水文年鉴》是国家重要的基础档案资料,是水文部门向社会提供的一项重要文献,是水文人辛勤劳动的结晶。水文资料是防汛抗旱、水利工程规划设计、水资源开发利用、科学研究和国民经济建设的重要依据。
水文站收集的原始资料是观测时的瞬时情况,有些资料在时间上是离散的,由于自然或人为影响,不可避免地存在着误差或未能把握最合理的测验时机,所以原始资料不能提交生产部门使用,需要运用水文的专业整编技术和方法进行处理,形成连续的数据,才能向社会提供服务。
水文资料整编是对原始水文资料按科学方法和统一规格进行整理、分析、统计、审查、汇编、刊印等工作的总称。原始水文资料到《水文年鉴》须经过整编、审查、复审、汇编、刊印5个阶段,各阶段可以发现水文资料存在的技术或非技术问题。因此,水文资料整编工作是必不可少和非常重要的。
水文资料整编中,资料质量的主要影响因素如下:
新参加工作的同志,要进行针对性地岗前业务培训,学校的理论教学,教给了学生理论知识,而岗前培训则可以实现理论知识向工作实际需求的转型,让新同志对水文工作的认识由感性到理性,由陌生到熟悉,为今后的测验、整编、报汛、水资源等工作的开展提供良好的开端。
调研发现,接受过系统地岗前培训的同志,在资料整编工作中上手快,动手能力强;未经过培训的,则要花费很大的精力进行指导、实践。因此,系统性的岗前业务培训是非常必要的。
为做好水文资料整编工作,河南省水文局对于上级水文部门的技术要求,应及时组织勘测局及水文站贯彻执行,采取措施保证资料整编的进度和质量,做好全省水文资料整编的准备工作。
1.2.1 问题反馈
汛前把发现的上年资料的测验和整编问题总结下发到各勘测局,存在问题的资料提出合理的处理办法,对特殊情况的水文站及时进行业务指导。
1.2.2 技术标准
组织水文资料整编专家,制定省水文资料整编技术标准,对各表项的计算方法、有效位数、附注说明做出具体规定,各种整编表项的填写做出明确说明和要求。
1.2.3 交流平台
为便于水文资料整编工作交流,建立河南省水文资料整编群,为全省水文技术人员及时联系沟通整编中的问题提供平台。
1.2.4 学习培训
组织全省业务骨干及时学习相关规范,结合水文资料整编存在的问题,对资料整编技术标准提出改进措施。
1.2.5 转变工作方式
组织人员开发数据校对软件,改变完全依靠人工审查水文数据的局面。各勘测局利用数据校对软件对水准测量数据校核并打印;根据水文特性,把握规律,通过图、表,从合理性方面对资料进行审查,不合理的数据和问题很直观的反应出来,既保证数据质量,又节省审查时间和经费。
水文资料整编常见问题可分为测站管理、水利工程影响、新仪器使用3大类。
勘测局在河南省水文局和水文站间起着桥梁纽带的作用,只有加强对测验整编的质量管理,注意技术人员的学习和培养,要求水文站严格执行技术规范,坚持“四随”制度,对整编中发现的测验、整编问题,积极采取措施,才会提高测验和整编的资料质量。
如果对水文站的业务疏于指导和管理,存在的问题做不到上传下达,测验整编问题得不到及时解决,资料质量就会下滑;典型的情况就是,审查资料时每年都发现同一水文站的同类问题,却一直得不到改进。整编中资料出现的共性问题主要如下:
2.1.1 水位资料
水位原始标有插补符号,但有水尺读数,前后矛盾;有水和河干的分界处理不合理,断面断流时间的确定缺少资料佐证;全年一段制观测水位,无实测流量测次,流量按零处理,缺少数据证明。
2.1.2 实测流量资料
实测流量计算表填写缺少仪器检定后使用时间,测深方法、起点距计算方法填写不统一,特殊情况下的测流情况缺少说明,无法分析误差。
水位级相同,不同流量测次间的水深相差较多,未分析原因,引起流量误差大。低水流量测速垂线和测点布设稀少,不符合测验规范要求。浮标系数、半深系数、水面系数、糙率等水文参数采用理论值,缺少对比试验数据。
年初、年末的流量、水位接头及推流曲线之间接头不符合水文规律。
2.1.3 大断面资料
大断面水准测量成果填写不全;起或终点桩位置不固定,致使高程变化,断面变化未加说明,无法进行河道演变分析和大断面测量误差评定。
2.1.4 水量调查
缺少水量调查,断面之间水量不平衡,断面过水量主要为跨流域调水时,径流系数偏大,资料明显不合理,因未调查跨流域过境水量,分不清跨流域调水或本流域产流水量,资料使用价值不高。
由于人类活动的影响,不少水文站的测验工作受工程影响严重,需要认真探索,改进测验方法,方能取得明显效果。
统计分析2012年度资料,全省62处水文站受水利工程影响严重,占全部水文站的44%。水位流量关系紊乱,部分断面流速较小,测验困难,无法控制流量过程,数据失去代表性。
受水利工程影响的断面多采用连实测流量过程线法推流,而此法对测流精度要求高,受单次流量测验成果影响大,但目前大部分断面一点法测流较多,资料误差大,无法满足定线要求。
有些水文站受工程影响后,采用临时断面测流,与基本断面集水面积相差20%以上,已不属同一资料系列,资料失去代表性,无法整理和分析使用。
分析发现,受上下游水闸影响的水文站,测流时机的把握,推流方法的选用,推流换线的流量接头,是测验整编工作的关键节点,这种情况下应增加开闸期间的流量测次,控制流量过程的基础上,才能更加得心应手地选用推流方法。
目前,河南省主要使用的新仪器有电波流速仪、全站仪、ADCP流速仪、翻斗式自记雨量计。
电波流速仪的原理和浮标测流类似,用于测流时,水面系数仍采用浮标系数,由于缺少必要的比测分析资料,计算出的数值误差较大。
全站仪在大断面上的使用,起点桩高程精度不能满足测验和整编规范要求。
ADCP流速仪低流速时超范围使用,参数设置不合理,有些水文站存在未进行试验比测,无法控制流量过程,资料代表性差,数据输出格式不统一,资料无法整理等问题。
翻斗式自记雨量计观测精度0.50mm,达不到控制雨日过程的降水量观测精度要求,需要制定翻斗式雨量计观测资料参加整编的整编办法,优化站网,按需要和用途,对站网划分等级,修改水文站测验任务书,以便替代人工委托雨量观测站。
新颁发的行业规范,及时配至水文站,满足工作学习需要。加大新职工的岗前培训力度,水文站站长实行岗前培训,技术人员要定期培训,逐步提高业务水平。
为了适应水文形势的发展,要建立一整套切实可行的业务考评制度,各种措施落实到位,对业务实行奖罚制度,改变水文业务水平下滑的现状。
资料出现问题的原因,一方面是测验断面受各种因素影响,断面条件已发生变化;另一方面是测验任务未及时调整,平原区堰闸站、水库站仅某断面有沙量测验任务的,都应及时调整。
受工程影响的断面,已失去天然河道的水文特性,水位资料受人为控制,使用价值不大。要么以控制水量为主,适当增加流量测次,采用连实测流量过程线法推流,计算水量;要么迁移断面,以满足搜集水文资料的需要。
随着经济社会的发展,工农业用水量逐年增加,占断面过水量比重加大,由于没有按任务书要求进行断面上游(区间)的水量调查,仅有基本断面流量资料,不能满足水资源分析、计算的需要,影响水文资料质量。
每年各卷册水文资料汇编工作结束后,河南省水文局都及时把各级资料审查中发现的测验和整编问题及处理意见下发到各勘测局,问题的解决需要各级水文部门积极采取措施,针对问题认真落实改进。
新仪器在全省使用前,要制定涵盖比测试验,各类参数、系数率定,收集的数据质量评定,电子数据输出格式,原始数据的审查、保存、归档,出现问题后的补救措施等内容的使用规程。
总的来说,水文资料质量是水文行业水平的真实体现,其影响因素很多,把好水文资料的质量关,才是水文行业的立足之本。