杨丽君
(丽水市莲都区水文站,浙江 丽水 323000)
浅谈好溪沿岸工程建设对黄渡水文站水文测验工作的影响
杨丽君
(丽水市莲都区水文站,浙江 丽水 323000)
好溪沿岸工程建设,结束了黄渡水文站60 a的水文观测历史。从该站现状变化出发,以实测水文数据、实景影像资料为依据,分析工程建设对水文测验工作产生的影响及好溪水沙情势变化。提出建议,旨在引起对水文工作的重视,有效减小和规避对水文测验工作的影响,使水文基础性工作顺利开展。
好溪;工程建设;水文测验
水文测验工作有效服务于工程建设,而工程建设则可能对水文测验产生了不利影响。2013 — 2014年,330国道莲都至缙云段公路改建工程,黄渡撤渡建桥及接线工程,改变了黄渡水文站的测验条件,基本断面、控制断面、流量和单样含沙量均发生了变化,破坏了原有水流沙情势的稳定性,给年底该区域内的水文测验、资料整编、流域水文预报造成了一定的困难。2015年1月1日起,经浙江省水文局批准,黄渡水文站测验项目停测,该站60 a的观测历史因此终结。
2.1 水文站概述
黄渡水文站设于1955年3月,是国家基本水文站,2005年在原址改造重建,2006年初开始正常测报。2011年3月,受330国道莲都至缙云段公路改建工程影响需异地选址迁建,总体方案经省、市、区3级水文部门领导及专家确定。同年6月,因与丽水市南明湖总体建设规划冲突而重新选址,秋塘村为新站迁建地。新迁建地址在黄渡水文站下游,距离原址约3.0 km。中间无小支流汇入,控制性、代表性依然较好。新站2015年3月开工建设,项目总投资810.80万元,2016年12月28日完成竣工验收,2017年1月1日正式投入使用。以浙江省水文局2008年1月下达的测站任务书为准,观测项目有降水量、水位、比降水位、流量、单样含沙量、浮标。流域面积1 270 km2,干流长度117.0 km,流域平均宽度11.0 km,流域平均高度474.00 m,流域平均坡度0.360,河道平均坡度2.43‰。是瓯江流域的区域代表站,为掌握该流域的水文信息和探索其变化规律,长期收集水文资料。为防汛防旱、水资源综合开发利用、水环境保护提供科学依据。是水利工程和其它工程建设的前期开发和后期管理站点,为国民经济建设和社会服务。
黄渡水文站位于浙江省丽水市莲都区岩泉街道黄渡村,毗邻330国道。站房和缆道房均坐落于好溪右岸。河流由东北流向西南,多急弯,两岸均为高山,右岸为丽金公路,测站上游3.0 km处有严溪流入,23.0 km处有溶溪江流入,测站下游5.0 km有好溪堰滚水坝1条。下游12.0 km在厦河村附近流入大溪。河流两岸大部分是黄色黏土,部分是岩石粗砂土,在较平坦处为浅黄色细砂土,河床以砾石、卵石为主。
2.2 公路工程概述
330国道莲都至缙云段公路改建工程。原公路一侧傍山一侧临水,弯急坡陡、双向二车道,是330国道的交通瓶颈。2011年,为完善丽水市、莲都区、缙云县公路网络布局,提升公路网的整体服务水平,推进城镇化建设,促进沿线区域经济社会和旅游业的发展,及完善“进丽入闽”通道,该段公路改建工程获省发改委批复,为一级公路设计标准。沿原路拓宽改造,路基宽度24.5 m,路线全长24.0 km,设计时速80 km/h,2011年底项目正式启动。2013年下半年起对黄渡水文站水文测验工作影响明显。
黄渡撤渡建桥及接线工程2013年6月起动工修建。为解决附近村民摆渡过河的不便,在测验断面下游,距离控制断面约200.0 m处建桥。从工程开工至2013年9月中旬,水位低且较为平稳,水文测验工作没有受到施工影响。9月底,在距离控制断面下游约150.0 m处的河床修建拦水堰,据观测黄渡水位62.81 m时,河水漫过拦水堰,中高水流量测验受到其阻水影响。该桥工程量小,但几经施工与停工,经历多次不同程度的开挖、堆积、填置及2014年8月20日丽水特大洪水的冲刷,河岸、河床形态变化较大,年底低水流量测验受到影响。
随着330国道莲都至缙云段公路改建工程的实施和推进,至2014年,测验基本断面及控制断面内的右岸变化复杂,再加上上游300.0 m处三合溪电站发电影响,水位变化频繁,测流时机及过程难以掌握和控制。天然输沙率、输水量变化过程破坏,洪峰、沙峰过程不相应。
3.1 基本断面、控制断面变化
3.1.1 基本断面
根据黄渡水文站断面测量记载簿,整理绘制2005年12月12日至2012年8月20日共计16次大断面图(见图1)。由图1可知,在无工程施工影响的天然流域状态下,基本断面变化幅度甚小,变化轻微,属于河床冲淤状态下的自然变化。
图1 黄渡水文站2005 — 2012年基本断面变化图
根据黄渡水文站断面测量记载,绘制2012年12月3日至2015年5月5日共计8次大断面图(见图2)。由图2可知,断面右岸变化幅度较大。2015年5月5日所测断面为公路路基修建好的最终断面,按同级水位测算,断面缩小16.7%。
图2 黄渡水文站2012年底至2015年5月基本断面变化图
3.1.2 控制断面
从2012年底开始,黄渡水文站控制断面范围内右岸开始受到工程建设一系列挖、填、倒、堆、置、埋等施工影响。控制断面变化实景拍摄见图3。2013年11月至2015年8月基本断面下游150.0 m处,黄渡撤渡建桥及接线工程,修建了拦水坎、引水坎和围堰,河岸变化大。
图3 黄渡水文站控制断面变化实景拍摄图
3.2 影 响
3.2.1 水位、流量
根据《浙江省水文测站任务书》的要求,黄渡水文站流量监测全年不少于50次,精测法不少于3次。每5 a完成本站常测、简测方案修正分析;测次及测次分布应满足全年定线要求。流量测验使用SWK -Ⅱ型水文缆道控制台测流,2013年施测流量58次,全部测次进行整编。2014年施测流量64次,58次进行整编,舍弃6次。2013,2014年,黄渡水文站水位—流量关系曲线均为2条线(见图4)。2014年8月17日,330国道莲都至缙云段公路继续向下游施工,河床右岸控制断面近500.0 m范围内,树木、毛竹、杂草被清理,河床被平整,河床糙率发生重大变化。
图4 2013,2014年黄渡水文站水位—流量关系曲线图
3.2.2 单样含沙量
根据《浙江省水文测站任务书》的要求,单样含沙量全年测次不少于200次,以能控制含沙量变化为原则。2013年底及2014年,部分时段单样含沙量出现异常,不附合规律。有代表性摘录2014年4月(上)、5月(上)、6月(下)、8月(下)部分水位、流量泥沙过程线见图4。相应区间上游降水量情况因数据分区域保管,不做提供,仅摘录本站部分相应降水量情况,2014年黄渡站4月(上)、5月(上)、6月(下)、8月(下)逐日降水量见表1。
图4 4月(上)、5月(上)、6月(下)、8月(下)部分水位、流量泥沙过程线图(测站以上59.21 m)
表1 2014年黄渡站4月(上)、5月(上)、6月(下)、8月(下)逐日降水量表
3.3 测验因素分析
3.3.1 水位、流量
影响水位变化的因素主要决定于水体自身水量的变化,约束水体条件的改变,以及水体受干扰的影响等因素。黄渡水文站受工程影响水位变化主要表现在约束水体条件的改变方面。330国道莲都至缙云段公路改建工程致使河道右岸大量开挖、填埋和堆置。黄渡撤渡建桥及接线工程河道左右岸均有开挖、填埋和堆置,且横跨河床修有拦水堰。2014年8月17日起河床右岸控制断面近500.0 m范围内,树木、毛竹、杂草被清理,河床被平整,河床糙率发生重大变化引起水位变化。
流量是反映水资源和江河、湖泊、水库等水量变化的基本资料,也是河流最重要的水文要素之一。黄渡水文站采用缆道流速仪测流。由图2可知,黄渡河道断面右岸发生重大变化。工程施工使得河道坡度、糙率、水深均处于不定时的变化中。同时,受基本断面上游400.0 m处三合溪水电站的发电影响,河流中的水流大多呈紊流状态。中、低水测流难度增大,常常出现同一水位级在不同时间内右岸状态不同,第一条测流垂线的起点距不同,右岸的垂线流速均发生不同变化。2014年8月17日控制断面内发生的施工行为,河床糙率突变。同时遇 8月20日丽水特大洪水,水位流量关系线迅速变化(见图4)。
3.3.2 泥 沙
泥沙运动受到本身特性和水力条件的影响,同样存在脉动现象,而且脉动的强度更大。在水流稳定的情况下,断面内某一点的含沙量随时在变化,受流速脉动的影响,而且还与泥沙特性等因素有关。悬移质含沙量在垂线上的分布,一般是从水面向河底呈递增趋势。悬移质含沙量沿断面的横向分布,随河道情势、横断面形状和泥沙特性而变化。在复式断面或有分流漫滩、水深较浅、冲淤频繁的断面上,含沙量的横向分布将随流速及水深的横向变化而改变。黄渡水文站泥沙测验采用积深法,单沙采用2 000 cm3瓶式,在右岸位置30.0,60.0 m处取样,全年泥沙测验不少于200次。330国道莲都至缙云段公路改建工程全程在河道右岸施工,控制断面右岸形态时常发生改变,2013年起,泥沙测次已相当混乱,中低水期单沙过程线与水位过程线不相吻合。
黄渡水文站是好溪流域唯一的基本流量站,稳定性、代表性相对较好。工程建设影响水文测验,水文测站为建设发展让步迁移,未按先建后拆的方案先行发展,原因诸多。一是行业局限,缺乏认知度。水文测验是水文工作最基本、最重要的单元,而水文测站是水文行业的最基层单位,公众认知度不高。二是330国道莲都至缙云段公路改建工程为政府打通公路网络布局,提升公路网整体服务水平,促进区域经济发展的重要举措,其重视与扶持力度高于一般项目。三是与测站相关的重大工作事项均由上级领导决定,决策层缺少对水文测验工作的专业性理解,与实际脱节。四是工程建设单位前期未广泛征求水文站的专业意见,建设中缺乏与水文站的协调与沟通,致使测站迁移工作陷入被动。五是施工单位抢工期,赶进度,野蛮施工,缕缕破坏水文测验设施,日常测验工作受阻,并以管理单位和建设单位已作出赔偿为由对测站工作人员的劝阻不予理睬。六是测站被迫迁移,新站选址、报批、征地、经费、设计、建设等一系列问题需要逐步解决。
水文测验是对境内江、河、湖泊、水库、河口等水文循环中各个水的动态要素进行长期、持续的观测、调查,并对测验资料进行整编、积累、存储等,以寻求水循环规律和缓解水危机的措施,保障未来经济建设和资源开发的需求;运用长系列的水文基础资料进行国家或区域水资源变化规律的研究,为合理开发利用水资源、有效保护水环境提供可持续发展战略的科学依据;为组织防汛抗洪、抢险救灾提供及时准确的决策性水文情报预报信息,发挥参谋作用,保障国家和人民的生命财产安全等。黄渡水文站水文测验工作受工程建设的全面影响,可知水文测验工作的艰难。
因此提出以下建议:一是加大水文工作的宣传力度。水文是一项传统的专业性工作,又是一项与水利中心工作和社会经济发展密切相关的基础性工作,让公众更多地了解水文工作,让政府、领导重视和尊重水文测验工作的基础性和重要性。二是在事关水文发展的重要事项上,决策层应切实倾听和接受水文专业人士的建议和意见,了解实情、尊重发展、有效决策。三是加强宣传贯彻水文相关法律、法规、政策,加强对水文测站的保护力度,切实落实对破坏水文工作的教育、惩治力度,保护水文测验范围和测验设施。四是涉水工程建设影响区域水文测验工作时,在规划初期,应重视与水文站的沟通和协调,尊重水文测验的特殊性,做到互利双赢。工程建设过程中,保证水文工作正常进行,相关部门应加强现场协调和沟通,减少影响。五是对于可预见的工程建设影响,水文测站应研究和推广新科学、新技术,改变传统的水文测验方法,确保水文数据的持续性,保障水文资料的系列性。
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(责任编辑 黄 超)
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杨丽君(1980 - ),女,工程师,大学本科,主要从事水文测验和资料整编工作。E - mail:57704430@qq.com