城市水文监测工作及预警系统研究

付裕 时昊

（1.呼伦贝尔市水文勘测局格尼水文站 内蒙古呼伦贝尔市 021000 2.呼伦贝尔市水文勘测局 内蒙古呼伦贝尔市 021000）

引言

这些年以来，复杂多变的气候环境对城市防汛排涝预警工作提出了更高的要求。如何在多雨季节，对城市进行防汛设施的提前布设，是非常重要的。回顾党的“十九大”精神，一定要贯彻落实相关政策，走生态文明的道路，需要城市管理者和科研工作者们拿出更高的工作热情，研究出一套完整的城市水文预警系统。

1 城市水文监测和预警系统概述

城市水文检测和预警系统应包括所在流域降雨监测、所在江河的水位、流量监测、城市内涝及排水监测等。所在流域降雨监测是指城市以上流域面平均降雨量及城区面平均降雨量监测。目前，我国中东部地区流域降雨监测站点已基本达到规范要求，只有城区降雨量监测站点较少，由于城市的热岛效应，城区降雨时空分布更加不均，因此城区雨量监测站点应适当加大密度。所在江河的水位、流量监测也已基本满足城市防洪的需要。城市内涝、排水监测是薄弱环节，基本上没有开展这方面工作。城市内涝监测是指在城区地势低洼地点设立监测点，在城区发生内涝时进行水位监测，以便及时掌握城区内涝情况。城市排水监测是指在城区主要排水口设立监测站点，掌握城区排水量、排水能力、排水水质等，并积累资料（包括排水口集水面积及分布的单位、人口等），为今后城市发展规划提供依据。

2 城市化造成的城市水文情势的影响

2.1 城市化造成流域的径流量增大

城市化的改造，导致城市水面面积越来越小，植被越来越少，很多城市地面硬化度越来越高，流域下垫面条件发生了很大改变，降水在产流过程中，植物截流、填洼、下渗等损失量都减少，致使流域产流量增大，在汇流过程中，城市的排水管网密集，路面平坦，水流在地面的汇流速度增大、汇流时间缩短，导致城市及下游河段洪水过程线变高、变尖、变瘦，洪峰出现时间提前，流域径流量增大。

2.2 城市化造成降雨的强度增加

造成降雨量增加的原因是由于城市空气受热岛效应、阻障效应、机械湍流影响，使空气流动，造成城市上空的气流逐渐变暧，使气流形成的雷雨范围也随之逐渐缩小，从而增加降水量，最终导致一些城市出现区域性极端气候频发现象，城区短历时大暴雨频率增大。

2.3 城市化过程中排水设备滞后

由于城市排水系统的设计相对滞后于城市的快速发展。随着车辆的增加，为了缓解道路交通的拥堵状况，设计建设了大量地下通道或者隧道，这些通道区域的地势比较低，如果遇到强降雨很容易出现深积水。例如，2016年，我市出现一次入汛以来的超强降雨，城市中心的北部区域受到暴雨的袭击，随着暴雨的持续全市的降雨量达到200mm，特别是城市中心区超过500mm，全市27个站降雨量超400mm，由于受到强降雨的持续影响，特别是低洼处，排水设备滞后，导致城市出现多处深积水点。

2.4 城市化影响水环境压力

随着城市人口的不断增加，同时也增加了城市的生活污染以及工业污染，给环境还来了治理压力，再加上污染治理措滞后以及投入不够，致使水资源得到污染。

3 城市水文检测和预警系统的重点分析

在城市水文系统建设过程中，做好对城市水文系统的检测和预警工作十分必要，在构建城市水文系统时，可以按照以下几点方法：

3.1 建立城市洪水预报系统

城市洪水检测和预警系统是城市水文系统的基本组成部分，在构建过程中应该做好各项监视方面的工作，利于洪水期的降水量、江河水流量等，只有这样，才能保证城市检测和预警系统的实用性能。

3.2 建立城市检测和预警站点

在城市水文检测和预警系统构建过程中，城市检测和预警站点是其核心工作，对于保证城市的安全具有重大意义。在建设过程中应该成立城市检测和预警中心，检测和预警中心能够及时调控洪水区域的水流量，建议在洪水中心多发地区建立水文站，水文站可以有效的监控河流的水位、流量等物理特征。在构建防洪水文站过程中，应该根据河流的长度、水深等特点确定水文站的个数，以便能够及时准确的掌握不同河段的水势情况。

3.3 加强对城区低洼段的检测和预警系统建设

城区低洼段的检测和预警系统建设是城市检测和预警系统构件工作中必不可少的环节。近年来随着我国城市发展速度的逐步加快，在建设过程中有时并没有很好的考虑到低洼地区的防洪措施，这对城市水文信息网的构建是十分不利的。技术人员应该根据低洼地区的实际情况，设置泄洪管道，尤其对于经常发生大量降雨的低洼城市，更是要十分注意，设置多项监测点，以便在发生洪水时及时向有关部门报告。

3.4 构建城市地下水监测网

在我国，仍有部分居民以及企业事业单位的水源依然在利用地下水资源作为供水源，一直以来地下水资源呈现超采严重的情况，从而导到地下水文地质条件也随之发生改变。有关部门根据水资源超采现象，采取了一系列的措施。比如，统计地下水储量、分布、补给及动态变化的相关规律，再结合地下水资源开发利用以及地质地面沉陷和地下水资源水质的污染变化情况以及相关数据，合理布局城市地下水监测井网和监测项目，建立监测数据库，全面掌握地下水资源的变化趋势，为城市地下水管理、保护利用提供有利信息。

3.5 构建城市水质监测网

工业废水、生活污水、农业污水等不断地排放到水体中，造成河流、湖泊、水库等水体的水质不断恶化，严重影响人们的身体健康。建立水环境监测中心，按国家或行业标准分析方法开展地表水（含农田灌溉、渔业、景观娱乐用水）、地下水、废污水、饮用水、大气降水等各类水参数进行检测尤为重要，也是实施最严格水资源管理制度的需要。

4 结束语

总而言之，城市水文工作的积极开展能为城市防汛减灾提供有力的依据，为实现人与城市和谐相处以及资源的可持续发展，政府部门应对水文监测高度的重视。但是，在水文监测工作中，仍然有许多现在科技无法监测到的问题，因此我们现阶段扔需要继续发展科技，提高水文监测的质量，为城市发展做出更多的贡献。

[1]孙长凤．刍议水文监测与促进水资源合理开发和持续利用的关系[J].黑龙江水利科技，2013，22（3）：10～12.