丁秀杰
(沂水县水利局,山东 沂水 276400)
为保障大型灌区水文监测改造工程建设的连续性,确保灌区灌溉效益的充分发挥,增强工农业综合生产能力,实现灌区的均衡受益,完善灌区工程建设,对工程所涉及的水文设施进行建设非常必要。
目前,灌区水文监测现状与构造一个真正意义的灌区水文监测系统还存在较大差距:
1)监测内容单一,站网功能不完善,监测项目主要局限于河、渠水量和地下水常规项目。
2)监测行为不规范,多数监测资料未经必要的审查认定,缺乏公信度,可靠性较差,成果精度不高,大多只适用于宏观控制。
3)站网布局缺乏科学论证和统一规划,灌区水文监测和计量资料严重不足,主要表现在监测站点稀少,存在大量的监测空白区。
4)水管部门虽有较庞大的渠道水量计量体系,但多侧重于重要分水闸口的监测。支渠以下的灌区内部缺乏系统的水量量测设施,部分地区并未实施水量监测。
5)监测资料分属于不同单位、部门所有,难以实现监测信息的共享。
6)在监测设施设备水平低、信息时效性差等灌区水文监测状况下,灌区水平衡分析研究系统缺乏必要的基础资料,模型参数难以可靠识别,分析计算难以提高精度,研究成果难以获得科学的结论。
地表水监测站网工程设计中灌区水文站测验河段基础设施主要包括如下两方面:
1)水准点:按照水文普通测量相关规范的要求,灌区水文站每站需增设水准,基本水准点应设在历年最高水位以上,水准点应按照规范埋设,在砌筑挡土墙之前必须把回填土夯实,并预制正方形保护盖板。根据规范要求,需从国家水准点引测本站水准点高程。
2)地形测量:为了掌握各测站现行断面情况,需对每处测验断面重新进行地形测绘,每处测验断面按上下游1000m布置,河宽测绘至大堤外坡脚。
水位观测设施包括水尺、雷达水位计基础及支架。根据水位观测需要及断面实际情况,每处水文站基本测验断面设置直立式水尺4支,水尺埋设应符合水位观测相关标准。每处水文站基本水尺断面附近建设雷达自记水位基础及支架各1座。水位自动观测设备主要有弦振式压力水位计、超声波水位计和雷达水位计等。直立式水尺为传统的水位观测设备,人工观测,用于对自记数据的校正。根据综合对比,故采用雷达水位记。
在灌区各测流点及典型分析区的引退水口,均采用巡测方式监测。巡测设备包括:巡测车、流速仪及计数器、流量测算系统、ADCP。
灌区水文监测站点泥沙测验项目均采用智能测沙仪进行巡测,该设备测量速率高,重复精度高。只需0.001S单次采样即可得到一个高精度的测量点,不需要采取数理统计的方法进行后处理。测量高限可达到1000kg/m3。
在灌区选择具有代表性的监测站点,安装PS-light气泡式水位计进行地下水位自动观测。
根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)、《地下水环境质量标准》(GB/T14848-2017)、《水环境监测规范》SL219-2013等规范和标准要求,完善相应的监测设施。以满足如下监测频次:灌区布设引水流量监测断面进行水质监测,引水期间开始和结束各监测一次,中间每月一次,特殊情况加测。排污口水质监测,引水期间每月一次,特殊情况加测。水功能区地表水质每年6次,每单月10号取样一次,特殊情况加测。
灌区雨量站配置翻斗式自计雨量计及数据信息采集仪,既能满足雨量各项观测的要求,又能与自动测报结合。
气象要素监测主要由风向传感器,风速传感器,大气压力传感器,大气温湿度传感器等组成。利用电缆将水情信息采集仪得到的数据通过网络传输至水情分析中心。拟采用FRT-X06A自动气象因子观测设备。
灌区水文监测工程建设是灌区节水改造与续建配套工程的重要组成部分,工程完成后,将对灌区产生显著的社会效益,将极大缩短水文情报的传输时间,提高水文信息的时效性,为区域水资源开发利用和水环境保护、水利工程管理、流域或区域治理提供准确可靠的信息。